La carga orgánica describe la cantidad de sustancias orgánicas presentes en el agua o en las aguas residuales que pueden degradarse u oxidarse biológicamente. Estas sustancias suelen proceder de fuentes naturales, como material vegetal, residuos animales o actividad microbiana, pero también de fuentes antropogénicas, como las aguas residuales industriales, el procesado de alimentos o la producción química. La contaminación orgánica supone un reto importante para el tratamiento del agua, ya que no sólo afecta a la eficacia de los sistemas de depuración, sino que también puede plantear riesgos ambientales y sanitarios.
Este artículo explica los antecedentes técnicos y químicos de la contaminación orgánica, describe los retos que plantea su tratamiento y presenta métodos de eficacia probada para su eliminación en la práctica.
Índice
Definición y variables medidas
La carga orgánica suele describirse mediante los siguientes parámetros:
1. demanda química de oxígeno (DQO)
- Definición: Cantidad de oxígeno necesaria para oxidar químicamente sustancias orgánicas en el agua.
- Unidad: mg O₂/l.
- Significado: Mide la carga total, incluidos los compuestos poco degradables.
2. demanda bioquímica de oxígeno (DBO)
- Definición: Cantidad de oxígeno que necesitan los microorganismos para la oxidación biológica de sustancias orgánicas.
- Unidad: mg O₂/l, normalmente medido en 5 días (DBO5).
- Significado: Indica las sustancias orgánicas biodegradables.
3. carbono orgánico total (COT)
- Definición: Cantidad de carbono en compuestos orgánicos, medida directamente en agua.
- Unidad: mg C/l.
- Significado: Indicador universal de contaminación orgánica.
4. compuestos orgánicos volátiles (COV)
- Definición: Sustancias orgánicas de gran volatilidad que suelen ser tóxicas o nocivas para el medio ambiente.
- Ejemplos: Disolventes, benceno, tolueno.
Fuentes de contaminación orgánica
La contaminación orgánica puede proceder de diversas fuentes:
1. aguas residuales industriales
- Industria alimentaria: grasas, almidón, proteínas, azúcar.
- Industria química: disolventes, ácidos orgánicos, plásticos.
- Industria farmacéutica: residuos de principios activos, soluciones de reacción.
2. aguas residuales municipales
- Sustancias orgánicas procedentes de los hogares, incluidas las heces, los productos de limpieza y los residuos orgánicos.
3. agricultura
- Aportes de fertilizantes, plaguicidas, sustratos orgánicos procedentes de la cría de animales o residuos de cultivos.
4. entradas naturales
- Ácidos húmicos, lignina y otras sustancias orgánicas naturales procedentes de la descomposición de material vegetal.
Foto: Nuestra planta de lodos activados biológicos ALMA BHU BIO
Proceso para el tratamiento de cargas orgánicas
La elección del método adecuado depende del tipo de carga y de los requisitos específicos.
1. procesos biológicos
Los procesos biológicos utilizan microorganismos para descomponer sustancias orgánicas.
Tratamiento aeróbico de aguas residuales:
- Ejemplos: Procesos de lodos activados, filtros percoladores, biorreactores de membrana (MBR).
- Aplicación: Degradación de compuestos fácilmente biodegradables.
- Ventaja: rentable, produce biomasa (lodos de depuradora) como subproducto.
Tratamiento anaeróbico de aguas residuales:
- Ejemplos: Reactores UASB, reactores EGSB.
- Aplicación: Tratamiento de aguas residuales muy contaminadas, combinado con la producción de biogás.
- Ventaja: generación de energía mediante biogás.
Foto: Nuestra planta de biogás ALMA BHU GMR con clarificación secundaria, recirculación de biomasa y postratamiento aeróbico.
2. procesos fisicoquímicos
Estos procesos complementan o sustituyen a los biológicos en el caso de sustancias difíciles de degradar.
- Eliminación de sustancias orgánicas coloidales mediante la adición de precipitantes.
Filtración por carbón activado:
- Adsorción de compuestos orgánicos disueltos.
- Ultrafiltración (UF): Elimina las partículas y las sustancias orgánicas coloidales.
- Ósmosis inversa (RO): Reduce las cargas orgánicas disueltas, incluidos los COV.
- Ozonización: Oxida las sustancias orgánicas, reduce el olor y el color.
- Oxidación UV: degradación de microcontaminantes orgánicos.
Foto: Nuestro sistema de flotación ALMA NeoDAF con precipitación y floculación para reducir los compuestos orgánicos.
Retos en el tratamiento del estrés orgánico
El tratamiento de la contaminación orgánica plantea retos técnicos y operativos:
Diversidad de compuestos orgánicos:
- Desde azúcares fácilmente degradables hasta compuestos complejos poco degradables como fenoles o hidrocarburos aromáticos.
Influencia en los sistemas biológicos:
- Las cargas orgánicas elevadas pueden sobrecargar las depuradoras biológicas, provocar una deficiencia de oxígeno o tener efectos tóxicos sobre los microorganismos.
Formación de bioincrustaciones:
- Las sustancias orgánicas favorecen el crecimiento de biopelículas, que pueden obstruir sistemas como los de membrana.
Requisitos reglamentarios:
- Cumplimiento de los valores límite de DQO, COT y COV para evitar la contaminación ambiental.
Conclusión
El tratamiento de la contaminación orgánica es una de las tareas centrales del tratamiento de aguas industriales y residuales. La combinación adecuada de procesos biológicos y fisicoquímicos no sólo permite cumplir los requisitos legales, sino también utilizar eficazmente los recursos mediante el reciclado del agua y la recuperación de energía. Con tecnologías innovadoras y soluciones personalizadas, el tratamiento del agua puede adaptarse a los requisitos específicos de cada industria para lograr resultados sostenibles y económicos.
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