En el funcionamiento diario de una planta depuradora de aguas residuales, el sistema de lodos activados es un componente bastante "delicado". Incluso una ligera sobrecarga de aguas residuales puede provocar fácilmente un mal funcionamiento o una falla y, en casos graves, puede dejar de funcionar por completo. Hoy discutiremos cómo reactivar un sistema de lodos activados que falló debido a un impacto de alta carga.
En primer lugar, es esencial comprender qué significa un choque de carga elevada. Básicamente, se refiere a un aumento repentino en la concentración de contaminantes como materia orgánica y nitrógeno amoniacal en el afluente en un corto período, o un aumento repentino en el volumen de agua que excede la capacidad de tratamiento del lodo activado. En tales condiciones, los microorganismos del lodo sufren: mientras estaban prosperando, se ven abruptamente sobrecargados de "comida", ya sea alterando su metabolismo o no logrando adaptarse a los drásticos cambios ambientales, lo que lleva a mortandades masivas. Los fallos de los lodos también son evidentes, como una fuerte disminución de la calidad del efluente con niveles de DQO y nitrógeno amoniacal; lodo oscuro y maloliente en el tanque de aireación; rendimiento de sedimentación deteriorado con aumentos o disminuciones anormales en los valores de SV30; e incluso flotación de lodos en el tanque de sedimentación secundario.
Al descubrir que el lodo ha sido abrumado por un impacto de alta carga y "apagado", el primer paso es no entrar en pánico sino cortar inmediatamente la fuente del impacto. En este punto, ajuste rápidamente el afluente: desvíe las aguas residuales de alta concentración para evitar una mayor entrada al tanque de aireación o reduzca el volumen del afluente para darle al sistema de lodos la oportunidad de recuperarse. Si la planta tiene un tanque de almacenamiento de emergencia, transfiera allí las aguas residuales de choque para su almacenamiento temporal hasta que la capacidad de tratamiento posterior pueda alcanzar su nivel, luego retírela lentamente. El objetivo principal aquí es minimizar las pérdidas y evitar que el sistema de lodos se deteriore aún más debido al impacto.
A continuación, llega el momento de "reducir la carga" del lodo, permitiendo que los microorganismos supervivientes se recuperen. El enfoque más sencillo es aumentar la intensidad de la aireación y elevar la concentración de oxígeno disuelto en el tanque de aireación. En condiciones de choque de alta carga, los microorganismos trabajan horas extras para descomponer la materia orgánica, lo que genera un fuerte aumento en la demanda de oxígeno. Un ambiente con poco oxígeno acelera su muerte. Mantener un nivel de OD de 2 a 4 mg/L proporciona suficiente oxígeno para los microorganismos, ayudándolos a sobrevivir a la crisis. Además, eliminar parcialmente los lodos gravemente dañados y reponerlos con lodos frescos y altamente activos (similar a una "transfusión de sangre") puede acelerar la recuperación. Si la planta carece de lodos de respaldo, el préstamo de plantas de tratamiento de aguas residuales cercanas y bien operadas resulta particularmente eficaz durante las emergencias.
A continuación, es necesario regular la calidad del agua en el tanque de aireación para crear condiciones de vida cómodas para los microorganismos. Los impactos de carga elevada a menudo provocan graves fluctuaciones en los niveles de pH, y los entornos demasiado ácidos o alcalinos pueden inhibir la actividad microbiana. En este punto, se deben agregar reguladores ácido-base para mantener el pH dentro del rango adecuado de 6,5 a 8,5. Además, se debe monitorear la proporción de nutrientes en el agua, ya que el crecimiento microbiano requiere carbono, nitrógeno y fósforo en una proporción aproximada de 100:5:1. Si se altera el equilibrio, se deben agregar agentes nutritivos como urea y dihidrógenofosfato de potasio para garantizar que los microorganismos tengan suficiente "alimento" para reproducirse.
Una vez que el sistema de lodos muestra una ligera mejora, la carga del afluente se puede aumentar gradualmente para restaurarla. Este proceso debe realizarse paso a paso, evitando aumentos bruscos tanto del caudal como de la concentración, ya que esto fácilmente podría provocar un shock secundario. La carga se puede aumentar entre un 10% y un 20% diariamente mientras se monitorean de cerca indicadores clave como SV30, MLSS, DQO efluente y nitrógeno amoniacal. Si la calidad del efluente permanece estable y el rendimiento de sedimentación del lodo mejora, indica que la dirección de recuperación es correcta. Si los indicadores vuelven a deteriorarse, se debe reducir la carga rápidamente y consolidar el sistema por unos días más.
Finalmente, hay un punto crucial a tener en cuenta: durante la fase de recuperación, se debe realizar un seguimiento diario de cerca para rastrear los cambios en todos los datos relevantes. Las mediciones diarias deben incluir MLSS, MLVSS, DO y pH en el tanque de aireación, así como SV30, SVI en el tanque de sedimentación secundario, junto con DQO, nitrógeno amoniacal, nitrógeno total y fósforo total tanto en el afluente como en el efluente. Estos datos proporcionan una indicación clara del progreso de la recuperación de lodos, lo que permite realizar ajustes oportunos a las estrategias operativas. Además, una vez que el sistema se estabilice por completo, es necesaria una revisión exhaustiva de las causas detrás del impacto de la alta carga, ya sea que los problemas surjan de la etapa de pretratamiento o de la descarga ilegal de aguas residuales de alta concentración por parte de las instalaciones aguas arriba. Se deben implementar medidas preventivas específicas, como la mejora de los procesos de pretratamiento y la instalación de equipos de monitoreo en línea, para evitar que se repitan incidentes similares en el futuro.
La recuperación de un sistema de lodos activados es similar al proceso de curación cuando uno enferma: primero mitiga el daño, luego regula la condición, repone gradualmente y finalmente implementa medidas preventivas. Siempre que cada paso se ejecute adecuadamente con paciencia, incluso los lodos que se han vuelto ineficaces por un impacto de alta carga pueden recuperar su actividad y continuar ayudando en el tratamiento de aguas residuales.
