Tecnologias semi-intensivas para el tratamiento de aguas servidas: intensivas versus extensivas, costos de construcción y operación, uso de la tierra, reuso, almacenamiento, reservorios.

HOME

TECNOLOGíAS SEMI-INTENSIVAS
PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS SERVIDAS

Introduciendo una nueva familia de tecnologías de tratamiento.

TECNOLOGíAS EXTENSIVAS versus INTENSIVAS.

Tecnologías extensivas.

Los reactores extensivos incluyen lagunas de estabilización, pantanos artificiales, reservorios de aguas servidas y otros. Se caracterizan por su gran tamaño y el tiempo de retención de las aguas servidas dentro del reactor no se mide en horas sino en semanas o meses. La concentración de la biomasa de microrganismos es baja y el oxígeno es abastecido por la actividad fotosintética de las algas y la difusión desde la atmósfera. La degradación biológica es sólo uno de los muchos y complejos procesos y reacciones lentos que ocurren dentro del reactor. Así, substancias que son tóxicas para la biomasa son igualmente degradadas.

Reacciones de tasa baja como la degradación de detergentes duros y pesticidas pasan a ser relevantes debido al tiempo de retención demorado. Los patógenos (virus, bacterias y parásitos) son removidos por la acción del oxígeno singlet formado por la activación fotoquímica de la materia orgánica disuelta, alto pH debido a la actividad fotosintética, y sedimentación lenta.

La principal desventaja de las tecnologías extensivas es la gran “extensión” de terreno que se requiere para obtener tiempos de retención de varias semanas y asegurar el abastecimiento de oxígeno adecuado a través de la fotosíntesis y la difusión. Si los reactores son construídos menores y más profundos a fin de reducir su superfície el sistema puede entrar en la anaerobiosis.

Los sistemas extensivos descargan muy poco o nada de lodos.

Tecnologías intensivas.

Los reactores intensivos como los lodos activados están diseñados para acelerar la degradación de la materia orgánica. Las aguas servidas son puestas en contacto con una biomasa concentrada de microorganismos y grandes cantidades de oxígeno son inyectadas mecánicamente en el reactor. Los efluentes que salen del reactor son pasados a un sedimentador (clarificador) donde la biomasa es removida.

Los reactores intensivos tienen un rendimiento excelente en la remoción de la materia orgánica, haciendo esto en poco espacio y tiempo corto (el tiempo de residencia de las aguas servidas dentro del reactor es muy corto, por ejemplo 8-14 horas en sistemas de lodos activados).

Los compuestos refractarios con baja tasa de degradación (DQO “dura”) son pobremente removidos en los reactores intensivos. La adición de unidades de pos-tratamiento al sistema (carbón activado, floculación, filtración, etc.) requiere inversiones y costos operacionales altos, gran consumo de energía, y la producción y deshecho de una serie de “lodos” cuyo tratamiento y disposición finales son difíciles y costosos.

Los patógenos también son pobremente removidos en los reactores intensivos. Este problema no es solucionado fácilmente por la cloración de las aguas servidas tratadas debido a que la cloración de efluentes presenta varias dificultades.

Además, el corto tiempo de retención determina una falta de capacidad “buffer” que hace que el sistema sea muy sensible a cambios en la cantidad y calidad de las aguas servidas crudas que entran, reduciendo su confiabilidad.

Los reactores intensivos carecen de capacidad de almacenamiento.

Los reactores intensivos descargan grandes cantidades de lodo cuyo tratamiento y disposición final son difíciles y costosos.

Comparación de reactores extensivos versus intensivos para el tratamiento de aguas servidas

LA FAMILIA DE LAS TECNOLOGíAS SEMI-INTENSIVAS.

Las tecnologías semi-intensivas representan un esfuerzo por combinar las mejores características de las tecnologías extensivas e intensivas.

La idea básica es usar unidades intensivas (tiempo de retención de 8-14 horas) o semi-intensivas (tiempo de retención de 2-4 días) para la remoción parcial de la materia orgánica, y entonces completar el tratamiento en unidades extensivas que pueden ser diseñadas de menor tamaño y menos uso de terreno porque parte de la materia orgánica ya fue removida en las unidades previas.

Existe un amplio espectro de tecnologías semi-intensivas, desde la más extensivas (como lagunas anaeróbicas seguidas de facultativas y reservorios de aguas servidas) hasta las más intensivas (como reservorios aerados operados en batch secuencial).

Las principales ventajas de las tecnologías semi-intensivas son:

Requieren menos energía que las intensivas
Requieren menos extensión de terreno que las extensivas
Remueven tanta DBO como las intensivas
Remueven tantos patógenos y substancias refractarias como las extensivas
Descargan muy poco o nada de lodos

COSTOS

El costo de una planta de tratamiento de aguas servidas depende de numerosos parámetros y por lo tanto varía mucho de país a país y de proyecto a proyecto.
La tabla siguiente presenta una mera aproximación.

Item	Tecnologías intensivas	Tecnologías semi-intensivas	Tecnologías extensivas
Costo de construcción US$ por habitante (terreno no incluído)	$ 100 -120	$ 50 – 70	$ 20 – 30
Uso de terreno	poco	medio	mucho
Costos de operación y mantenimiento	altos	medios	bajos
Simplicidad de operación	complicada	simple	muy simple

Algunos ejemplos de esquemas de planta aplicando tecnologías semi-intensivas.
Las lagunas aeradas son de célula única y baja energía (~ 6 W/m3).