La Directiva Europea 91/271/CEE sobre el tratamiento de aguas residuales urbanas, y su transposición al ordenamiento jurídico español mediante el Real Decreto-Ley 11/95 y el Real Decreto 509/96, establece para el caso de vertidos en zonas sensibles con aguas eutróficas o propensas a ello, valores de concentración máxima para fósforo y nitrógeno de 2 y 15 mg/l respectivamente para poblaciones inferiores a 100.000 habitantes equivalentes y de 1 y 10 mg/l para poblaciones mayores. Para aglomeraciones menores de 2.000 habitantes equivalentes que vierten en aguas continentales la Directiva Europea 91/271/CEE exige realizar “un tratamiento adecuado” para el cumplimiento de los objetivos de calidad fijados en el medio receptor.
Eliminación de fósforo y nitrógeno mediante metodologías convencionales El fósforo en el agua residual se encuentra en forma de ortofosfato (PO4 3-), polifosfato (P2O7) y formas orgánicas de fósforo, siendo los dos últimos un 70% del fósforo contenido en un agua residual. Para su eliminación, existen métodos físicos, químicos y biológicos, siendo la precipitación química el más empleado en la actualidad. Este método consiste en la adición de diferentes compuestos químicos que se combinan con el fosfato presente en el agua, dando lugar a la aparición de sales insolubles o de baja solubilidad. Entre los compuestos más utilizados cabe destacar la alúmina (sulfato de aluminio) y el cloruro férrico, entre otros. El nitrógeno en el agua residual inicialmente se encuentra en forma de
urea y amonio (NH4+), los cuales son oxidados por los microorganismos presentes a nitritos (NO2-) y nitratos (NO3-). Al igual que el fósforo, el nitrógeno se puede eliminar mediante métodos químicos, físicos y biológicos, siendo éstos últimos los más empleados. En EDARs de fangos activos, la eliminación de nitrógeno se realiza mediante procesos biológicos de nitrificación y desnitrificación convencional alternándose zonas con y sin oxígeno (óxicas y anóxicas respectivamente) para llevar a cabo el proceso. La nitrificación consiste en la oxidación del amonio en presencia de oxígeno a nitrito (nitritación) por acción de las bacterias nitrificantes de los géneros Nitrosomonas, Nitrosococcus, Nitrosopira, Nitrosovibrio y Nitrosolobus. En una segunda etapa, el nitrito se oxida a nitrato (nitratación) por acción de las bacterias nitrificantes de los géneros Nitrobacter, Nitrospira, Nitrospina, Notrococcus y Nitrocystis. A continuación se muestran ambas reacciones: NH4++1.5 O2 _______NO2-+2 H2O+2 H+ NO2-+0.5 O2 ___________________NO3-
En el proceso de desnitrificación, nitritos y nitratos son reducidos a nitrógeno atmosférico por bacterias de los géneros Achromobacter, Aerobacter, Alcaligenes, Pseudomonas, Paracoccus y Bacillus entre otras. En este caso se trata de bacterias facultativas que necesitan condiciones de anoxia (ausencia de oxígeno) para la desnitrificación. 2 NO3-+10 H++10 e- __ N2+2 OH+4 H2O 2 NO2-+6 H++6 e- _____ N2+2 OH+2 H2O
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