Introducción

Cuando hablamos de tratamientos de aguas residuales biológicos lo más común es aplicar sistemas de aireación con soplantes y difusores. En Ecodena hemos buscado optimizar estos equipos pues son claves en el tratamiento. Es importante reconocer que existen solo dos tipos de tratamientos: biológicos que pueden ser de tipo anaeróbicos o aeróbicos.

Los primeros pueden funcionar sin oxígeno y su principal ventaja es que su consumo energético es mínimo, ocupan poco espacio y producen un mínimo de lodos. Sin embargo, son sistemas más complejos y sensibles, pueden producir muy malos olores, al formarse ácido sulfhídrico que con el oxígeno del aire se convierte parcialmente en ácido sulfúrico, altamente corrosivo.

Estos sistemas, por tanto no cuentan con tanta aceptación y para el caso que nos ocupa es preferible aplicar para el tratamiento de las aguas residuales sistemas aeróbicos que sí requieren del oxígeno del aire. Con nuestros equipos hemos logrado reunir muchas de las ventajas de los anaeróbicos y que se han ya mencionado.

Es por ello que hemos logrado que nuestros sopladores inyecten el aire necesario, pero que en la mayoría de los equipos soplantes convencionales resultan los mayores consumidores de energía eléctrica de la planta, esto no ocurre con nuestros soplantes, que además funcionan con muy bajos niveles de ruido y su mantenimiento es mínimo.

Todas estas características los han hecho altamente competitivos en el mercado general del tratamiento de las aguas residuales de tipo doméstico.

Los sopladores más utilizados son de tipo lóbulo, tornillo y centrífugo; y dentro de la tecnología centrífuga hay multietapa, turbo de alta velocidad o soplantes centrífugas de engranaje integrado.

Una vez en funcionamiento, un soplador gira a la misma velocidad, pero en direcciones opuestas para introducir aire en el elemento soplador. A medida que los rotores giran, el aire es arrastrado hacia el lado de entrada del soplador y pasa a las áreas apretadas entre los rotores y la carcasa del soplador.

Los aceites e hidrocarburos de origen mineral y sintético son sin duda uno de los contaminantes más difíciles de degradar de forma biológica o natural. Estos productos se quedan durante muchos años en el agua, provocando graves perjuicios al medio ambiente. Ni siquiera pueden ser eliminados en las plantas de tratamiento de aguas residuales, donde también crean graves problemas al funcionamiento de los componentes de las plantas.

Por estos motivos, las aguas residuales que contienen aceites de origen mineral y sintético deben ser tratadas para eliminar estas sustancias. Los equipos diseñados para separar estos productos son denominados separadores de hidrocarburos.

¿Dónde necesitan instalarse?

La instalación de separadores de hidrocarburos es necesaria en talleres mecánicos, estacionamientos, autolavados, aeropuertos, gasolineras, autopistas, y en cualquier lugar en donde se generen aguas con aceites minerales.

Diseño exclusivo de ECODENA

En el mercado existe principalmente el separador de Clase II, este es un sistema convencional que alcanza una concentración máxima de hidrocarburos de 100 mg/L en la salida., por otro lado, ECODENA MÉXICO ha implementado un nuevo modelo, CLASE I, el cual se caracteriza al incorporar un filtro coalescente que le permite alcanzar una mayor eficiencia.

Características de nuestros separadores

• Fabricamos diferentes modelos de separadores de hidrocarburos en PRFV (Poliéster Reforzado con Fibra de Vidrio).
• Según el modelo, llevan desarenador, filtros coalescentes de alto rendimiento, obturador automático, By-Pass y sistema de recogida de hidrocarburos integrado o con depósito de recogida externo.
• Todos nuestros separadores de hidrocarburos de clase 1-A, disponen de certificado CE, homologación y registro de fabricante. Además, están fabricados bajo normas UNE-EN-858-1-2002 y UNE-EN-858-2-2003 y certificación de calidad ISO9001.
• Nuestros separadores de hidrocarburos aprovechan el principio de la coalescencia, favorecida por filtros lamelares de alta superficie específica y elevado rendimien Su uso comofiltros coalescentes para separadores de hidrocarburos, consigue una elevada aglutinación de las partículas más diminutas de aceites e hidrocarburos.

Los reactores de tipo MBBR (por sus siglas en inglés: Biorreactor de lecho móvil) se han implementado como una tecnología innovadora y eficiente, que contrarresta a los desafíos asociados con el tratamiento de aguas residuales, tales como los requisitos cada vez más estrictos de efluentes, la reducción de los costos de energía y el espacio limitado para futuras plantas de tratamiento. Por lo que son utilizados usualmente para el tratamiento de aguas residuales industriales provenientes de la industria de papel, quesos, lácteos, refinerías, mataderos, avícolas, aguas fenólicas y en aguas residuales urbanas. También se usan con operación tipo batch para el tratamiento biológico de remoción de fósforo, eliminación de materia orgánica, nitrificación y eliminación de nitrógeno.

Los reactores de tipo MBBR cuentan con medios portadores de biomasa que se mantienen suspendidos por medio de un sistema de aireación para un proceso aeróbico o por medio de un sistema de mezcla mecánica para un proceso anaeróbico. La naturaleza y constante agitación de los soportes da lugar el desarrollo de una biopelícula (biomasa adherida a una superficie dada, donde la absorción de nutrientes y el crecimiento microbiano se facilita) muy delgada y uniformemente distribuida que permite el transporte de sustrato y oxígeno a la superficie de la biomasa adherida; además, el rose entre ellos mismos hace que ésta se mantenga delgada, creciendo entonces, en su mayoría en el interior de los soportes.

Parte integral del proceso MBBR, es el establecimiento y un buen desarrollo de una biopelícula ideal, que están relacionados con la estructura de la comunidad microbiana y la funcionalidad de los organismos que se desarrollan en la superficie de los portadores. Por lo que en estos procesos se alcanzan altas concentraciones de biomasa (> 20 kg SST/m3) y gracias a esto se obtiene una alta capacidad de tratamiento, además debido a que los microorganismos se mantienen adheridos a los medios portadores formando la biopelícula, no hay lodo activado reciclado que se devuelve al proceso. Para formar la biopelícula en la superficie de los soportes regularmente el MBBR es inoculado con lodos activados debido a que es rico en microrganismos, pero pueden utilizarse cualquier clase de microorganismos.

La superficie de adherencia es un material inerte donde se fija la biopelícula, y su formación depende de las características del material utilizado y de factores físicos y químicos que afectan la adhesión de los microorganismos como:

• Cargas electrostáticas. La carga eléctrica en la superficie de un microorganismo está dada por la disociación de radicales amino, fosfato y por el pH del medio. Se considera que la célula microbiana en agua con un pH neutro o cercano tiene una carga superficial negativa: una fuerza electrostática actuará entre la célula y una superficie con carga positiva permitiendo una fácil adhesión.
• Afinidad por el agua (hidrofilia). Los materiales con superficie altamente hidrófoba tales como el polietileno, poliamida y poliestireno atraen fácilmente microorganismos que son hidrófobos: ya que dos sustancias ya sean hidrófobas o hidrófilas se atraen. Dichos materiales plásticos atraen eficazmente organismos hidrofóbicos.
• Rugosidad, porosidad del material y velocidad de flujo: ésta última puede retrasar la adhesión primaria de los microorganismos colonizadores. Los poros en el material permiten el establecimiento de las poblaciones microbianas y la protección de especies como los bacteriófagos.

Por lo anterior los medios portadores pueden ser de formas variables, pues su diseño tiene como propósito favorecer el movimiento y permisividad al flujo de agua a través y en torno a ellos. Los diferentes materiales utilizados son polietileno, plástico, esponja de poliuretano, carbón activado granular, etc. Dichos medios portadores tienen una gran superficie específica para la unión de la biomasa. En este tipo de reactores la suspensión de soportes necesita moverse libremente por lo que, aunque se utiliza todo el volumen del tanque para el crecimiento de biomasa, la relación de llenado de los soportes debe ser menor al 70 % y puede ser ajustado de acuerdo con el tipo de proyecto, características de agua que se requiera tratar y calidad de agua tratada que se requiera obtener.

En ECODENA México contamos con dos modelos de medios portadores de biomasa para sistemas MBBR. Los polímeros utilizados para fabricarlos son conforme a las normativas más estrictas y cuentan con una evada superficie especifica:

El viernes 11 de marzo de 2022 el gobierno de México publicó en el Diario Oficial de la Federación la actualización de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-SEMARNAT-2021, Que establece los límites permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nación. Entre algunos de los aspectos que se actualizaron se encuentran los siguientes:

Métodos de prueba

Se actualizó el listado de las Normas Mexicanas para el muestreo y análisis de los parámetros que utilizan como referencia para la aplicación de la NOM-001-SEMARNAT-2021, eliminando aquellas que han sido canceladas o modificadas.

Clasificación de los cuerpos receptores

Se modificó la forma en la que se clasifican las descargas de agua residual, suprimiendo el uso del agua a descargar (riego agrícola, público urbano, etc.), enfocándose en la naturaleza del cuerpo receptor (ríos, arroyos, canales y drenes; embalses, lagos y lagunas; zonas marinas mexicanas y estuarios; y suelos).

Parámetros

Se modificaron los valores de los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a cuerpos receptores de propiedad nacional. Con dicha modificación, los límites se vuelven más estrictos. Entre los parámetros que cabe resaltar se encuentran:

• DQO (Demanda Química de Oxígeno) y Carbón Orgánico Total (COT)

Se incorporó la DQO y el COT a la norma para medir la carga orgánica en aguas; sustituyendo a la DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno). El COT se mide en aguas con una concentración mayor a 1,000 mg/l de cloruros, mientras que la DQO se mide en aguas con concentración menor a los 1,000 mg/l de cloruros.

• Temperatura

Se establecen los 35°C como la temperatura máxima del agua a descargarse en los cuerpos de agua de jurisdicción federal. Bajando 5° al parámetro que existía en la NOM de 1996.

• Toxicidad

Se agregó la toxicidad aguda a la norma como un nuevo parámetro. El valor debe ser menor o igual a 2 UT a los 15 minutos de exposición. Dicho parámetro entra en vigor el 11 de marzo 2026.

• Color verdadero

Se agregó dicho parámetro a la norma, cuyo límite de calidad es establecido con base al coeficiente de absorción espectral máximo en relación con la Longitud de onda.

• Escherichia coli

El parámetro de coliformes fecales fue reemplazado por la determinación de Escherichia coli. Así mismo se incluyen los enterococos fecales como método alterno para aguas con alto contenido de cloruros.

Aguas Pluviales

La problemática mundial originada por la escasez de agua potable y la intensificación de las sequías, aunque no nos afecte a todos de la misma manera, estamos sujetos a sus implicaciones.

Y una de las acciones más concretas y al alcance de cualquier persona es la de captar, almacenar y reutilizar el agua de lluvia.

Maximizando de este modo la eficiencia energética con la cual funciona tu casa y generando un gran aporte en la gestión del agua a escala doméstica.

Así, el aprovechamiento del agua de lluvia y utilizarla eficientemente para tu casa, conlleva grandes beneficios para nuestro hogar, nuestro entorno más cercano y el planeta.

Beneficios de reusar aguas pluviales

1. Es un agua de alta calidad fisicoquímica.

Los estudios más recientes, generados por el interés de aprovechar el agua de lluvia como fuente alternativa para el uso doméstico, han develado una vez más su potencial de potabilización.

Contando esta con una gran calidad, que en la gran mayoría de los casos requiere de métodos convencionales de filtrado y tratamiento que le permitan ser usada de manera segura en nuestros hogares.

2. Disminuye notablemente el uso de agua potable.

De acuerdo a tus necesidades y a la cantidad de agua de lluvia disponible en donde habitas, puedes entonces satisfacer total o parcialmente las necesidades para ti y tu familia.

3. Podrías contar con un sistema de abasto independiente y descentralizado.

Sin depender de infraestructuras urbanas, sin sufrir caos por el colapso o incapacidades que en ocasiones se presentan en los sistemas de abastecimiento convencionales y centralizados.

Un sistema de captación de agua de lluvia es un sistema autónomo y 100% descentralizado, el cual abre un camino hacia la autosuficiencia.

4. Tiene usos muy diversos.

Con la cantidad de agua necesaria y un buen cálculo y diseño de nuestro sistema de captación, el agua de lluvia está disponible para cualquier uso.

Los potenciales usos del agua recolectada son múltiples, ya sea para consumo humano, de animales, riego, cultivos, limpieza, etc.

5. Es un recurso que muy probablemente estas desperdiciando.

Aumentando así la eficiencia con la cual aprovechamos los recursos de los cuales disponemos para nuestro consumo en el hogar y sacándonos de algunos aprietos que pudieran presentarse motivados a la insuficiencia en las redes de abastecimiento de agua potable.

6. El gasto de un sistema de captación pluvial es muy bajo incluso nulo.

Tu sistema, si está bien diseñado e implementado, no requerirá de mayor consumo energético que el que se define por el uso de los materiales y las horas de trabajo que se involucran al momento de diseñarlo, construirlo y por supuesto mantenerlo en buena forma.

7. No requiere equipo sofisticado y es una inversión económica.

Tu presupuesto disminuye y los beneficios aumentan, además los costos de mantenimiento y correcciones son muy bajos en comparación con casi cualquier sistema moderno de construcción empleado para abastecernos de agua en nuestro hogar.

8. Ayuda a reabastecer los suministros de agua subterránea.

Recoger agua de lluvia, para su uso en jardines, reducirá los efectos de las aguas pluviales, ya que la mantendrá en un solo lugar. Cuando la utilices, más tarde, en tu jardín, el agua regresará al suelo. Por lo tanto, estarás recargando el agua subterránea al mismo tiempo que hidratarás el suelo. En ese proceso, restaura el paso de infiltración roto en el ciclo hidrológico.

9. Se obtienen suelos y plantas más saludables.

Los depósitos de agua y las aguas subterráneas suelen estar sobreexplotados. La mayoría de la gente depende del agua de pozo o incluso del agua bombeada y tratada de un lago o presa.

Cuando recolectas agua de lluvia para satisfacer tus necesidades de agua, estarás disminuyendo el sobregiro en estos sistemas ya estresados.

10. Disminuye las emisiones de carbono

Las plantas de tratamiento de agua emiten carbono al tratar y transportar el agua. Cuando recolectas y usas agua de lluvia, ahorras la energía utilizada y reduces el carbono emitido al medio ambiente.

En el tratamiento de agua, la aireación es indispensable cuando se trata de un sistema aeróbico, es decir, una descomposición de nutrientes mediante microorganismos que utilizan el oxígeno para sobrevivir.

Es primordial contar con una correcta aireación, de no hacerlo, el sistema se colapsaría tras la muerte de la placa bacteriana y permitiendo la formación de zonas muertas junto con componentes como el metano y sulfuro de hidrógeno. Pero, ¿Cómo logramos que el oxígeno se encuentre presente en determinado volumen de agua y sobre todo, que sea suficiente para el crecimiento de nuestras bacterias? Tan sencillo como oxigenar un estanque de peces, mediante un bombeo de aire.

¿Qué son los soplantes?

Un soplante es como un ventilador que suministra grandes cantidades de aire continuamente y de baja presión. Dependiendo de cómo se mueve o produzca el aire, es la forma en la que se dividen los soplantes: Desplazamiento positivo, centrifugo y uno muy importante, ideal para aireaciones en plantas de tratamiento compactas, mediante Bombeo de aire lineal.

La bomba de aire lineal de diafragma como nuestros ECO 50,100 O 200, funcionan mediante el principio de oscilación electromagnética, por lo que no se requiere lubricar, ni piezas extras para un deslizamiento continuo.

Los soplantes que se rigen bajo este método de funcionamiento, pueden emplearse no solo en nuestras plantas de tratamiento, sino también en la aireación de lagunas, aireación de camas de aire, aireación en acuicultura, entre otras actividades.

Gracias a su diseño, el motor y las piezas que lo conforman, se combinan en una sola pieza, permitiendo un emsamblamiento sencillo y de muy poco mantenimiento.

Seguramente habrás escuchado que, muchos de los soplantes que son utilizados para la aireación en el tratamiento de agua son un tanto robustos y muy ruidosos, eso se debe al mecanismo que utilizan para conseguir suministrar el oxígeno. Una ventaja de los soplantes ECODENA, es que se encuentran cubiertos con detalles anti sonoros, lo que reducen el ruido sonoro (máx. Hasta 60 dB) en el modelo más grande.

Vale y, ¿Cómo inyecto el aire producido?  Existen diversas formas, desde una simple línea de tubería con orificios, hasta los difusores de membrana. Dependiendo de las necesidades de tu tratamiento, elegirás si requieres difusores de burbuja fina o gruesa. Te invito a revisar las diferencias de estos en una de nuestras entradas en este mismo blog.

La cantidad de oxígeno a suministrar en un sistema dependerá del volumen de agua a tratar, así como los componentes que traerá el agua misma. Con ello lograremos equilibrar la población microbiana que tendremos en nuestro tanque.