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Tratamientos biológicos Las aguas residuales presentan una elevada concentración de materia orgánica disuelta, la alternativa más competitiva es el tratamiento biológico, por su sencillez y bajos costes. Los únicos requisitos para la aplicación satisfactoria de esta tecnología son que la contaminación sea biodegradable y que no haya presencia de ningún compuesto biocida en el efluente a tratar. Los tratamientos biológicos de las aguas residuales se basan en la capacidad de un surtido conjunto de microorganismos que son capaces de degradar la materia orgánica presente en el agua residual para su propio crecimiento. Para el crecimiento de los microorganismos es necesario que, aparte de materia orgánica, el agua contenga nutrientes, básicamente nitrógeno y fósforo. Posteriormente, la separación de estos microorganismos del agua es sencilla y económica, por lo que los microorganismos son los encargados de eliminar la materia orgánica presente en el agua, tanto la particulada como la soluble. El conjunto de microorganismos es muy variado y rico en especies y su composición exacta depende de las características del agua residual que se esté tratando y de las condiciones de proceso, siendo una especie de ecosistema que se adapta continuamente a las condiciones externas cambiantes. La eliminación de la materia orgánica biodegradable, así como el nitrógeno y el fósforo, mediante tratamientos biológicos es la forma más económica y sencilla de tratar los efluentes. Es por esta razón que es el tratamiento más aplicado no sólo para el tratamiento de las aguas residuales urbanas, sino también para las industriales. Las limitaciones de este tipo de tratamiento están relacionadas con la biodegradabilidad de la contaminación y con la presencia en el efluente a tratar de alguna sustancia inhibidora del crecimiento de los microorganismos (biocidas). Determinación de la carga orgánica de entrada y superficial En la mayor parte de los casos, la materia orgánica constituye la fuente de energía y de carbono que necesitan los microorganismos para su crecimiento. Además, también es necesaria la presencia de nutrientes, que contengan los elementos esenciales para el crecimiento, especialmente nitrógeno y fósforo, y por último, en el caso de sistemas aerobios, la presencia de oxígeno disuelto en el agua. Teniendo en cuenta si se requiere un proceso anaeróbico o aeróbico, existe una gran variedad de formas de operar, dependiendo de las características del agua, así como de la carga orgánica a tratar. Los criterios que ayudan a seleccionar si es más conveniente un proceso aerobio, o bien si un proceso anaerobio será mayor provechoso, son la concentración de materia orgánica a eliminar, si es necesaria
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la eliminación de nitrógeno, la disponibilidad de espacio físico y la relación entre el OPEX y el CAPEX del proyecto. En la siguiente tabla se puede observar cómo en función de estos criterios, qué tipo de proceso (aerobio o anaerobio) es más conveniente:
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