Eliminacion de nitrogeno en aguas residuales

ELIMINACION DE NITROGENO EN AGUAS RESIDUALES

INTRODUCCION
En el vertido de aguas residuales tratadas el nitrógeno y el fósforo reviste una gran importancia. Los vertidos que contienen estos nutrientes provocan el proceso de eutrofización de lagos y embalses, estimulando el crecimiento de algas y plantas acuáticas arraigadas en cursos de agua poco profundos. La presencia de estas plantas puedeinterferir con los usos beneficiosos de los recursos hidráulicos.
Por otra parte, la elevada concentración de nitrógeno en efluentes tratados puede ocasionar otros efectos negativos como son la reducción de la concentración de oxígeno disuelto en las aguas receptoras, toxicidad para la vida acuática, efectos negativos sobre la efectividad de la desinfección con cloro, peligro para la saludpública y efectos sobre el potencial de un agua residual para ser reutilizada.

DEFINICIONES
EUTROFIZACION: Proceso natural en ecosistemas acuáticos, especialmente en lagos, caracterizado por un aumento en la concentración de nutrientes como nitratos y fosfatos, con los consiguientes cambios en la composición de la comunidad de seres vivos. 
NITRIFICACION: Proceso biológico, durante el cualbacterias nitrificantes convierten el amoniaco tóxico en nitrato para disminuir su efecto dañino. Esto es comúnmente utilizado para eliminar sustancias de nitrógeno de las aguas residuales, pero en lagos y en pantanos esto ocurre de forma natural.
DESNITRIFICACION: Eliminación de productos nitritos y nitratos del agua para producir una calidad que responda a los estándares comunes.

IMPORTANCIA
 Los avances logrados a la fecha en el conocimiento de la nitrificación y desnitrificación y sobre la eliminación del nitrógeno de las aguas residuales son importantes, sin embargo aún existen aspectos por explicar y problemas que resolver. Es frecuente que en el tratamiento de aguas residuales a gran escala no se contemplen los aspectos básicos de la fisiología del proceso, en particular aquellosvinculados con las propiedades y características químicas del influente, que finalmente repercuten sobre el proceso respiratorio y que deben ser adecuadas y ajustadas a las necesidades del consorcio que forma el lodo. No hacerlo implica desviaciones o mal funcionamiento del proceso, lo cual se traduce en tecnologías no sostenibles. Asimismo, dada la enorme variedad de aguas residuales, es ahoraprobable la aplicación de procesos respiratorios combinados para la eliminación de nitrógeno, con base en el conocimiento que se tiene de la fisiología de la respiración nitrogenada. Si se aplican diseños tecnológicos concebidos en esta información, la recuperación del agua y el mejoramiento ambiental serán más prometedores.

APLICACIONES
NITRIFICACION
Para que se produzca la nitrificación esnecesaria la actuación de las bacterias Nitrosomas y Nitrobácter.
Los Nitrosomas oxidan el amoníaco en nitrito (producto intermedio), mientras que los Nitrobácter transforman el nitrito en nitrato. De forma aproximada estas son las reacciones que tienen lugar:
Para los Nitrosomas, la ecuación es la siguiente:

Para los Nitrobácter, la ecuación es:

Es necesario tener presente que latransformación de nitrógeno amoniacal en nitrógeno en forma de nitrato no supone la eliminación del nitrógeno, aunque sí permite eliminar su demanda de oxígeno.
Las bacterias nitrificantes son muy sensibles a gran cantidad de sustancias inhibidoras, que pueden llegar a impedir el crecimiento y su actividad. Pueden resultar inhibidoras altas concentraciones de amoníaco y de ácido nitroso, siendo tambiénimportante el efecto del pH. La cuantificación de esta influencia es difícil de establecer.
Para que se produzca la nitrificación, es fundamental que existan concentraciones de oxígeno disuelto (OD) por encima de 1 mg/l. Si el nivel de OD es inferior a este valor, el oxígeno se convierte en el nutriente limitante del proceso, y puede producirse el cese o la ralentización de la nitrificación....