Eliminación del amoníaco del agua potable con AccuFAS

Siga leyendo para saber cómo el equipo de Brentwood ayudó a una comunidad suburbana de tamaño medio a evaluar el tratamiento potencial del amoníaco en la fuente de agua potable de la ciudad usando su reactor piloto.

¿Qué es el amoníaco?
El amoníaco es un compuesto natural que se encuentra en algunos productos químicos, fertilizantes y como subproducto de la degradación de materiales orgánicos como el estiércol y la orina. Su alta solubilidad significa que no puede sedimentarse fácilmente fuera de una fuente de agua dulce. El amoníaco no suele encontrarse en las fuentes de agua dulce potable, pero diversas actividades, como la quema de combustibles fósiles, la fertilización de cultivos, la ganadería y la lixiviación de aguas residuales y fosas sépticas, pueden producir amoníaco. Además, las zonas con suelos ricos en sustancias húmicas o hierro pueden contener contenidos naturales más elevados.

Las fuentes de agua potable cercanas a zonas agrícolas o granjas de animales son especialmente propensas a la contaminación por amoníaco, ya que el amoníaco soluble de los fertilizantes o los desechos animales se filtra a las aguas subterráneas por infiltración. Algunas aguas superficiales, como lagos, ríos y arroyos,puede contener hasta 12 mg/L de amoníaco debido a diversas fuentes de escorrentía, según la Organización Mundial de la Salud.

Cuando se deposita en fuentes de agua dulce en grandes concentraciones, el amoníaco provoca la muerte de peces y la proliferación de algas nocivas. Estados Unidos lleva más de dos décadas regulando el vertido de amoníaco en las aguas residuales para las fuentes puntuales de vertido. Existe poca o ninguna regulación para los vertidos de fuentes no puntuales, como la agricultura.

El amoníaco en sí tiene un nivel umbral relativamente grande antes de suponer una amenaza significativa. En consecuencia, la Agencia de Protección del Medio Ambiente no regula actualmente las concentraciones de amoníaco para el agua potable; sin embargo, muchas naciones europeas han instituido la necesidad de tener agua potable con un contenido de 0,5 mg/L o inferior de acuerdo a la normativa.

Efectos del amoníaco en los procesos de desinfección
En los sistemas municipales de distribución de agua, las grandes concentraciones de amoníaco dan lugar a dosis más elevadas de desinfectante de cloro para mantener los residuos de cloro libre necesarios. Esto da lugar a un agua de mal sabor y a una desinfección costosa, así como a posibles problemas para desinfectar completamente el agua potable. Según la Organización Mundial de la Salud, el agua potable que contiene más de 0,2 mg/L de amoníaco puede consumir hasta 68% de cloro, lo que la hace inutilizable para la desinfección.

Aunque el amoníaco se añade a los sistemas de desinfección del agua potable para limitar la creación de subproductos cancerígenos de la desinfección, normalmente es en bajas concentraciones (0,4 mg/L) - no las concentraciones relativamente altas encontradas en fuentes de agua potable deterioradas (2-5 mg/L).

Nuevas necesidades
A medida que la ciudad crece, las infraestructuras hídricas existentes se ven sometidas a nuevas presiones. La ciudad opera actualmente tres plantas de tratamiento de agua. Un importante procesador de alimentos dentro del área de servicio de la ciudad crea periodos de alta demanda durante breves intervalos a lo largo del año, lo que aumentó la necesidad de capacidad de almacenamiento adicional. Estas mejoras necesarias crearon una situación ideal para optimizar las prácticas de desinfección utilizadas por la ciudad. La ciudad tiene previsto utilizar cloro, tanto libre como cloraminas, en un futuro previsible. Desgraciadamente, la fuente de agua actual contiene 2,7 mg/L de amoníaco de media, lo que conlleva una dosis de cloro necesaria y unos costes de desinfección elevados.

Detalles del piloto
Utilizado principalmente para aplicaciones de tratamiento de aguas residuales, el reactor piloto de Brentwood fue una gran manera de evaluar la capacidad de nitrificación de un sistema de tratamiento de crecimiento adosado sumergido. En colaboración con la empresa consultora de ingeniería y la ciudad, Brentwood llevó a cabo un proyecto piloto durante doce semanas. Se instaló una unidad piloto montada sobre patines, el medio de tratamiento biológico patentado Brentwood La aireación se proporcionó mediante un soplador y un sistema de aireación difusa. Un muestreador compuesto recogió los datos de influente y efluente de la unidad piloto.

El piloto demostró una eficacia de nitrificación muy alta. Con caudales de 1,5 y 2,5 gpm, se eliminó el 85-90% del amoníaco. Esto se traduce en una tasa de carga de 780 y 468 SF/gpm respectivamente. Esto se ajustaba al objetivo de la ciudad de nitrificar el amoníaco hasta un punto que impidiera la formación de DBP, pero sin perjudicar la capacidad de desinfección.

Es evidente que un biorreactor de película fija es una buena opción para la nitrificación de fuentes de agua potable. Sin embargo, hay muchos factores que influyen en la conveniencia de su implementación en distintos municipios. Utilizando el reactor piloto y los recursos de diseño de Brentwood, se puede realizar un análisis de bajo coste para que su municipio o cliente alcance los objetivos del proyecto.