Cómo calcular y eliminar los sólidos en suspensión totales (SST) en el tratamiento de aguas residuales

1. Introducción

Los sólidos suspendidos totales (SST) son las partículas de tamaño superior a 2 µm que permanecen suspendidas en el agua, incapaces de disolverse. Como parámetro crítico de la calidad del agua, los SST suelen estar regulados en los permisos de vertido. Controlar los SST dentro de los límites permitidos es esencial para el cumplimiento de la normativa medioambiental, proteger la vida acuática y evitar sanciones reglamentarias.

2. Por qué es importante el SAT

2.1 Impacto medioambiental

• Reducción del oxígeno disuelto
  Las partículas en suspensión aumentan la demanda de oxígeno de los microorganismos, agotando el oxígeno disuelto (OD) y estresando a las especies acuáticas.
• Alteración del ecosistema
  Una turbidez elevada bloquea la luz solar, lo que dificulta la fotosíntesis de las plantas acuáticas y altera las cadenas alimentarias.

2.2 Riesgos para la salud y la seguridad

• Patógenos y toxinas
  Las bacterias, los virus o los metales pesados pueden adsorberse en las partículas, lo que supone un riesgo si se ingieren.
• Preocupación por el agua potable
  El agua con elevados SST no es apta para el consumo directo sin un tratamiento exhaustivo.

2.3 Retos operativos y de tratamiento

• Atasco y desgaste
  Los altos niveles de SST dañan abrasivamente las bombas, las tuberías y los filtros, lo que obliga a un mantenimiento frecuente y a tiempos de inactividad.
• Menor eficacia del tratamiento
  El exceso de sólidos puede inhibir los procesos aeróbicos y, en casos graves, provocar una digestión anaeróbica no deseada y la generación de metano.

3. Fuentes comunes de SST en las aguas residuales

• Insumos naturales - Erosión del suelo, escorrentía de aguas pluviales, proliferación de algas.
• Actividades industriales y urbanas - Efluentes de fabricación, procesamiento de alimentos y bebidas, lixiviados de vertederos, escorrentía de obras de construcción.
• Material biogénico - Hojas, hierba y detritus orgánicos introducidos a través de las alcantarillas.

4. Relación entre SST, DBO y DQO

Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) mide el oxígeno consumido por las bacterias para descomponer la materia orgánica. Un mayor SST suele correlacionarse con una mayor DBO.
Demanda química de oxígeno (DQO) cuantifica el oxígeno necesario para oxidar químicamente los compuestos orgánicos. La reducción de SST también disminuye la DQO, mejorando la claridad general del agua y la disponibilidad de oxígeno.

5. Cálculo de la eficacia de eliminación de SST

Para determinar la eficacia con la que un proceso de tratamiento elimina los SST:

1. Medir la concentración de SST en el afluente (SST_i) y la concentración de SST en el efluente (SST_e) en mg/L.
2. Aplica la fórmula:

Eficacia de eliminación (%) =
(TSS_i - SST_e) / SST_i × 100

6. Métodos para eliminar los SST

6.1 Tratamiento biológico

Tratamiento aeróbico utiliza oxígeno y microorganismos para digerir las partículas orgánicas, produciendo sólidos suspendidos volátiles (SSV) o lodos.
Tratamiento anaerobio funciona sin oxígeno, transformando la materia orgánica en biogás.

Equipamiento clave: Los difusores de burbuja fina y los difusores de disco mejoran la eficacia de la transferencia de oxígeno en los reactores aeróbicos.

6.2 Coagulación y floculación

Adición química (por ejemplo, polímeros, alumbre) desestabiliza y agrega las partículas finas en flóculos más grandes.
Separación mediante sedimentación, tamizado o filtración elimina estos flóculos.

6.3 Filtración física

• Cribas y filtros de malla capturar sólidos de gran tamaño.
• Filtros de profundidad y filtros de arena eliminar las partículas más finas.
• Consejo: Utilice válvulas rotativas en lugar de válvulas de pistón para minimizar el desgaste de las juntas y evitar el empaquetamiento de sólidos.

6.4 Procesos de oxidación

Ozono, UVy radicales hidroxilo descomponen o agrandan las partículas orgánicas, facilitando su posterior eliminación.

7. Mejores prácticas para la gestión de los SST

• Control periódico: Muestreo continuo de la SST para detectar picos a tiempo.
• Control de la fuente: Aplicar controles de la erosión y pretratamiento en los polígonos industriales.
• Optimización del proceso: Ajustar la dosis de coagulante, los tiempos de retención hidráulica y los programas de mantenimiento del difusor.
• Tecnologías avanzadas: Explore los biorreactores de membrana, la electrocoagulación o las soluciones de infraestructura ecológica.