Depuración biológica
La limpieza biológica es similar a la autodepuración de los acuíferos. En Alemania se trata un 97 % de las aguas residuales comunales con los estándares de más alta calidad, conforme al tratamiento biológico con eliminación de nutrientes según la Directiva europea en materia de aguas residuales comunales (tal y como se describe a continuación). No obstante, en la mayoría de los países hay en parte una considerable demanda acumulada.
En el tanque de aireación innumerables microorganismos (bacterias, organismos unicelulares y pluricelulares, protozoos, etc.), denominados en conjunto lodo activo, consumen las sustancias tóxicas biológicas y las transforman gracias a su actividad metabólica en enlaces orgánicos, minerales y gases. Para desarrollar este proceso biológico los microorganismos necesitan oxígeno, que debe proporcionarse mediante ventiladores. En esta fase aerobia también tiene lugar la nitrificación.
El siguiente paso del proceso anóxico es la desnitrificación, la eliminación de nitrógeno del agua residual por la transformación del nitrógeno contenido en el nitrato (NO3-) en nitrógeno molecular (N2) y en óxidos nítricos. Para ello se utilizan bacterias especiales. Para garantizar la óptima actividad metabólica de los microorganismos, con un equipo de dosificación para fuentes de carbono pueden dosificarse en el agua residual sustratos de carbono como ácido acético o alcoholes mediante cantidades definidas con precisión.
El lodo activo se asienta en grandes fosas de decantación final y se devuelve parcialmente al tanque de aireación (lodo de retorno) para completar el volumen de bacterias del tanque de aireación. El resto (lodo restante, lodo residual) se espesa y se pone fermentar anaeróbicamente junto al lodo primario, dado el caso en un silo para la formación de biogás (gas de fermentación = metano + CO2).
Los enlaces orgánicos y biodegradables se reducen de esta forma alrededor de un 90 %. No obstante, el agua depurada aún sigue mostrando un alto contenido de fosfato.
