Insumo natural descontamina las aguas residuales en un 97 %

La Unesco asegura que el 80 % de las aguas residuales vuelven al ecosistema sin ser tratadas ni reutilizadas, y que estas pueden ser herramientas útiles para el desarrollo sostenible. En este sentido, la Organización de las Naciones Unidas insta a ejercer una “responsabilidad común y compartida para mejorar su gestión y prevenir la contaminación ambiental”.

En 2022 el Estado colombiano –a través del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible– se trazó dicho propósito con el fin de darles un segundo uso a estas aguas que tienen una considerable carga contaminante, y que por ser vertidas en humedales, ríos y represas, afectan los ecosistemas y la salud de las personas.

En la actualidad existen múltiples sistemas para tratar aguas residuales, uno de ellos es el reactor biológico secuencial (SBR), que remueve agentes contaminantes por medio de un lodo activado compuesto por bacterias tanto aerobias (adaptadas a vivir con oxígeno) como anaerobias (que pueden vivir sin oxígeno).

Después de un año de ensayos con lodo activo, la investigadora Viviana Duarte, magíster en Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), desarrolló un “lodo granular aerobio” que limpia las aguas residuales en un 97 %, es decir 7 puntos porcentuales más que con otros tratamientos.

“El lodo granular no requiere ningún otro material de soporte y mejora la remoción de contaminantes con una buena velocidad de sedimentación –proceso mediante el cual se separa el agua limpia de los contaminantes–, que sería el resultante del tratamiento”.

“Mientras el lodo activo se sedimenta a una velocidad de 1 m/hora, el granular lo hace a 15 m/hora, lo cual optimiza los tiempos de operación. Además, el lodo granular utiliza un 75 % menos de área y un 30 % menos de energía y materiales de construcción al ejecutar la obra”, explica la magíster.

Aguas más limpias en menor tiempo

A grandes rasgos, lo que hacen los sistemas de tratamiento es separar los contaminantes del agua, y estos finalmente son alojados en el fondo entre los residuos sólidos, en este caso el lodo, y el agua limpia queda en la parte arriba.

Para los ensayos que dieron origen al lodo granular se utilizó un cilindro de acrílico de 130 cm de alto y 8 cm de diámetro, diseñado para recibir desde su parte inferior, a través de una bomba de 5 litros, el agua residual utilizada para la prueba.

Al cilindro se le agregó un 40 % de lodo activo y se acondicionó con mangueras para proporcionarle aire al agua. Además se usó una bomba peristáltica para retirar el agua clarificada después de separada.

Gracias a su diseño, esta bomba hidráulica tiene la capacidad de transportar fluidos con diferente densidad y viscosidad, e incluso puede procesar fluidos con altas concentraciones de sólidos.

El ensayo se realizó con un tiempo de operación de ciclo de 12 horas, luego se redujo a 8 horas, y finalmente se obtuvo el tratamiento de aguas residuales en 6 horas. Este proceso fue monitoreado durante 4 meses, 24 horas al día, los 7 días de la semana.

La forma granular del lodo, desarrollada por el grupo de investigación en Resiliencia y Saneamiento (RESA) de la Facultad de Ingeniería de la UNAL, se evidenció en el día 108 de experimentación, obteniendo mayor eficiencia en la remoción; además se evidenció otro resultado positivo, y es que se generan menos residuos, a diferencia del lodo activo. Este innovador sistema se podría emplear en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales del país.

La investigación fue financiada por el proyecto de investigación interdisciplinario Alianzas de la UNAL.