Dewatering, Stabilization, and Final Disposal of Waste Activated Sludge in Constructed Wetlands

Deshidratación, estabilización y disposición final de descarte de lodos activados en humedales construidos

Objetivo: esta investigación tuvo como objetivo analizar la deshidratación y estabilización de biosólidos excedentes de una planta de tratamiento de lodos activados mediante humedales construidos, en el Parque Nacional Iguazú (Misiones, Argentina). Materiales y métodos: se construyó un sistema de lechos vegetados para tratamiento de lodos de 12 celdas y se operó durante cuatro años. Posteriormente, los sedimentos acumulados se analizaron para determinar la concentración de sólidos totales (ST), la reducción de sólidos volátiles (SV), la tasa específica de absorción de oxígeno (SOUR) y las concentraciones de metales pesados y patógenos. Resultados y discusión: la concentración de ST aumentó de 0,55 % a 14,3 %, la de SV se redujo un 33,3 % y la SOUR a 1,09 mg de O₂gTS^-1 h^-1. Estas cifras y las concentraciones finales de metales pesados y microorganismos patógenos (102 MPN E.coli.gTS^–1) indicaron un grado de estabilización y saneamiento que permitió clasificar esos biosólidos como clase A, que, de acuerdo con las directrices argentinas Resolución nacional 410/18, habilita su reutilización para la enmienda de suelos en usos paisajísticos y otros fines agronómicos. Conclusión: la tecnología utilizada mostró buenos resultados bajo un clima tropical, con temperaturas anuales entre 17 y 27 °C, precipitaciones de 1870 mm y^-1 y plantadas con vegetación autóctona. Además, permitió la reutilización de 221 t (144 m³) de un producto inofensivo de una manera ambientalmente sostenible.

Introducción

Los sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales, especialmente los que utilizan una biomasa en suspensión como los lodos activados, generan un excedente de biomasa microbiana (lodos, biosólidos) que debe desecharse sistemáticamente para garantizar la estabilidad del proceso de tratamiento y la calidad del efluente final. Estos residuos necesitan un tratamiento posterior y una eliminación que implica la deshidratación del lodo, la reducción de la carga orgánica, la eliminación de patógenos y el control de las concentraciones de metales pesados, procedimientos que representan un problema en todo el mundo.

Una tecnología diseñada para el tratamiento de biosólidos residuales en humedales construidos -denominada tratamiento de lodos en cañaverales, STRB por Nielsen y Bruun, lechos de secado plantados, PDB por Kengne y Tilley, y humedales de tratamiento de lodos, STW por Uggetti et al.- ha demostrado ser una alternativa adecuada a la deshidratación y estabilización de los lodos sobrantes tanto desde el punto de vista medioambiental como económico. Estos sistemas se componen de 8 a 12 celdas con un suelo filtrante que se planta con helófitos. Todos los días se vierten lodos residuales en cada celda. El contenido de agua se filtra a través del suelo y se devuelve así al reactor, mientras que los residuos sólidos quedan retenidos en la superficie. La fisiología de las plantas favorece una mayor deshidratación de los lodos mediante la absorción de agua y la transpiración. La actividad microbiana en el entorno de las raíces (rizosfera) digiere y estabiliza la fracción orgánica de los lodos. Cuando se alcanza la capacidad de las celdas (al cabo de 5 a 10 años), se retira el residuo acumulado, se recompone la superficie filtrante y se vuelve a plantar. Las celdas vuelven entonces a ser operativas.