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La limpieza de las aguas residuales de comunidades e industrias elimina o reduce las bacterias patógenas y los productos químicos tóxicos, proporcionando una fuente de agua segura para uso humano y agrícola.
El tratamiento biológico de aguas residuales se basa en bacterias y otros microorganismos para descomponer los contaminantes orgánicos (sustancias ricas en carbono) en compuestos inofensivos o volátiles. Por lo general, primero se eliminan los sólidos grandes, después de lo cual se agrega lodo activado (una mezcla microbiana concentrada) para acelerar la descomposición. Las instalaciones emplean procesos microbianos aeróbicos, anaeróbicos o combinados, y la efectividad depende de las características de las aguas residuales y de los métodos elegidos. Pasos adicionales, como la filtración por membrana, pueden mejorar aún más el rendimiento.
Los microbios aeróbicos necesitan oxígeno y nutrientes orgánicos. En la práctica, las aguas residuales proporcionan los nutrientes mientras se bombea aire al tanque de tratamiento. El proceso produce energía, dióxido de carbono y sólidos sedimentados, y la biomasa rica en nutrientes resultante aumenta la tasa de digestión.
Los microbios anaeróbicos funcionan sin oxígeno y descomponen la materia orgánica más lentamente. Generan metano, dióxido de carbono y biomasa anaeróbica adicional. Debido a que las aguas residuales a menudo contienen altas cargas orgánicas, es común tratarlas primero con microbios anaeróbicos antes de pasar a etapas aeróbicas.
El tratamiento aeróbico es rápido y puede eliminar al menos el 98% de los contaminantes orgánicos. Su proceso de oxidación natural produce efluentes más limpios que el tratamiento anaeróbico solo, lo que lo hace adecuado para corrientes de gran volumen.
La digestión aeróbica requiere una aireación significativa y consume grandes cantidades de electricidad (a menudo procedente de plantas que utilizan combustibles fósiles), lo que genera emisiones de gases de efecto invernadero. También produce importantes biosólidos que deben gestionarse con cuidado; La eliminación inadecuada puede provocar eutrofización y dañar la vida acuática. Finalmente, algunas sustancias químicas recalcitrantes (por ejemplo, productos farmacéuticos, detergentes, cosméticos, compuestos industriales) pueden persistir después del tratamiento, lo que requiere filtración suplementaria u oxidación avanzada.
En comparación con la digestión aeróbica, el tratamiento anaeróbico es más respetuoso con el medio ambiente:consume menos energía, genera menos sólidos y produce metano que puede capturarse y reutilizarse como biogás.
Es un proceso más lento, que normalmente elimina solo entre el 70 % y el 95 % de los contaminantes orgánicos, y su comunidad microbiana se dirige a una gama más reducida de contaminantes.
