¿Cómo las bacterias limpian las aguas residuales?

Escrito por laura bramble | Traducido por javier enrique rojahelis busto
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¿Cómo las bacterias limpian las aguas residuales?
Las plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan bacterias para ayudar a procesar las aguas residuales antes de que vuelvan al medioambiente. (WATER TREATMENT image by BILLY WELLBORN from Fotolia.com)

Las bacterias desempeñan una parte integral en el proceso de descomposición y de procesamiento de las aguas residuales. Las bacterias han realizado esta función en la naturaleza durante miles de años y, a pesar de toda nuestra tecnología, los tanques sépticos y las modernas plantas de tratamiento de aguas residuales municipales siguen descansando en las bacterias para que realicen gran parte del trabajo. No todos los tipos de bacterias presentes en las aguas residuales ayudan a descomponer, sino que hay ciertos tipos que utilizan el mismo método para lograr su objetivo.

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Historia

Las bacterias son formas de vida unicelulares que realizan funciones muy específicas. Existen tanto bacterias "buenas" como "malas": Las bacterias en tus intestinos te ayudan a digerir los alimentos, mientras que las bacterias malas que se asientan en la piel pueden entrar con una cortadura y causar una infección. Asimismo, existen bacterias beneficiosas y perjudiciales en las aguas residuales. Las bacterias se dividen en dos categorías principales: las aerobias y las anaerobias, así como algunas que se sitúan en ambas categorías. Las bacterias aerobias necesitan oxígeno para funcionar, mientras que las bacterias anaerobias no lo requieren. Los diferentes sistemas de tratamiento de las aguas residuales utilizan de ambos tipos. Las variedades de bacterias bacillus funcionan especialmente bien en ambos tipos de sistemas y no son patenogénicos (tóxicos).

Las bacterias aeróbicas

Las bacterias aeróbicas o aerobias operan en sistemas abiertos que suministran una cantidad inmediata de oxígeno disponible. Ejemplos de esto incluyen los baños secos, los humedales y los estanques de retención de aguas residuales. Estas bacterias consumen los residuos orgánicos y el oxígeno, y expulsan agua y dióxido de carbono como productos de desecho. Estas bacterias desempeñan un papel vital en los ecosistemas como los humedales, ya que crean el dióxido de carbono necesario para regar las plantas para que crezcan y ayuden a mantener los niveles de agua consumidos por la evaporación. En las plantas de aguas residuales, el agua se somete a un proceso de filtrado antes de entrar en los estanques de retención y reciben un desinfección química antes de salir de la planta.

Las bacterias anaerobias

Las bacterias anaerobias funcionan en los sistemas cerrados como los tanques sépticos. Consumen residuos orgánicos y excretan metano y gas sulfuro de hidrógeno, que son tóxicos o sépticos. El agua residual entra en el tanque séptico, donde se asienta a medida que se separa en una capa de espuma, una capa media de agua "limpia" y una capa de lodo. El trabajo de las bacterias en la capa de lodo es alimentarse de tantas partes comestibles de los residuos como sea posible. Los restos no comestibles son bombeados periódicamente. El agua en la capa media se mantiene llena de bacterias y virus dañinos, de modo que todavía requiere de filtrado. El agua entra en las líneas de lixiviación, que es un sendero que serpentea por tubos perforados bajo tierra, donde el suelo filtra el agua que se filtra hacia el suministro de agua subterránea o se evapora en el aire.

Potencial

Los científicos buscan constantemente nuevas formas de utilizar las bacterias para procesar las aguas residuales de manera más eficiente, de modo de permitir a los sistemas municipales utilizar menos energía y no generar residuos. Las plantas necesitan filtrar los productos químicos nocivos, tales como los nitratos y el perclorato, así como otras toxinas, usando sistemas que utilizan una gran cantidad de energía para funcionar y consumiendo grandes cantidades de agua. Además, los residuos filtrados requieren eliminarse o incinerarse, ya que siguen siendo tóxicos. Estas bacterias necesitan hidrógeno para procesar estos productos químicos y para convertirlos en formas inocuas del proceso, lo que es un proceso difícil y, a veces, imposible. Los investigadores de la Universidad del Estado de Arizona han encontrado una forma práctica para proporcionar hidrógeno a través de la utilización de una membrana.

Función

La membrana experimental, llamada membrana reactivadora de biopelícula (cuya sigla inglesa es MBfR), contiene fibras que bombean el hidrógeno para que lo usen las bacterias que se asientan en su superficie. El resultado final es agua limpia y productos finales inocuos tales como el gas de nitrógeno y los iones de cloruro. Este proceso tiene lugar a temperatura ambiente sin mecanismos de bombeo intenso o de filtrado, de modo que cuesta menos que otros sistemas.

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