Los lechos bacterianos, también conocidos como lechos de bacterias o biofiltros, son una tecnología de tratamiento de aguas residuales que se basa en la actividad microbiana para purificar aguas contaminadas. Estos sistemas representan una solución efectiva y sostenible para abordar los desafíos ambientales relacionados con la contaminación hídrica. Aunque pueda parecer una tecnología novedosa, los lechos bacterianos vienen utilizándose desde hace más de un siglo.
Qué es un lecho bacteriano
Los lechos bacterianos son estructuras diseñadas específicamente para fomentar el crecimiento y la actividad de microorganismos, especialmente bacterias. Estos microorganismos descomponen y transforman los contaminantes presentes en el agua, convirtiéndolos en compuestos menos perjudiciales o inofensivos, que pueden así derivarse hacia el medio ambiente sin causar ningún tipo de trastorno o contaminación. Este proceso se conoce como tratamiento biológico y es fundamental en la depuración de aguas residuales. Básicamente, consiste en que estos microorganismos hagan el trabajo de depuración de aguas, interviniendo de manera activa en ellos.
Cómo funcionan los lechos bacterianos
Los lechos bacterianos funcionan a través de un proceso natural de purificación, donde los microorganismos juegan un papel clave. Son un factor relevante en cómo se depuran las aguas residuales. Así es el funcionamiento de los lechos bacterianos:
Entrada de aguas residuales: El proceso comienza cuando las aguas residuales contaminadas entran al sistema de lecho bacteriano. Estas aguas pueden contener una amplia gama de contaminantes, incluyendo materia orgánica, nutrientes, patógenos y otros compuestos químicos. Te invitamos a recordar qué son las aguas residuales.
Distribución uniforme: una vez dentro del lecho bacteriano, las aguas residuales se distribuyen de manera uniforme sobre el medio soporte. Este medio, generalmente compuesto por materiales como grava, arena o plásticos estructurados, proporciona una superficie a la que los microorganismos pueden adherirse y formar biopelículas.
Formación de biopelículas: las bacterias y otros microorganismos presentes en el agua se adhieren al medio soporte y forman biopelículas. Estas biopelículas son comunidades microbianas densas y adheridas a superficies sólidas. Constituyen el corazón del proceso de tratamiento, ya que concentran y aceleran las reacciones biológicas.
Procesos bioquímicos: una vez formadas las biopelículas, los microorganismos comienzan a descomponer y metabolizar los contaminantes presentes en el agua. Esto se lleva a cabo a través de una serie de reacciones bioquímicas. Las bacterias aeróbicas utilizan oxígeno para descomponer materia orgánica, mientras que las anaeróbicas pueden trabajar en ausencia de oxígeno.
Descomposición de contaminantes: los microorganismos descomponen los contaminantes en compuestos menos perjudiciales o inofensivos. Por ejemplo, las bacterias descomponen la materia orgánica en dióxido de carbono, agua y biomasa.
Tratamiento avanzado: en algunos sistemas de lechos bacterianos, se puede incorporar un sistema de aireación para suministrar oxígeno adicional a los microorganismos aeróbicos. Esto acelera la descomposición de contaminantes orgánicos y mejora la eficiencia del proceso.
Liberación de las aguas: Después de pasar a través del medio soporte y ser tratada por la actividad microbiana, el agua tratada, conocida como efluente, es liberada del sistema. Este efluente cumple con los estándares de calidad ambiental y puede ser devuelto al medio ambiente sin causar daño.
Es importante destacar que los lechos bacterianos son sistemas versátiles y pueden adaptarse a diferentes tipos de contaminantes y condiciones ambientales. Además, son sistemas de tratamiento de aguas residuales eficientes y sostenibles, que requieren un mantenimiento bajo en comparación con otras tecnologías. Por tanto, son una herramienta valiosa en la gestión de aguas residuales y la preservación de la calidad del agua en diversas aplicaciones.
Tipos de lechos bacterianos
Lechos de flujo subsuperficial (SSF): en los lechos de flujo subsuperficial, el agua fluye a través del medio soporte por debajo de la superficie del agua. Esto proporciona una mayor protección contra condiciones climáticas extremas y minimiza la exposición a la luz solar, lo que reduce la proliferación de algas.
Lechos de Flujo Superficial (SF): el agua fluye sobre la superficie del medio soporte. Estos son menos comunes y generalmente se utilizan en aplicaciones específicas donde se necesita una mayor exposición a la luz solar y al aire.
Lechos intermitentes o de flujo discontinuo: el flujo de agua se detiene periódicamente para permitir que los microorganismos realicen procesos de sedimentación y descomposición. Estos lechos son eficaces en la remoción de materia orgánica y nutrientes.
Lechos de flujo continuo: el agua fluye de manera constante a través del sistema. Estos son ideales para aplicaciones donde se requiere un tratamiento constante y donde las cargas de contaminantes son relativamente constantes.
Lechos aerobios y anaerobios: dependen del oxígeno disuelto en el agua para el metabolismo bacteriano. Los lechos anaerobios operan en ausencia de oxígeno y son eficaces en la descomposición de compuestos más complejos. Algunos sistemas combinan ambos tipos para aprovechar las ventajas de ambos ambientes.
Lechos de grava y arena: las utilizan grava o arena como medio de soporte. Son sistemas comunes y efectivos en la remoción de materia orgánica y sólidos suspendidos.
Lechos rellenos de plástico estructurado: estos lechos utilizan bloques o láminas de plástico estructurado que proporcionan una gran superficie para el crecimiento bacteriano.
Lechos de sistemas de acuicultura: se emplean en la cría de peces y otros organismos acuáticos. Los lechos bacterianos ayudan a eliminar los productos de desecho de los peces y a mantener la calidad del agua en condiciones óptimas para el crecimiento de los peces.
Para qué se utilizan los lechos bacterianos
Se utilizan en una variedad de aplicaciones para el tratamiento y purificación de aguas contaminadas. Su versatilidad y eficiencia los convierten en una opción valiosa en diversas industrias y contextos.
Tratamiento de aguas residuales municipales: son ampliamente utilizados en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales para eliminar contaminantes orgánicos e inorgánicos presentes en las aguas residuales generadas por comunidades urbanas.
Tratamiento de efluentes industriales: se emplean para tratar efluentes generados por procesos industriales. Esto incluye la eliminación de compuestos químicos, metales pesados y otros contaminantes específicos de la industria en cuestión.
Tratamiento de agua potable: en algunos casos, los lechos bacterianos pueden utilizarse en el tratamiento de agua potable, especialmente en áreas donde el agua cruda contiene altas concentraciones de materia orgánica o compuestos indeseables.
Sistemas de tratamiento descentralizados: Son una opción muy habitual para sistemas de tratamiento descentralizados, especialmente en áreas rurales o remotas donde la infraestructura de alcantarillado centralizada no está disponible.
Tratamiento de suelos y aguas subterráneas: pueden utilizarse para tratar suelos contaminados y aguas subterráneas, ayudando a reducir la concentración de contaminantes y restaurar la calidad del suelo y del agua.
Tratamiento de aguas de lluvia y escorrentía: pueden emplearse para tratar aguas de lluvia y escorrentía antes de que sean liberadas en cuerpos de agua naturales. Esto ayuda a reducir la carga de contaminantes en los sistemas acuáticos.
Tratamiento de lixiviados de vertederos: los lixiviados son líquidos contaminados que se generan en vertederos a partir de la descomposición de los residuos sólidos. Los lechos bacterianos pueden utilizarse para tratar estos lixiviados y reducir su impacto ambiental.
Sistemas de Acuicultura: los lechos bacterianos son esenciales para mantener la calidad del agua en los sistemas de cría de peces y otros organismos acuáticos. Ayudan a eliminar los desechos producidos por los peces, lo que contribuye al bienestar de los animales y al éxito del cultivo.
Características de los lechos bacterianos
Los lechos bacterianos son también muy versátiles, ya que actúan en una gama de contaminantes y bajo condiciones ambientales muy diversas. Pero si hay algo que caracteriza a los lechos bacterianos, es que son muy efectivos a la hora de eliminar materia orgánica, algo que está muy presente en las aguas residuales. Por eso es una de las opciones preferentes a la hora de retornar a condiciones óptimas las aguas urbanas.
Finalmente, es importante reseñar que no requieren de grandes cantidades de energía para poder ser efectivos, ya que lo único necesario es proporcionar un sistema de aireación para que las bacterias puedan trabajar de manera eficiente.
Ventajas del uso del lecho bacteriano
Conocer las ventajas de usar lecho bacteriano implica volver a sus propias características. Son un sistema altamente eficiente, que se puede aplicar en gran cantidad de escenarios diferentes y que no precisan de complejos mecanismos técnicos para que puedan funcionar. De la misma manera, los lechos bacterianos no dejan de ser un guiño hacia el medio ambiente, ya que consiste en volver a utilizar la naturaleza en nuestro propio beneficio, teniendo que emplear otro tipo de mecanismos químicos en la depuración de aguas residuales.
