La presencia de nutrientes en el agua residual, como el nitrógeno y el fósforo tiene otras implicaciones en el proceso de lodos activados. El nitrógeno por su parte, puede estar presente en el afluente de la planta de tratamiento combinado en forma de materia proteínica y urea, aunque pasa a su forma amoniacal casi de inmediato a través de la descomposición bacteriana, y de la hidrólisis (de la urea). El nitrógeno amoniacal es convertido en otros productos a través de la asimilación y la nitrificación-desnitrificación (Metcalf & Eddy, 1995). En la siguiente imagen, se puede observar un esquema de las transformaciones del nitrógeno.

ESQUEMA DE LAS TRANSFORMACIONES DEL NITRÓGENO EN LOS PROCESOS DE TRATAMIENTO BIOLÓGICO (METCALF & EDDY, 1995).

Como se observa en la imagen anterior, el nitrógeno amoniacal es asimilado como nutriente por los microorganismos presentes en el reactor. Una parte del nitrógeno regresa al agua residual con la lisis. En el proceso de nitrificación-desnitrificación se da la eliminación del nitrógeno. En la nitrificación, se requiere un medio aeróbico para que las bacterias puedan oxidar el nitrógeno amoniacal en nitritos y nitratos (Metcalf & Eddy, 1995). Las reacciones involucradas en la nitrificación se presentan en las siguientes ecuaciones obtenidas de Carlsson & Lindberg (1998):

Luego, en el proceso de desnitrificación el nitrato es convertido en nitrógeno gaseoso. Esto ocurre a condiciones anóxicas, por lo tanto, las bacterias desnitrificantes “respiran del nitrato”. La formulación básica se muestra a continuación (Carlsson & Lindberg, 1998).

Con relación al fósforo, éste puede encontrarse en las aguas residuales en forma de ortofosfato, polifosfato y formas orgánicas. Aproximadamente, de un 10 a 30% del fósforo se elimina en el tratamiento biológico en la síntesis celular y en el transporte de energía (Metcalf & Eddy, 1995). El resto podría ser eliminado química o biológicamente. El proceso biológico de remoción es efectuado por “organismos acumuladores de fósforo” (OAF). Ellos liberan fosfato durante condiciones anaeróbicas, y lo asimilan durante condiciones aeróbicas, o anóxicas. Ya que la asimilación de fosfato es mayor a la liberación, se obtiene una absorción neta de fósforo (Ingildsen, 2002).

Referencias:METCALF & EDDY (1995). Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización. Tercera edición. McGraw-Hill. CARLSSON, B. & LINDBERG, C.F. (1998) Some control strategies for the activated sludge process. Systems and Control Group. Uppsala University. INGILDSEN, P. (2002) Realizing full-scale control in wastewater treatment systems using in situ nutrient sensors. Department of Industrial Electrical Engineering and Automation. Lund University. Lund.

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