Procesos biológicos vs químicos: ¿Qué método conviene realmente para tratar aguas residuales?
En el tratamiento de aguas residuales, existe un debate constante entre el uso de procesos biológicos y procesos químicos. Ambos pueden funcionar por separado o complementarse, dependiendo de la calidad del agua y los objetivos de tratamiento.
A continuación, analizamos sus diferencias, ventajas, limitaciones y cuándo usar cada uno.
¿Qué son los procesos biológicos? La acción natural de los microorganismos
Los procesos biológicos utilizan bacterias, hongos y microorganismos para degradar materia orgánica, transformar nutrientes y estabilizar lodos.
Tipos de procesos biológicos
- Aerobios (con oxígeno)
Lodos activados, MBR, filtros percoladores, biofiltros. - Anaerobios (sin oxígeno)
Biodigestores, reactores UASB, reactores EGSB. - Anóxicos
Procesos de desnitrificación para eliminar nitrógeno.
Ventajas de los procesos biológicos
- Muy eficientes para remover materia orgánica (DBO y DQO).
- Bajo costo operativo comparado con métodos químicos.
- Producen lodos más estables.
- Sostenibles y con menor huella ambiental.
Desventajas
- Sensibles a cambios bruscos de carga.
- Requieren control constante (oxígeno, nutrientes, temperatura).
- Lentos para eliminar metales pesados o compuestos tóxicos.
¿Qué son los procesos químicos? Reacciones controladas para remover contaminantes
Los procesos químicos funcionan mediante el uso de agentes reactivos que precipitan, oxidan, coagulan o desinfectan el agua.
Procesos químicos frecuentes
- Coagulación–floculación
Elimina sólidos finos y turbidez. - Oxidación avanzada
Peróxido, ozono, Fenton, UV. - Desinfección química
Cloro y derivados. - Precipitación química de nutrientes
Eliminación de fósforo y metales.
Ventajas
- Actúan rápido.
- Ideales para eliminar compuestos difíciles o tóxicos.
- Necesarios cuando se requiere esterilidad total.
- Permiten ajustar parámetros como pH y alcalinidad de manera inmediata.
Desventajas
- Costos elevados de reactivos.
- Generación de lodos químicos de difícil disposición.
- Riesgos de manejo por sustancias peligrosas.
Procesos biológicos vs químicos: ¿cuándo elegir cada uno?
Usa procesos biológicos si…
✔ El agua tiene alta carga orgánica.
✔ Buscas bajo costo operativo.
✔ Necesitas remoción de nutrientes.
✔ Se requiere un sistema continuo y estable.
Usa procesos químicos si…
✔ Se deben eliminar metales, tóxicos o compuestos recalcitrantes.
✔ Se requiere clarificación inmediata.
✔ Hay que ajustar pH o alcalinidad.
✔ El sistema necesita desinfección estricta.
La mejor opción: sistemas híbridos
Hoy en día la mayor parte de las plantas industriales combina procesos biológicos y químicos para obtener resultados óptimos. Por ejemplo:
- Coagulación antes del tratamiento biológico.
- Oxidación avanzada después del tratamiento secundario.
- Precipitación de fósforo antes del desagüe.
Conclusión
No existe una solución única. La elección entre procesos biológicos y químicos depende del tipo de industria, composición del agua, normativas y presupuesto. Entender ambos métodos permite seleccionar la combinación adecuada para lograr un tratamiento eficiente, sostenible y rentable.