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Ausencia de lodos en el tratamiento secundario de la tecnología System O))

11/07/2024

Ausencia de lodos en el tratamiento secundario de la tecnología System O))



Autor: DBO International

Blog: dbointernational.com

 
Lo venimos diciendo desde hace años: el System O)) basado en la Tecnología Advanced Enviro))Septic (AES) diseñada, instalada y utilizada según nuestras guías, es duradero. La tecnología existe desde 1987.
 
 
Tenemos sistemas instalados hace más de 30 años que todavía están funcionando en perfecto estado y que tratan las aguas residuales con la misma eficacia que antes.
 
 
 
Interior de una tubería ENVIRO-SEPTIC de un sistema que ha estado en funcionamiento durante 15 años
 
 
Dos causas están detras de este fenómeno: El crecimiento controlado de una alfombra bacteriana (“biomasa”) debido a la aireación y al tratamiento del agua antes de la infiltración, y la gestión natural de los lodos en el interior de las tuberías. Sobre este último punto, varios mecanismos biológicos aplicables al AES permiten de explicar tal fenómeno.
 


Alternancia entre las condiciones aeróbicas y anaeróbicas

 
La alternancia entre las condiciones aeróbicas y anaeróbicas en el tratamiento de aguas residuales es un mecanismo ampliamente utilizado en procesos destinados a reducir la producción de lodos.
 
Esta alternancia de condiciones permite alterar el metabolismo de las bacterias forzando un cambio en el proceso de la respiración celular. Tal interrupción obliga a las bacterias a favorecer las vías catabólicas, es decir, la degradación de las moléculas para asegurar el mantenimiento y la supervivencia, en lugar de las vías anabólicas asociadas con la biosíntesis que es responsable de la producción de lodos. Este fenómeno se conoce como desacoplamiento metabólico y es uno de los principales mecanismos implicados en la baja producción de lodos en los famosos procesos “Oxic-Settling-Anaerobic” (OSA) (Prorot, 2020) (Khursheed, 2015).

Comparación entre vías catabólicas y anabólicos (courses.lumenlearning.com)

 
 
En los sistemas con tuberías AES, se produce una alternancia de ambiente aeróbico y anaeróbico varias veces al día, lo que resulta en múltiples desacoplamientos metabólicos. Cada vez que se usa agua en la casa, el agua que sale del pozo séptico de forma anaeróbica se descarga en las líneas AES.
 
Según el tipo de alimentación, el agua se agita más o menos, lo que permite su aireación parcial. Una cierta cantidad de agua se convierte así en un medio aeróbico, donde se produce un primer desacoplamiento metabólico. Como el oxígeno es consumido por los microorganismos, el agua se vuelve gradualmente anaeróbica. Es a partir del momento en el cual el agua se infiltra completamente en la arena que una tubería AES se convierte en un ambiente principalmente aeróbico gracias a la ventilación, resultando en un nuevo desacoplamiento metabólico en los microorganismos todavía presentes dentro y alrededor de las tuberías AES. Los contaminantes retenidos serán degradados mediante vías aeróbicas hasta que se produzca una nueva entrada de agua parcialmente anaeróbica cambiando nuevamente el ambiente dentro del AES. De la misma manera, un nuevo cambio metabólico se producirá en los microorganismos, que deberán volver a alternar sus vías anaeróbicas. Por lo tanto, este fenómeno se produce con cada entrada significativa de agua.

 

Alimentación intermitente

 
La frecuencia de la alimentación con nutrientes también se reconoce como un factor importante para reducir la producción de los lodos. De hecho, un método que fomente el ayuno intermitente en lugar de un método continuó hace que los microorganismos almacenen energía en forma de ATP en lugar de gastarla para reproducirse, siempre según el principio de desacoplamiento metabólico (Semblante et al., 2014). Durante los períodos de ayuno, estando limitados a sustratos ya asimilados (metabolismo endógeno) debido a la ausencia de nutrientes externos, los microorganismos privilegian las vías catabólicas para mantener su proceso de supervivencia.
 
Los sistemas basados en tecnología AES aplican también este principio, particularmente durante la noche donde los microorganismos deben someterse a un largo período de ayuno. No sólo este período de ayuno disminuye la reproducción de los microorganismos, pero, además, las próximas oleadas de alimentación son igualmente utilizadas principalmente para restablecer las reservas de energía, disminuyendo nuevamente la pro- ducción de la biomasa.
 
Los períodos de ayuno también fuerzan, a largo plazo, el predominio de los microorganismos mejor adaptados al tipo de alimento, es decir, de crecimiento lento.
 
 

Impacto de diferentes factores externos sobre el metabolismo bacteriano (Semblante et al., 2014)
 
 

Depredación

 
La depredación es un principio cada vez más aplicado con el objetivo de reducir la producción de lodos en las plantas de tratamiento de aguas residuales (Prorot, 2008) (Liang et al, 2006).
 
Aunque las bacterias predominan en gran medida en las aguas residuales de tipo domésticas, la presencia de otros microorganismos no es despreciable. De hecho, también encontramos en gran número de protozoos, rotíferos y nematodos, todos los cuales juegan un papel importante en un sistema de tratamiento de aguas. Estos microorganismos se encuentran en un nivel más alto que las bacterias en la red alimentaria; además de integrar sus metabolismos minerales excretados por bacterias, también se alimentan de bacterias viables y muertas. Cuando se realiza un traspaso de un nivel trófico a otro, se observa una reducción de la biomasa viva. Sabiendo que los microorganismos se reproducen en proporción a la cantidad de nutrientes, por lo que se establece un cierto equilibrio dentro del sistema permi- tiendo una biomasa relativamente estable.
 
Una ventaja de la tecnología AES es que es un ecosistema completamente abierto a la naturaleza. Una multitud de organismos eucariotas nativos del sistema séptico, incluidos gusanos, insectos y otros pro- tozoos, rotíferos y nematodos acceden a las tuberías AES. Por lo tanto, estos contribuyen significativamente a la reducción de la biomasa, ya sea por su transferencia a niveles tróficos superiores en la cadena alimentaria, o por la integración de los minerales excretados en sus ciclos metabólicos.
 
 
Diagrama jerárquico de niveles tróficos en el aguas residuales domésticas (Prorot, A., 2020)
 
 

Eliminación de subproductos mineralizados

 
La mineralización es un término usado para describir la degradación de agotamiento de la materia orgánica, dejando como subproducto materia inorgánica llamada minerales. Es cierto que una acumulación de estos subproductos podría notarse con los años bajo ciertas condiciones. Sin embargo, éste no es el caso para un sistema abierto al medio ambiente.
 
De hecho, los subproductos en forma de minerales son excretados durante la biodegradación de la materia orgánica. En particular el CO2, compuestos de nitrógeno, potasio, fósforo y varios metales.
 
Aunque estos no son necesariamente asimilados durante la primera mineralización, estos componentes siguen siendo accesibles e incluso muy útiles para los diversos organismos que rodean el ecosistema en el cual se instalan las tuberías Advanced Enviro)) Septic, principio que fue explicado en la sección “Depredación”.
 
De hecho, los minerales se redistribuyen a través de los ciclos metabólicos de los organismos (Prorot, 2008). Por ejemplo, los procesos de nitrificación y desnitrificación permiten que los compuestos sean fácilmente asimilados por los microorganismos, pero principalmente por las múltiples raíces que acceden a las tuberías Advanced Enviro))Septic. Estas raíces también son responsables de la asimilación de gran parte del fósforo y potasio que también se habrían acumulado en forma de minerales. De hecho, el nitrógeno, el fósforo y el potasio son elementos extremadamente importantes para el crecimiento de las plantas.
 
Por ejemplo, el fósforo es responsable de aproximadamente el 0,2 % de la masa de una planta (Schachtman et al., 2020), y el pasto puede asimilar hasta el 5 % de su masa en potasio (Arienzo et al., 2009). La Figura 1 es también un excelente ejemplo de la implantación de raíces a través del sistema, las cuales, junto con los demás microorganismos naturalmente presentes en las aguas y el suelo, juegan un papel sumamente importante en la asimilación de materias orgánicas y minerales.
 
El siguiente diagrama ilustra el proceso de mineralización y asimilación de materia orgánica e inorgánica que ocurre naturalmente en los suelos, y que también es aplicable de la misma manera a la tecnología Advanced Enviro))Septic.
 
 
 

Conclusiones

 
Nada se pierde, nada se crea, todo se transforma (Antoine Laurent Lavoisier). Esta famosa cita resume perfectamente que ocurre naturalmente en el ecosistema creado por las tuberías AES.
 
Por supuesto, cualquier sistema de tratamiento el agua producirá subproductos; sin embargo, no cualquier sistema podrá reintroducirlos armoniosamente. radica en los ciclos de la naturaleza.

 
 

Puedes contactar con José Luis Izaguirre a través del WhatsApp: +1 (819) 570-0062 o en el mail: jlizaguirre@dbointernational.com


 


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