Читать книгу Tecnologías limpias y medio ambiente en el sector industrial peruano - Arístides Sotomayor - Страница 21

En países en vías de desarrollo, las aguas residuales y los efluentes industriales son vertidos en muchos casos directamente a los cuerpos receptores (mar, río, zonas agrícolas, entre otros). Estos efluentes contienen materia orgánica (como grasas y aceites minerales, aceite de motor, solventes industriales, diésel, gasolina y detergentes, etcétera) y elementos inorgánicos (tales como cromo, plomo, cadmio, arsénico, níquel, selenio, cianuros, ácidos, álcalis, pinturas), además de carga bacterial. Para evitar la formación de sustancias indeseables, se deben generar las condiciones favorables de un proceso aeróbico, ya que las bacterias aeróbicas son las encargadas de degradar el material biológico hasta convertirlo en productos estables no putrefactos; ello se logra mediante el suministro de aire a través de bombas o por aireadores superficiales. En este proceso, se originan lodos que son separados en el sedimentador primario; asimismo, se retira la capa flotante de aceites y grasas (Merli y Ricciuti, 2009). Por su parte, los efluentes sometidos a tratamiento secundario también producen lodos compuestos de células en un 70 % a 80 % en peso, y de material inerte en un 20 % a 30 % en peso. Finalmente, los tratamientos terciarios forman lodos donde se retienen los microorganismos. En las grandes plantas de tratamiento de aguas residuales y efluentes industriales, estos lodos se procesan por separado; sin embargo, en instalaciones medianas y pequeñas es usual que el tratamiento de lodos se realice de manera conjunta.

En cuanto a las bacterias contenidas en los lodos, una parte corresponde a las bacterias activas resultado del tratamiento aeróbico y anaeróbico; y la otra parte está compuesta por los microorganismos que estaban inicialmente en el proceso, entre ellos se encuentran bacterias y virus patógenos (Escherichia coli, Salmonella, etcétera). El material inerte presente en los lodos procede de las partículas coloidales que arrastran los efluentes, a los que se añade floculantes, en caso de ser necesario, en la etapa de sedimentación primaria. Cuando se realiza la aireación prolongada de los lodos, puede ocurrir que algunos metales se oxiden y precipiten con óxidos e hidróxidos. El tratamiento de lodos implica la estabilización de los mismos para desactivar las bacterias en la fase endógena (que queda en estado latente) o para eliminar las bacterias muertas, si las tuviera, así como los virus, que son tóxicos para el ser humano. En algunas situaciones, se puede detectar la presencia de nutrientes como el fósforo y el nitrógeno, que provienen de detergentes y de materiales con carga orgánica que son utilizados en la industria, los cuales pueden causar la eutrofización del acuífero. El exceso de nitrógeno en los suelos puede llegar a convertirse en nitratos y nitritos, cuya presencia en el agua implica un riesgo para la salud humana.

En la gestión adecuada y eficiente de lodos, se aplican técnicas para asegurar la disposición final de estos, las cuales se describen brevemente a continuación:

a. Relleno sanitario

Es la forma más usual de disposición final de los lodos, siempre teniendo en cuenta que los lixiviados producidos durante la degradación de la carga orgánica no tomen contacto con el acuífero, con el fin de evitar el desequilibrio ecológico.

b. Relleno de seguridad

Es una alternativa de confinamiento de los lodos que los aísla mediante sistemas de impermeabilización hechos de geotextiles. Los lodos son recubiertos para evitar el contacto de los lixiviados con las aguas subterráneas. Tiene un alto costo de inversión y de mantenimiento; además, necesita un control permanente.

c. Incineración

Es un método para quemar los lodos en el que se genera, principalmente, el CO₂, pero también gases tales como el dióxido de azufre (SO₂) y óxidos de nitrógeno (NO_x). En este proceso, debido a las altas temperaturas, se pueden volatilizar los metales que se caracterizan por su vaporización a bajas temperaturas, como plomo, arsénico, cadmio, mercurio, selenio, etcétera.

d. Fertilizante y mejorador de suelos

El contenido de nitrógeno, fósforo y sales minerales en los lodos resulta muy adecuado para su uso en la agricultura; sin embargo, es preciso hacer un estudio detallado de los requerimientos de los terrenos y de los cultivos específicos, ya que los excesos causan problemas ambientales. Así, la utilización racional y controlada de los biosólidos en la agricultura puede lograr las siguientes condiciones favorables:

• Aumenta la fertilidad del suelo y el rendimiento de los cultivos.

• Proporciona a las plantas nutrientes fundamentales.

• Mejora la estructura y porosidad del suelo.

• Aporta materia orgánica al suelo.

• Acrecienta la permeabilidad del suelo para que retenga en mayor grado la humedad.

Debido a que los biosólidos contienen patógenos, es recomendable someterlos a algún proceso de desinfección. Hay varios métodos de desinfección que pueden ser utilizados, entre los cuales se encuentran los siguientes:

• Desinfección por radiación ultravioleta. La radiación UV se utiliza como agente desinfectante, debido a que cuando llega al interior de un microorganismo produce la descomposición fotoquímica de la estructura celular. Este método no es efectivo en los lodos, porque estos protegen a las partículas sólidas e impiden el paso de la radiación UV.

• Desinfección con ozono. El ozono se usa como medio de desinfección en aguas potables y aguas residuales tratadas, porque su poder oxidante destruye o inactiva las enzimas de los microorganismos. La desventaja, en el caso de los lodos, es que puede oxidar la materia orgánica presente, lo que ocasiona un alto consumo de ozono para formar peróxidos y superóxidos, como aldehídos y cetonas, de naturaleza altamente tóxica.

• Desinfección por cloración. La desinfección por medio de cloro no es una opción viable, porque favorece la formación de los trihalometanos, los cuales son de naturaleza tóxica al reaccionar con el material orgánico presente.

• Desinfección con calor. La desinfección de los biosólidos con calor es una alternativa altamente viable para asegurar la disposición final de los lodos, ya que el calor no induce la formación de sustancias tóxicas colaterales y su efectividad es alta: inactiva a los patógenos más comunes encontrados en los biosólidos. Si se pretende utilizar los biosólidos directamente como fertilizante y mejorador de suelos, los microorganismos patógenos y no patógenos presentes mueren después de un cierto tiempo. Su período de supervivencia en el suelo está en función de las condiciones de temperatura, humedad, grado de insolación, nivel de materia orgánica y microflora.