La depuración tradicional en Tenerife. Algunas serias límitaciones de los sistemas actualmentes instalados.



La generalidad de los sistemas de depuración biológica de aguas de fangos activos que tenemos en Canarias son deficientes en la reducción del fósforo.
En las estaciones depuradoras clásicas se realizan, en general, los siguientes procesos.
  1. Desbasto, o eliminación de los sólidos de mayor tamaño. Eso se realiza pasando el agua a través de tramas de obstáculos sucesivos, de tamaños decrecientes hasta el diámetro inferior a 1 mm.
  2. Aireación mediante burbujas de aire de diferentes tamaños, a presión. Se producen natas que favorecen la emulsión de las grasas y burbujas con los detergentes. Las espumas y las natas se separan por la zona superior mediante un mecanismo que las concentra y las retira.
  3. Decantación, en un tanque poco aireado, con fondo cónico, de los sólidos no solubles que se retiran por su parte inferior. En ese espacio, las corrientes de aguas deben ser suave para favorecer la acción de la gravedad. En esta fase se produce ya acción de las bacterias acidogénicas que adecua el pH y favorece la hidrólisis de la materia orgánica y, consecuente , concentración del carbono soluble (Aumento del DQO). A pesar de no ser aeróbica, si los tiempos y las temperaturas son correctos, no se produce CH4 ni H2S y otros hidruros volátiles tóxicos propios de fermentaciones anaeróbicas.
  4. No usual en Tenerife . Fase anaeróbica, en la que se ha sembrado bacterias Actinobacteria y Rhodocyclus, en general PAO (organismo acumuladores de fósforo) que, en una fase sin aire son capaces de destruir el glucógeno y polifosfatos que lo transforma en “alimento volátil”, muy energético, (GAV) que, en la fase aeróbica, se metaboliza.
  5. No usual en Tenerife. Fase aeróbica, mediante inyección de aire o aireación mecánica superior, para la digestión por las PAO de los fosfatos y otros derivados del P. Los pozos de esta fase se incorporan an la entrada (3) o (4) para la recuperación de las PAO no floculadas.
  6. No usual en Tenerife. Estanque en el que se mezclan los caudales proveniente del la fase 5 con los lodos de la fase 7 y 8.
  7. Digestión aeróbica mediante inyección de aire por debajo o aireación mecánica superior, gracias al cual las bacterias nitrificantes y el resto de bacterias heterótrofas metabolizan mediante una oxidación los derivados del amonio a nitrato, y los derivados del carbono, a dióxido de carbono y carbonatos. En las depuradoras vegetales, plantas cultivadas en el mismo estanque, con tallos verdes sumergidos, que produce en fase lumínica la fotosíntesis, que fijan el dióxido de carbono que proviene de la digestión bacteriana y, a su vez, producen el oxígeno necesario para dicho metabolismo.

    En esta fase de digestión aeróbica, las bacterias floculadas, se mantienen unida formando flóculos, para lo que se suele añadir sales como el Cloruros de Hierro(III) y de Aluminio, que permiten retener las colonias en el tanque aeróbico sin apreciable disminución de la población ideal. Los sedimentos producidos se introducen, (*) en los sistemas con etapas (4), (5) en la etapa (6), y (**) en los sistemas antiguos en la fase (1).

    En las depuradoras de gran superficie, como la de Buenos Aires, los estanques se airean mediante turbinas superiores. En ese caso, la altura del estanque debe ser relativamente pequeña, aproximadamente 2-2.5 m, para favorecer la oxigenación.
    En aquellas depuradoras, como la del Valle de la Orotava, la aireación es mediante inyección, por la parte inferior del reactor, por lo que estos digestores deberán ser de gran altura, alrededor de 9 metros estando las colonias de bacterias encapsuladas en “filtros”. Así la corriente del oxígeno sea eficiente al tener mayor recorrido. En estos casos, los gases, que salen por el exterior deben ser tratados para sus deshodorización para el menor impacto externo. En esta fase los gases deben pasar por diversas columnas lavadoras donde se tratan con oxidantes, como el hipoclorito, y neutralizados con disoluciones de NaOH que retira las sales como fosfatos, nitritos y sulfitos en las aguas que se recogen al fondo de las columnas de lavado.
  8. Maduración. En esa fase, que cuando se realiza se hace en un estanque abierto, pero sin aireación forzada, las bacterias aeróbica que han pasado del anterior tanque, suben a la superficie en busca de aire y se disponen en la superficie. Allí consumen la pequeña cantidad de carbono orgánico o de nitrógeno que aún resta. Loa posibles lodos se incorporan a la fase (6), o en el caso de las antiguas, a la fase (1) . El agua, ya depurada, se extrae por la parte central, lejos de las bacterias y de los fangos aún activos.
  9. Retirada de los lodos para su deshidratación mediante centifrugación a un contenido en agua inferior al 25%. En caso de usarse para la obtención de metano mediante la digestión anaeróbica a 36ºC, la deshidratación será menor o, incluso, innecesaria.
Procesos consiguientes:
I Aguas:
  1. (a) Si el agua va al mar se emite directamente desde el tanque de maduración (8). Una tanqueta anterior al colector al mar sirve para la extracción del agua para su análisis y, en su caso, se autorice su vertido al mar.
  2. (b) Desinfección. Aquellas aguas que puedan ser manipuladas (bombeo o refino) deberán ser tratadas mediante los procesos clásicos de cloración. (Cl2, Cl2O o CLO-)
  3. (c) Afino: adaptación de las aguas para su reciclaje para uso agrícola, mediante la reducción de los contenidos de sal, que se relacionan directamente con la conductividad, del agua. Para ello, las aguas depuradas que en la fase (8) es usual tengan niveles de conductividad superior a los 2000 microS/cm, mediante electroforesis o ósmosis inversas, se le reduce aquella a una conductividad que, según los usos, debería ser inferior a 640 microSiemens/cm.
II Fangos:
Retirada como residuo sólido. Vimos en el apartado 9, que si los fangos van a ser enviados al PIRS, deben ser, previamente a tu trasvase al camión cuba, compactados mediante deshidratación. Para ello, se introducen en una recipiente centrífugo que, por giros a altas revoluciones, se extrae el 75% del agua. Esos fangos, con una humedad inferior al 25% se envían en camiones herméticos al PIRS en los que se optará por su uso como compost, su enterramiento, su incineración o cualquier otro proceso de tratamiento de estos residuos sólidos especialmente sensibles.
Metanogénesis: lodos o fangos contienen grandes cantidades de Carbono orgánico aún no oxidado. En un estanque cerrado, anaerobio, previamente caldeado a 36ºC mediante una camisa de agua caliente, después de una digestión media de 28 días, se reducen los derivados del carbono a hidrocarburos, principalmente CH4. Si el proceso de nitrificación o de sustanciación no fue completo, también es probable que se produzcan cantidades apreciables de agentes tóxicos como H2S y amoniaco, que se eliminan, mediante lavado en una columna con disoluciones de NaOH que disuelve los sulfuros como Na2S . Una columna catalítica por la que pasan los gases, puede oxidar el amoniaco a nitrito o nitrato que, también se retira como NaNO2 o NaNO3 que se retiran tras el lavado con NaOH. También se pueden tratar previamente con disoluciones de hipoclorito sódico que las oxida a sulfitos SO3(2-)
Los hidrocarburos obtenidos son capaces de ser fuente en grupos electrógenos con la que se obtiene la energía necesaria para reducir la huella ecológico por consumo de energía eléctrica.
También, con esa energía eléctrica se puede alimentar el generador de hipoclorito, por electrólisis de salmuera, NaCl, que se usará en la desinfección de las aguas depuradas optativas a su posterior manipulación (Sí se realiza en el Puerto de La Cruz pero con energía externa, pero no se utiliza el hidrógeno obtenido, lo cual, en su caso, rebajaría el gasto energético mediante el uso del mismo en la misma planta electromotríz que funcionaría con una mezcla gaseosa CH4+ H2)

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