Operación de Plantas de Barros Activados: Fundamentos del Proceso – 1º Parte

El proceso de barros activados es un proceso en el cual millones de microorganismos viven, crecen y trabajan. Su trabajo consiste en remover la materia orgánica “comestible” (biodegradable) soluble y en suspensión que se encuentra en un efluente líquido y convertirla en más microorganismos y productos residuales. El barro activado se forma cuando estos organismos se ponen en contacto entre sí y se agrupan en flóculos, suficientemente densos para sedimentar y separarse de la fase líquida. Una parte de los organismos activos sedimentados se recircula para mezclarse nuevamente con el efluente crudo, con el objeto de efectuar una resiembra continua. Esta mezcla de efluente líquido crudo y barro activado recirculado se denomina licor mezclado. La relación entre el “alimento” que ingresa y la cantidad de microorganismos en el licor mezclado controla cuán eficiente es el proceso y se la llama usualmente relación F/M. El proceso posee un régimen de crecimiento tal que produce aproximadamente ½ kg de sólidos por cada kg de materia orgánica removida (expresada como DBO). Esta producción debe ser retirada periódicamente del sistema a fin de mantenerlo en equilibrio.

Los “operarios” que efectúan la depuración están compuestos por diferentes especies de organismos pero, en relación al tratamiento de los efluentes, pueden clasificarse en función de su capacidad de sedimentación. El sistema físico (la planta de tratamiento) está diseñado específicamente para favorecer las especies formadoras de flóculos, que sedimentan con facilidad en los decantadores. Las especies filamentosas por su parte no disponen del tiempo suficiente para asentarse y por consiguiente no son deseables en una planta. Una planta de barros activados sana y debidamente “alimentada”, posee la capacidad para absorber, soportar o recuperarse de la mayoría de las condiciones adversas que externamente le sean impuestas.

Los organismos viven y trabajan utilizando oxígeno y adsorbiendo y absorbiendo el “alimento” o sustrato. El oxígeno se emplea para proveer la energía necesaria para el crecimiento celular, generando en dicho proceso dióxido de carbono, amoníaco y algo de agua que se liberan a la fase líquida. El crecimiento celular provee nuevos organismos al sistema.

Un barro activado sano puede desarrollarse y mantenerse bajo condiciones estacionarias, sin cambios bruscos en las condiciones del medio o en la carga de sustrato. Las condiciones ambientales que favorecen la presencia de un barro activado sano son: pH neutro, una temperatura cálida de alrededor de 20 °C y suficiente oxígeno disuelto para mantener un residual entre 1 y 2 mg/l.

Los “operarios” reales en un proceso de barros activados son millones de organismos microscópicos cuya tarea principal es “comer”. El término microorganismo cubre los diversos tipos de organismos que se encuentran en el efluente. Pueden clasificarse para nuestro propósito como: organismos unicelulares con capacidad para formar flóculos o filamentos y formas pluricelulares de protozoos y rotíferos.

En el barro activado, los operarios eficientes son los organismos capaces de formar flóculos que, bajo condiciones apropiadas, poseen la capacidad de unirse y formar un aglomerado gelatinoso, suficientemente denso para sedimentar. En la segunda categoría, los operarios perezosos se caracterizan por su forma filamentosa y que, si bien constituyen un material excelente para remover los contaminantes orgánicos, son excesivamente livianos para sedimentar rápidamente, siendo entonces arrastrados con el efluente tratado.

Características de los organismos formadores de flóculos
1.	Tienden a unirse.
2.	Su aspecto a simple vista es de flóculos de color marrón claro.
3.	Sedimentan a velocidad uniforme, prácticamente sin dejar partículas en suspensión.
Características de los organismos filamentosos
1.	Su aspecto es filamentoso.
2.	Son livianos y de color gris claro. Como consecuencia suelen ser arrastrados con el efluente tratado, esta condición se denomina “abultamiento del barro” (bulking sludge).
3.	Pueden ser aerobios o facultativos es decir, viven con o sin oxígeno disuelto. Ciertas formas de hongos filamentosos se ven favorecidas en efluentes con contenido de hidratos de carbono o compuestos orgánicos específicos.