Las aguas residuales, producto inevitable de las actividades humanas (antropológicas), representan un desafío ambiental y sanitario de gran magnitud, aumentando cada vez más los riesgos que conlleva su producción. En este complejo proceso, la distribución de oxígeno juega un papel crucial, actuando como elemento vital para la descomposición de la materia orgánica y la eliminación de contaminantes.
Definición de Oxígeno Disuelto, Demanda Química de Oxígeno y Demanda Bioquímica de Oxígeno.
El oxígeno disuelto (OD) es un parámetro utilizado para medir la cantidad de ahorro de energía que existe en los procesos de tratamientos de aguas, es decir, nos indica la cantidad de oxígeno que se disuelve en el agua y mientras más concentración de oxígeno (esto va de la mano de un sistema de aireación eficiente y la transferencia de oxígeno que logre) se encuentre en el agua que está siendo tratada, menor será la cantidad de materia orgánica que se encuentre al final del proceso, es decir, si hay mayor OD mayor será la calidad del agua que está siendo tratada.
La concentración de OD afecta a múltiples reacciones o procesos que se llevan a cabo en el tratamiento de las aguas “negras” ya que ayuda a descomponer materia orgánica por medio de bacterias.
Dos de los parámetros que miden indirectamente la cantidad de materia orgánica en los cuerpos de agua residual es la demanda química de oxígeno (DQO) y demanda bioquímica de oxígeno (DBO).
Estos parámetros se relacionan con la OD ya que se utilizan también para el análisis del agua residual, solo que los niveles de estos parámetros son directamente proporcionales a la materia orgánica, es decir, a la contaminación del agua; mientras mayor sea la concentración de estos, menor es la buena calidad del agua. La diferencia tanto de la DQO y la DBO es que en la DQO se mide la oxidación de todo el material orgánico, ya sea biodegradable y no biodegradable; mientras tanto, en la DBO mide la cantidad de oxígeno que los microorganismos utilizan durante la degradación de las sustancias orgánicas contenidas en las aguas residuales.¿Cómo es que se relacionan con el OD? En términos simples, mientras más OD se encuentre en el agua residual, menor será la DQO y la DBO.
Utilización de OD por Bacterias
El aumento de OD en las aguas residuales estimula a los microorganismos, como las bacterias, que necesitan oxígeno (aerobios) para su metabolismo, y así, degradar toda la materia orgánica que se encuentra en las aguas residuales. El OD es utilizado por las bacterias, en su metabolismo, como aceptor de electrones teniendo como resultado energía y dejando productos como gases, por ejemplo: dióxido de carbono y moléculas de agua. Hay tres diferentes procesos que se llevan a cabo mientras las bacterias se encuentran en presencia de oxígeno:
Hidrólisis: Las moléculas orgánicas complejas se descomponen en moléculas más pequeñas y simples como azúcares, aminoácidos y ácidos grasos. Estas moléculas simples, las bacterias las utilizan para formar polisacáridos, polipéptidos hasta proteínas y membranas celulares, y así, continuar con su reproducción.
Fermentación: Los azúcares y otros compuestos fermentables se transforman en ácidos orgánicos, alcoholes y gases como metano y dióxido de carbono.
Respiración aeróbica: Se genera energía utilizando compuestos orgánicos dejando como resultado gases del metabolismo ocasionado por el OD.
Presencia en la Industria de Tratamiento de Aguas Residuales
Por esta característica las industrias que se dedican al tratamiento de aguas buscan aumentar las concentraciones de oxígeno en toda el agua que será tratada, teniendo como consecuencia la mejora de la calidad del efluente o la salida del agua tratada, lista para ser reutilizada. La materia orgánica que es removida de las aguas residuales es retirada por medio de varios tratamientos biológicos, uno de ellos y de los más utilizados son los Lodos Activados, ya que se genera un ambiente totalmente favorable controlando factores que influyen en la actividad microbiana como disponibilidad del oxígeno, pH, temperatura e inhibidores para impedir la ralentización de la actividad microbiana.
Consecuencias de las bajas concentraciones de OD en el agua
Los niveles bajos de OD en el agua pueden sugerir la presencia de contaminación o incluso el mal funcionamiento de cualquier etapa del tratamiento a las aguas residuales. La presencia y proliferación de bacterias patógenas también aumenta ya que estas bacterias se reproducen en condición de anaerobiosis (falta de oxígeno) en el medio que las contienen, aumentando el riesgo a que padezcan enfermedades la población que utiliza el agua “tratada”. Por último, la gran acumulación de materia orgánica y junto su descomposición incompleta genera olores desagradables donde se han presentado casos que la población se queja ante las autoridades generando incluso el cierre de industrias generadoras de aguas residuales.
