Quimica

Eliminación de nutrientes de aguas residuales mediante control de sonda redox

El potencial redox
Una reacción de oxidación-reducción o “redox” consta de dos partes:
— Una reacción de oxidación, en donde una sustancia pierde o genera electrones.
— Una reacción de reducción, en donde una sustancia gana o consume electrones.
Ambas reacciones deben estar entrelazadas porque los electroneslibres no pueden existir en solución.
El potencial redox es una forma de medir la energía química de oxidación-reducción mediante un electrodo, convirtiéndola en energía eléctrica. El potencial redox es positivo cuando se produce una oxidación y negativo cuando se produce una reducción.
En el agua residual influente a la depuradora llegan mayoritariamente formas reducidas de nitrógeno en forma deamonio, el más abundante, y nitrógeno orgánico. Ambos forman el denominado Nitrógeno Total Kjedhal (n.t.k.). La concentración de oxígeno disuelto es muy baja. El potencial redox es negativo.
Cuando se pone en marcha la aireación en el tanque biológico, las bacterias nitrificantes oxidan el amonio a nitratos. Este proceso es la nitrificación. El potencial redox aumenta a medida que va aumentando laconcentración de compuestos oxidados.
Cuando el potencial redox comienza a crecer muy lentamente, indica que la concentración de amonio presente es baja respecto a la de nitratos, por lo que se reduce la velocidad de nitrificación.
En ese momento se detiene la aireación. Los microorganismos consumen el oxígeno disuelto y reducen los nitratos a nitrógeno gas para aprovechar este oxígeno. Esteproceso es la desnitrificación. Con la desnitrificación vuelve a aumentar la concentración de formas reducidas, por lo que vuelve a disminuir el potencial redox.
Cuando las condiciones en el tanque de aireación pasan de anóxicas a anaerobias, con un descenso brusco del potencial redox, algunas especies de bacterias emiten fósforo al medio. Estas mismas bacterias, cuando se inicie un nuevo período deaireación adsorberán más fósforo que el emitido en la fase anterior con un balance de eliminación entre el 40 y el 60%

Crean planta piloto para mejorar agua
UNAM. El Instituto de Ciencias del Mar y Limnología, a través de su Laboratorio de Fisicoquímica, desarrolla una planta piloto para mejorar las condiciones de las aguas de descarga y de distintos cuerpos como presas, lagos y embalses delpaís.
Se emplea ferrato de potasio, que elimina organismos y bacterias coliformes totales y fecales en el mismo proceso. En la imagen Laguna de Bacalar en Quintana Roo. Foto: Archivo
UNAM. Como parte de las innovaciones de la llamada tecnología verde, el Instituto de Ciencias del Mar y Limnología (ICMyL) de la UNAM, a través de su Laboratorio de Fisicoquímica, desarrolla una planta piloto paramejorar las condiciones de las aguas de descarga y de distintos cuerpos como presas, lagos y embalses del país.
El investigador de esa entidad, Felipe Vázquez Gutiérrez, señaló que el proyecto se fundamenta en el manejo de ferrato de potasio, cuyas propiedades y ventajas lo ubican como uno de los mejores agentes para la remoción de contaminantes.
Se trata de un desinfectante que eliminaorganismos y bacterias coliformes totales y fecales en el mismo proceso y, además, es coagulante. Esta última característica se logra cuando se le agregan algunos metales o sólidos suspendidos, explicó.
Esa condición reduce el tratamiento de descarga. Puede tratarse de volúmenes negros, industriales, pesqueros o de cualquier tipo, añadió el responsable del Laboratorio.
También, se pretende reciclar ellíquido de presas, lagos y embalses, además del manejo integral del ambiente. Con el experimento, dijo, se comprobó la obtención del ión ferrato y se demostró que es un fuerte agente oxidante, capaz de remover los contaminantes.
En este momento, se desarrolla la planta piloto y, posteriormente, se probará en Xochimilco y en otras zonas eutroficadas o que han incrementado las sustancias nutritivas...