Cuando hablamos de sistemas de aireación en plantas de tratamiento de aguas residuales, normalmente la conversación se enfoca en transferencia de oxígeno, consumo energético, eficiencia operativa o costos de mantenimiento.
Sin embargo, existe otro factor que pocas veces se considera durante la selección tecnológica: la generación de bioaerosoles.
Los bioaerosoles son partículas microscópicas suspendidas en el aire que pueden contener bacterias, hongos, endotoxinas y otros microorganismos. En plantas de tratamiento, estos aerosoles pueden generarse durante procesos con alta turbulencia, salpicadura o agitación mecánica del agua residual.
Diversos estudios han demostrado que ciertas etapas del tratamiento biológico son fuentes importantes de microorganismos aerotransportados, particularmente:
-
- pretratamiento,
-
- reactores biológicos aireados,
-
- y manejo de lodos.
Un estudio publicado en Water Research evaluó diferentes tecnologías de aireación en seis plantas de tratamiento y encontró diferencias importantes en la cantidad de bioaerosoles generados según el sistema utilizado.
Los resultados mostraron que sistemas de aireación superficial con alta agitación mecánica, como rotores horizontales y aireadores superficiales, generaron concentraciones significativamente mayores de microorganismos suspendidos en el aire en comparación con sistemas de difusión por burbuja fina.
Los niveles reportados fueron aproximadamente:
-
- 22–57 CFU/m³ para difusores de burbuja fina,
-
- 450–540 CFU/m³ para aireadores superficiales tipo turbina,
-
- y hasta 3371–4580 CFU/m³ para rotores horizontales.
Los autores concluyen que los sistemas de difusión de aire pueden minimizar considerablemente el riesgo biológico asociado a la exposición ocupacional en plantas de tratamiento.
Esto resulta especialmente relevante si consideramos que bacterias como Legionella pueden desarrollarse en sistemas con:
-
- temperaturas favorables,
-
- presencia de nutrientes,
-
- recirculación,
-
- oxigenación,
-
- y generación de aerosoles.
La literatura técnica sobre Legionella ha documentado ampliamente que sistemas aireados e instalaciones industriales con alta turbulencia pueden favorecer tanto el crecimiento como la dispersión de microorganismos al ambiente.
Y aunque muchas veces asociamos esta problemática únicamente con torres de enfriamiento o sistemas HVAC, la realidad es que los procesos biológicos en tratamiento de aguas también pueden representar una fuente potencial de aerosolización microbiológica, particularmente en aplicaciones industriales con altas cargas orgánicas y procesos intensivos de aireación.
Pero aquí existe un punto importante: no todos los sistemas mecánicos se comportan igual.
El nivel de aerosolización no depende únicamente de si el sistema es “mecánico” o “difusor”, sino de cómo se transfiere la energía al líquido y del grado de perturbación superficial generado.
En nuestra experiencia, este tipo de consideraciones ha impulsado el desarrollo de tecnologías sumergidas que buscan mantener una alta capacidad de mezcla y transferencia de oxígeno minimizando al mismo tiempo la turbulencia superficial y la generación de aerosoles.
Un ejemplo interesante de esta filosofía de diseño son los sistemas HYPERCLASSIC® Mixer-Aerator desarrollados por INVENT® Umwelttechnik, cuya ingeniería combina aireación y mezcla dentro del tanque, evitando los patrones de salpicadura y turbulencia abierta típicos de muchos sistemas de aireación superficial convencionales.
Más allá de la eficiencia energética, este enfoque permite incorporar variables cada vez más relevantes en el diseño de plantas modernas, como:
-
- exposición ocupacional,
-
- control de bioaerosoles,
-
- seguridad sanitaria,
-
- y condiciones operativas más controladas.
A medida que la industria del tratamiento de agua evoluciona, probablemente veremos que estos factores tendrán cada vez mayor peso en la selección tecnológica.
Porque en ingeniería, muchas veces el mejor diseño no es solamente el que consume menos energía… sino el que también entiende cómo interactúa con el entorno y con las personas que operan la planta.
Referencias
-
- Sánchez-Monedero, M.A. et al. (2008). Effect of the aeration system on the levels of airborne microorganisms generated at wastewater treatment plants. Water Research 42 (2008) 3739–3744.
-
- Folkhälsomyndigheten (2015). Legionella i miljön – hantering av smittrisker.
