La presencia de amoníaco en las aguas residuales supone uno de los principales retos operativos de los sistemas de tratamiento de aguas residuales tanto en Brasil como en el resto del mundo. La búsqueda de tecnologías para reducir el amoníaco en las aguas residuales ha ido en aumento debido a las exigencias medioambientales cada vez más estrictas y a la necesidad de proteger las masas de agua sensibles.
El amoníaco (NH₃/NH₄⁺) es un compuesto nitrogenado que se encuentra de forma natural en las aguas residuales debido a la degradación de la materia orgánica nitrogenada (urea, proteínas). En el efluente, se encuentra en equilibrio entre el amoníaco libre (NH₃) y el ion amonio (NH₄⁺), dependiendo del pH y la temperatura.
Además de ser un parámetro normativo, la eliminación del amoníaco ayuda a evitar procesos de eutrofización, la toxicidad para la biota acuática y los problemas operativos en las plantas de tratamiento. Por eso, conocer las tecnologías disponibles es clave para tomar decisiones e inversiones más eficientes.
¿Qué es la eliminación del amoníaco en las aguas residuales?
La eliminación del amoníaco consiste en transformar o eliminar el nitrógeno amoniacal presente en las aguas residuales. Este compuesto se forma a partir de la degradación de la materia orgánica nitrogenada y se encuentra en estado disuelto, pudiendo presentarse en forma de amoníaco libre (NH₃) o de ion amonio (NH₄⁺). El gráfico de abajo muestra el porcentaje de abundancia de cada una de estas formas.
El control y la eliminación de este parámetro se llevan a cabo para cumplir con la legislación medioambiental, evitar impactos ecotoxicológicos y permitir la reutilización segura del agua tratada.
¿Por qué es importante reducir el amoníaco en las aguas residuales sanitarias?
Reducir el amoníaco en las aguas residuales es fundamental para:
- Minimizar los impactos medioambientales en los cuerpos receptores;
- Evitar el consumo excesivo de oxígeno disuelto, que puede provocar la muerte de los peces;
- Prevenir la eutrofización y la proliferación excesiva de algas;
- Cumplir con unas normas reguladoras cada vez más estrictas;
- Facilitar el uso industrial, urbano y agrícola del agua tratada.
A nivel mundial, países como Alemania, Estados Unidos y Japón tienen objetivos ambiciosos para reducir el nitrógeno total, lo que impulsa avances tecnológicos constantes. En Brasil, algunas regiones están actualizando sus normas medioambientales, lo que fomenta la adopción de sistemas más eficientes.
Principales tecnologías para reducir el amoníaco en las aguas residuales sanitarias
A continuación, te presentamos los principales métodos que se usan en Brasil y en el resto del mundo para reducir el amoníaco en las aguas residuales:
1. Procesos biológicos: lodos activados, MBBR, MBR
Nitrificación-desnitrificación convencional
Conversión del amoníaco en nitrito/nitrato (nitrificación), seguida de su transformación en nitrógeno gaseoso (desnitrificación). Se usa mucho en las plantas depuradoras de aguas residuales (ETEs).
2. Procesos físico-químicos
Separación de amoníaco
Eliminación por volatilización en torres de aireación. Puede que haya que ajustar el pH para mejorar la eficiencia.
Adsorción (zeolitas, carbón activado)
Uso de materiales porosos para capturar el amoníaco. Ideal para caudales de baja concentración.
Precipitación química de la estruvita (MgNH₄PO₄·6H₂O)
Reutilización del fósforo y el nitrógeno como fertilizante.
Cómo aplicar tecnologías para reducir el amoníaco en las aguas residuales sanitarias
Para su aplicación práctica, depende de características como:
- Concentración de amoníaco;
- Carga orgánica;
- Establecimiento de objetivos normativos;
- Espacio disponible;
- Costes de CAPEX y OPEX.
Buenas prácticas y errores comunes
Buenas prácticas
- Controlar de forma continua el amoníaco, el nitrito, el nitrato y el OD;
- Controlar la alcalinidad y el pH;
- Calcular bien la aireación y el tiempo de retención;
- Formar a los operadores para que realicen ajustes dinámicos.
Errores comunes
- Subestimar la carga de nitrógeno real;
- Ignorar los efectos de la temperatura en el proceso;
- Baja sinergia en el control de los sólidos en suspensión y la edad de los lodos.
Conclusión
Las tecnologías para reducir el amoníaco en las aguas residuales están evolucionando rápidamente, impulsadas por las exigencias medioambientales, la mejora de la calidad del agua y los objetivos de sostenibilidad. La elección de la solución ideal depende de análisis integrados que tengan en cuenta el coste, el funcionamiento, la eficiencia y el marco normativo.
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