En México, según información de la Comisión Nacional del Agua (CNA, 2012), tan solo el 40% de las aguas municipales generadas son tratadas, siendo el resto descargadas directamente a cuerpos de aguas superficiales, y de acuerdo a datos de la red de monitoreo de calidad de aguas superficiales de CNA el 38% de las estaciones de monitoreo se encuentran contaminadas.
La tecnología de tratamiento LAOTSS® ofrece una solución factible en términos económicos que además busca ser amigable con el medio ambiente, por lo que su funcionamiento más o menos imita algunos de los fenómenos naturales encontrados en un cuerpo receptor autodepurativo, es decir un río o lago en el que ocurren procesos de degradación de los contaminantes por medio de la acción bacteriana, que en presencia de oxígeno disuelto en el agua desarrollan una microbiota aerobia, sin generar malos olores. Tales procesos permiten que los cuerpos de agua mantengan condiciones apropiadas para la vida acuática. Sin embargo, la depuración de un río tiene limitantes en cuanto a cargas de contaminantes y la velocidad con que pueden degradarse. Partiendo de esto, un sistema LAOTSS® controla las condiciones que afectan los mecanismos biológicos a fin de optimizarlos y, de esta manera reducir el tiempo de saneamiento de 20 días que tardaría un sistema natural a menos de 24 horas.
Al sistema de tratamiento que consiste en un tanque provisto con aireadores en el que se tiene un cultivo bacteriano en suspensión se llama lodos activados. El mecanismo de depuración que tiene lugar es muy simple: las bacterias consumen la materia orgánica presente en el agua al incorporarla a su metabolismo como fuente de carbono que le permite obtener energía para desarrollar sus funciones. Las bacterias forman aglomeraciones que son más densas que el agua lo que permite su separación por sedimentación, una vez que se ha llevado a cabo el proceso de depuración en un reactor biológico (tanque con bacterias en suspensión) el agua se pasa a un tanque de sedimentación en el que el agua fluye lentamente para permitir que los flóculos de bacterias se depositen en el fondo, obteniendo un efluente claro por la parte superior del tanque y un concentrado de bacterias con apariencia de lodo por la parte inferior, este lodo es regresado al reactor biológico para mantener una concentración elevada de bacterias y eventualmente una parte es purgada del sistema.
En la Figura 1 tenemos una representación esquemática del proceso de lodos activados.
El proceso biológico requiere que el agua en el influente esté libre de materiales gruesos (p. ej. bolsas, latas, etc.) así como de arena, para lograr esto se colocan instalaciones de pretratamiento antes del reactor biológico. Estos sistemas comúnmente se componen de rejillas, gruesas y/o finas en las que los sólidos gruesos quedan retenidos. En el caso de la arena, las unidades diseñadas para eliminarla del agua reciben el nombre de desarenadores, que básicamente consisten en un canal por el cual se hace circular el agua a una velocidad muy baja, de modo que las arenas suspendidas en el agua se sedimenten en el fondo del canal de donde son removidas constantemente.
Después de la etapa de pretratamiento, el agua debe ser enviada al reactor biológico, comúnmente esto se hace por bombeo, para lo cual es necesario un cárcamo en donde el agua pretratada será almacenada por unos minutos y mediante una o dos bombas2 será conducida a presión a la planta tratadora.
El lodo purgado del sedimentador recibe el nombre de lodo residual y debe ser tratado para disminuir su contenido orgánico y eliminar la mayor cantidad de agua posible a fin de facilitar su transporte y/o disposición, para este propósito el lodo es tratado en digestores aerobios o anaerobios y deshidratado comúnmente en lechos de secado, aunque existen también otros dispositivos como filtros prensa.
Un diagrama de flujo completo del proceso de tratamiento se presenta en la Figura 2.
