Capítulo 18:

 Parámetros indicativos de contaminación orgánica y biológica

Las aguas naturales, además de sustancias minerales y disueltas, pueden llevar en suspensión sustancias orgánicas provenientes del lavado de los suelos o del metabolismo de los organismos que viven en ellos. Además, los cuerpos de aguas superficiales pueden recibir descargas de aguas residuales de origen doméstico o industrial, las cuales provocan la polución y la contaminación en niveles variables.

Las sustancias provenientes del lavado de suelos son principalmente ácidos húmicos, mientras que las producidas por el metabolismo de los organismos acuáticos son los hidratos de carbono, las proteínas, las aminas, los lípidos, etcétera, así como pigmentos, hormonas y vitaminas, que funcionan como catalizadores o inhibidores de las funciones biológicas.

Las sustancias provenientes de los desechos animales son principalmente derivados de la urea o úrea, la cadaverina y la putrescina, entre otros.

Por lo general, las aguas naturales no contaminadas presentan cantidades mínimas de materia orgánica, salvo aquellas que provienen de bosques o aguas estancadas.

Los residuos domésticos contienen materias orgánicas en descomposición, detergentes y microorganismos. Los vertidos industriales contienen múltiples compuestos orgánicos, tales como aceites y disolventes. De la actividad agrícola resultan residuos de herbicidas y pesticidas, etc. La concentración de estos compuestos orgánicos en el agua no es constante, sino variable por múltiples causas, y obliga a ajustes permanentes en las plantas de tratamiento.

La materia orgánica puede ser, en muchos casos, la responsable del color, el olor y el sabor del agua, los cuales deben ser eliminados durante el tratamiento a fin de hacerla apta para el consumo humano.

Desde el punto de vista de la contaminación, y dentro de los procesos de tratamientos biológicos, los compuestos orgánicos se dividen en dos grandes grupos:

• Materia Orgánica Biodegradable.

• Materia Orgánica No-Biodegradable

Biodegradabilidad

Se define por BIODEGRADABILIDAD: “La característica de determinados compuestos para poder ser utilizados por los microorganismos como fuente de alimentación. Consecuentemente, como sustrato en procesos de oxidación para obtener la energía precisa para la vida, o bien en procesos de síntesis mediante la elaboración a partir de la mencionada materia orgánica (M.O.) de productos muchos más complejos (amino-ácidos, proteínas,...) que acabarán dando lugar por reproducción a nuevos microorganismos”.

 

Estas sustancias orgánicas representan una fuente de alimentación para los organismos (autótrofos y heterótrofos) presentes en el agua. Tienden a desaparecer progresivamente por oxidación, y pasar a CO2, amoniaco, nitritos, nitratos, etcétera.

La demanda de oxígeno de las aguas residuales es resultado de tres tipos de materiales: (1) materiales orgánicos carbónicos, utilizables como fuente de alimentación por organismos aeróbicos; (2) nitrógeno oxidable, derivado de la presencia de nitritos, amoniaco, y en general compuestos orgánicos nitrogenados que sirven como alimentación para bacterias específicas (Nitrosomonas y Nitrobacter); y (3) compuestos químicos reductores (ion ferroso, sulfitos, sulfuros, que se oxidan por oxígeno disuelto).

Para aguas residuales domésticas, prácticamente toda la demanda de oxígeno se debe a la materia orgánica Carbonosa.

Los tipos de reacciones bioquímicas que tienen lugar son:

·         AEROBIAS (en presencia de oxígeno):

·         ANAEROBIAS (en ausencia de oxígeno):

Entre los múltiples factores que afectan a la biodegradabilidad de un agua residual, se encuentran:

•         Naturaleza de la materia orgánica.

•         Tipo de microorganismos.

•         Temperatura del agua residual.

•         pH.

•         Salinidad.

•         Tiempo de reacción.

•         Presencia de inhibidores y/o tóxicos.

•         Concentración de nutrientes (Nitrógeno y Fósforo) y oligoelementos (Mg, Ca, Fe,...).

Los contaminantes orgánicos biodegradables son de fácil remoción y no constituyen problema durante el tratamiento, siempre y cuando se encuentren en concentraciones no excesivas. En este último caso, la precloración pude constituir una alternativa que debe ser cuidadosamente controlada para evitar la formación de contaminantes aún más peligrosos.

Los contaminantes orgánicos no biodegradables (hidrocarburos, pesticidas, productos aromáticos, etcétera) son un problema difícil de afrontar para plantas de tratamiento convencionales. En la mayoría de los casos, pueden ser controlados mediante la adición de carbón activado pulverizado o el uso de carbón activado granular dispuesto sobre los lechos de los filtros. Sin embargo, es necesario considerar que esto representa costos adicionales de tratamiento y un mayor control analítico, en la mayoría de los casos especializado, de los procesos de tratamiento en planta.

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