Digestion

Digestión

El propósito de la digestión es lograr los dos objetivos del tratamiento de los lodos, o sea: una disminución en el volumen y la descomposición de la materia orgánica muy putrescible hasta formar compuestos orgánicos e inorgánicos inertes o relativamente estables. Con excepción de los tanques sépticos y los de doble acción; la digestión se lleva a cabo en tanques separados que se usan única­mente para este fin.
Proceso de digestión. La digestión de los lodos se lleva a cabo en ausencia de oxigeno libre, por los organismos anaerobios. Por lo tanto, es una descomposición anaerobia. La materia sólida de los lodos crudos es aproximadamente en un 70 por ciento orgánica y en un 30 por ciento inorgánica o mineral. La mayor parte del agua de los lodos de aguas negras es agua "embebida" que no se separará de los sólidos. Los organismos vivos rompen la compleja estructura mo­lecular de estos sólidos, liberando el agua "embebida" y obteniendo oxígeno y alimento para su desarrollo.
Los microorganismos (bacterias y otras formas), atacan en primer lugar a los sólidos solubles o disueltos, como los azúcares. De estas reacciones se forman ácidos orgánicos, a veces hasta de varios miles de ppm, y gases como anhídrido carbónico y ácido sulfhídrico. El valor del pH de los lodos, disminuye pasando de 6.8 a 5.1. Esto se conoce como etapa de fermentación ácida y procede con rapidez. En seguida viene una segunda etapa que llevan a cabo organismos a los que favorece un medio ambiente ácido, lo cual se conoce como período de digestión ácida, durante el cual los ácidos orgánicos y los compuestos nitrogenados son atacado y licuados con menor rapidez. Durante esta etapa, el valor del pH aumenta desde 5.1 hasta 6.8.
En la tercera etapa de la digestión, conocida como periodo de digestión intensa, estabilización y gasificación, son atacadas los mate­riales nitrogenados más resistentes, como son las proteínas, los amino­ácidos y otros. El contenido de ácidos volátiles disminuye hasta menos de 500 ppm. El valor del pH aumenta desde 6.8 hasta 7.4. Se pro­ducen grandes volúmenes de gases con un 65 por ciento de metado (CH4), o más. El metano es un gas inoloro, muy inflamable, que puede usarse como combustible, según se describe en el capitulo 9. Los sólidos que aún quedan, son relativamente estables o lentamente putrescibles, pudiendo disponerse de ellos sin crear condiciones inde­seables, teniendo además cierto valor en la agricultura, como se explica más adelante en este mismo capitulo.
El proceso total de digestión de los lodos puede compararse a una producción industrial en serie, en donde un grupo de operarios toma la materia prima y la acondiciona para que un segundo grupo de operarios con diferentes "aptitudes" sigan transformando la materia hasta llegar a un tercer grupo de operarios especializados que la convierte en los productos finales.
Cuando la digestión de los lodos se lleva cabo en un solo tanque, como sucede en el tanque séptico, el de doble acción y en el de digestión simple por separado, todas las etapas descritas tienen lugar continua y simultáneamente. Los sólidos frescos se van agregando a intervalos frecuentes con los sólidos estabilizados que se van retirando para ser sometidos a tratamiento posterior o disposición, a intervalos menos frecuentes. El licor que sobrenada en el digestor, asi como el producto de la licuefacción y la separación mecánica, se separan a intervalos frecuentes para dejar sitio a los sólidos frescos que se agre­guen y siendo, por supuesto, eliminado constantemente el gas.
Como todas las etapas de la digestión se realizan en un sólo tanque, neutralizándose los ácidos que se producen en la primera etapa por el amoniaco que se produce en las siguientes etapas, los mejores y más rápidos resultados se logran cuando predomina sobre todos el valor del pH de la tercera etapa (6.8 a 7.4). Las primeras dos etapas de formación de ácidos y digestión o descomposición de los mismos, solo se ponen de manifiesto al iniciarse la operación en las unidades de digestión. Una vez que se establece una buena digestión alcalina, las etapas ácidas no son patentes, a no ser que la digestión normal sea trastornada por sobrecarga, productos químicos venenosos u otros motivos.
El progreso de la digestión puede medirse por la destrucción de la materia orgánica (sólidos volátiles), o por el volumen y composición de los gases que se produzcan, usando como indicador de la etapa el pH o el contenido de ácidos volátiles.
La disminución del contenido de materia orgánica, medida en función de los sólidos volátiles, indica la marcha de la digestión. Los lodos crudos contienen usualmente de 60 a 70 por ciento de sólidos volátiles, mientras que los lodos bien digeridos llegan a tener tan solo un 50 por ciento, lo que representa una disminución de alrededor del 50 por ciento. Imhoff y Fair indican que la disminución de la materia orgánica en los lodos primarios, puede llegar hasta un 66 por ciento, con un ligero aumento en el contenido de sólidos minerales disueltos.
Los lodos bien digeridos tienen color negro, olor alquitranoso no desagradable y, recogidos en una probeta de vidrio, deben presentar una estructura granular y mostrar canalizaciones bien marcadas cau­sadas por el agua al subir a la superficie mientras los sólidos se asientan en el fondo.
Para aguas negras domésticas, tratadas en un tanque de digestión operado en condiciones normales, la producción de gases debe ser del orden de 750 litros por kilogramo de materia volátil destruida y por día (12 pies cúbicos por libra y por día). Esto indicará que para un 50 por ciento de disminución en la materia volátil, debe obtenerse una producción de gases de 375 litros por kilogramo de materia volátil, que se agregue (6 pies cúbicos por libra). Una cifra muy usada para los lodos de aguas negras domésticas de composición media, es ¡a que supone una producción de gases de 28 litros per cápita y por día (un pie cúbico per cápita y por día). Según sea su composición, los desechos industriales pueden elevar o bajar sensible­mente esta cifra. Los gases contienen usualmente un 70 por ciento de metano y un 30 por ciento de bióxido de carbono y otros gases inertes como el nitrógeno. Un contenido de gas carbónico, mayor del 35 por ciento, puede ser un indicio de que el proceso de digestión no marcha correctamente.
Muchas plantas de tratamiento de aguas negras tienen solamente una unidad de digestión, en donde se verifican todas las etapas de la digestión, mientras que otras tienen unidades múltiples. En este último caso, suele ser mejor operar los tanques en serie, como digestores primario y secundario. Los lodos crudos se bombean al digestor pri­mario, desalojando parcialmente los lodos digeridos o el licor al digestor secundario. La mayor parte de la digestión, asi como la mayor producción de gases, se efectúa en la unidad primaria. El tanque secundario puede o no ser calentado, como se estudia más adelante en control de temperatura, hasta una temperatura ligeramente más baja, y habrá menor agitación debida a la producción de gases, ob­teniéndose asi un licor sobrenadante más claro, que con una sola unidad o en el digestor primario. La disposición de este licor presenta un problema singular que será tratado más adelante. Los lodos dige­ridos destinados a tratamiento ulterior y disposición, se extraen solamente del digestor secundario.
Raras veces se sigue el proceso de digestión hasta completarlo totalmente, pues por lo general se lleva únicamente hasta un grado en el que los sólidos resultantes, aun cuando sean orgánicos, hayan sufrido la descomposición suficiente para llegar a ser relativamente estables o inertes, como un material húmico.
Como la digestión es efectuada por organismos vivos, conviene proporcionarles un medio ambiente en el que sean más activos y lleven a cabo su trabajo en el menor tiempo posible. .Los factores ambientales que intervienen son la humedad, la temperatura, la dis­ponibilidad de alimentación adecuada, y la alcalinidad. A estos facto­res podría añadirse la ausencia de productos químicos tóxicos para tales organismos. La humedad es siempre adecuada en los lodos de las aguas negras. Los otros tres factores merecen ser estudiados más am­pliamente.
Temperatura. Se ha comprobado que la digestión de los lodos tiene lugar casi a cualquiera de las temperaturas que normalmente se encontrara, pero el tiempo que se tarda en completar la digestión varía mucho con la temperatura. Son también perjudiciales las va­riaciones bruscas de temperatura. A una temperatura de 12-13° C (55° F), se completa la digestión, hasta un 90 por ciento en unos 55 días. A medida que aumenta la temperatura, el tiempo disminuye, de manera que a 24° C (75° F), el tiempo se reduce a 35 días, a 30° C (85° F) baja a 26 días, y a 35° C (95° F) desciende a 24 días. Teóricamente, el tiempo de digestión de los lodos a 35° C (95° F), es igual a la mitad del que requiere a 15.56° C (60° F). Natural­mente que estas cifras son promedios, pues no se pueden establecer cifras exactas para todos los lodos cuya composición es variable. Los tiempos de digestión pueden disminuirse sensiblemente en digestores en donde se hace un mezclado eficiente de los lodos espesados.
La digestión que se lleva a cabo en el ámbito de temperaturas de 27 y 38° C (100°F), se llama mesofílica y es la más favorable para algunos organismos. Otros organismos trabajan mejor a temperaturas superiores a 38° C (100ºF), induciendo a la llamada digestión termofílica. Ambos tipos rinden resultados satisfactorios, pero en la práctica lo último queda restringida a la digestión de determinadas clases de sólidos orgánicos. El ámbito que se acostumbra en la ope­ración del digestor es el de 30 a 35° C (85 a 95ºF), pero inde­pendientemente de la elección de temperatura, esta debe mantenerse consistentemente entre limites estrechos de uno a dos grados centígrados . A los organismos que trabajan no les prueban los cambios re­pentinos o amplios de temperatura en su ámbito de trabajo y rinden menos si esto ocurre.
No todas las plantas tienen recursos para calentar los lodos para la digestión. Cuando la unidad para la sedimentación primaria es un tanque séptico, no hay recursos para el calentamiento. Raras veces se puede calentar en un tanque de Imhoff, y se puede o no calentar en un tanque de doble acción. Generalmente se calientan los tanques que solamente sirven para la digestión, pero no siempre se hace asi.
Una razón importante para usar el calentamiento en los tanques de digestión, es el costo adicional que representa el construir un lugar de almacenamiento para conservar los lodos durante largo período de digestión, en comparación con un espacio mucho menor. Cuando se ha determinado la composición de las aguas negras, la capacidad del tanque debe calcularse a partir del volumen y composición de los lodos que se van a digerir, tomando en cuenta en forma debida el al­macenamiento de los lodos y el licor sobrenadante. Cuando no se pueda disponer de tales, se puede usar la siguiente tabla para tanques convencionales que traten aguas negras domésticas.

TABLA 2
CAPACIDAD DE LOS DIGESTORES PARA VARIOS TIPOS DE PLATAS DE TRATAMIENTO
Tipo de planta
Capacidad que se recomienda para el digestor Pies cúbicos per cápita
Con calentamiento
Sin calentamiento
Tanques de Imhoff
3 a 4*

Tanques de Imhoff y filtro goteador
4 a 6*

Primario
2 a 3
4 a 6*

Primario y filtro goleador
4 a 5
8 a 10*

Lodos activados
4 a 6
8 a 12*

* Estas cifras se aplican generalmente en los Estados de la zona del Medio Atlántico (E.U. de A.). Al usar estas cifras en otras zonas deben tomarse en cuenta las diferentes condiciones climatológicas.
Las cifras anteriores corresponden a aguas negras domésticas, y deben aumentarse al tomar en consideración los solidos suspendidos en desechos industriales, o donde se anticipe que pueden haber canti­dades apreciables de solidos de basuras provenientes del uso de molinos domésticos para basuras. Las cifras pueden disminuir en donde se usen espesadores para lodos como los que se han descrito. Los valores mayores deben usarse para plantas que den servicio a poblaciones de 5,000 habitantes o menos.
Otra razón importante para calentar los digestores es que la pro­ducción de gases es más rápida a temperaturas más altas. Así, en un tanque sin calentamiento que opera a una temperatura de digestión de 10°C (50°F), se producirán en 90 días alrededor de 436 litros de gases por kilogramo de materia volátil que se destruya (7 pies cúbicos por libra) ; mientras que se producirán alrededor de 750 litros par­tiendo de la misma cantidad de materia volátil, en 25 días de diges­tión a una temperatura de 30° C (12 pies cúbicos por libra a 56° F). Como estos gases son un subproducto combustible valioso de la diges­tión de los lodos, es importante el monto y continuidad de su pro­ducción, sin importar las condiciones climatológicas.
En los digestores con calentamiento, debe suministrarse el calor suficiente para:
1. Calentar los lodos crudos hasta que la temperatura que interese, sea uniforme en todo el tanque.
2. Evitar toda pérdida de calor por las paredes, tapa y fondo del tanque.
Se han usado varios métodos para suministrar el calor y son:
1. Circulación de agua caliente a 50° C (120°F), a través de tubería o serpentines fijados interiormente a las paredes del tanque.
2. Circulación de lodos mezclados del tanque de digestión, o de los lodos crudos, por un cambiador de calor fuera del tanque.
3. Combustión de los gases de los lodos en un calentador sumer­gido.
4. Inyección de vapor en el fondo del tanque.
5. Introducción de agua caliente o vapor a los lodos crudos, antes de que entren al tanque.
De los métodos anteriores, el primero es el que se usa con más frecuencia en las plantas más antiguas, pero el segundo está siendo cada vez más empleado en las nuevas instalaciones.
Suministro de alimentos. Debe procurarse la cantidad adecuada de alimentos para los organismos del digestor. Esta se encuentra en forma de sólidos de los lodos crudos provenientes de las diversas unidades de tratamiento de las aguas negras. El volumen total de sólidos de lodos que se bombeen al digestor, la velocidad de bombeo, y el grado de disponibilidad que se proporcione a los diversos grupos de organismos, son factores vitales en la operación eficiente del di­gestor. Si se agregan demasiados lodos a un digestor, predomina la primera etapa, o sea la ácida, a tal grado, que el medio se vuelve desfavorable para los organismos que llevan a cabo la segunda y tercera etapas de la digestión; se trastorna el equilibrio de todo el pro­ceso de digestión, y se dice que el digestor está sobrecargado. Si esto se debe a un diseño de la planta mal balanceado, por el cual la capacidad del digestor resulta demasiado corta en relación con las unidades productoras de lodos, casi la única solución posible seria proveer capacidad adicional para la digestión. Sin embargo, hay otros factores que pueden perturbar el equilibrio del proceso y que están bajo el control del operador. En los digestores con calentamiento una falla en el mantenimiento de la temperatura uniforme de diges­tión, dentro del ámbito adecuado, trastorna el proceso. EÍ agregar sólidos frescos en grandes volúmenes a intervalos muy grandes, o descargar demasiados lodos digeridos de una vez, ocasiona una sobre­carga pasajera. En los tanques de digestión desprovistos de calenta­miento cabe esperar condiciones similares por temporadas, y durante los meses de invierno los organismos del digestor están casi dormidos de manera que con el advenimiento de la época calurosa hay en el digestor una acumulación excesiva de sólidos de los lodos, casi crudos. Esto, junto con la digestión normalmente lenta de los tanques sin calentamiento, requiere de doble capacidad de almacenamiento que la requerida en los digestores que tienen calentamiento.
Los organismos de un digestor son más eficientes cuando se les suministra su alimentación en volúmenes cortos a intervalos frecuen­tes. Por esta razón deberían bombearse los sólidos frescos de los lodos, al digestor, con la mayor frecuencia posible de acuerdo con los medios de que se disponga y ron la atención que pueda poner el operador. Claro está que esto concuerda con el plan de descargar los lodos de las unidades de sedimentación, antes de que se vuelvan sépticos en ellas.
Mezclado y siembra. Al iniciar la operación de una unidad di-gestora, se pueden lograr los mas rápidos resultados poniendo al principio algo de lodos digeridos, si se pueden obtener de algún otro digestor o de otra planta cercana. De esta manera se pueden iniciar todas las etapas de la digestión casi simultáneamente, en lugar de hacerlo por etapas sucesivas. Esta siembra suministra una cantidad adecuada de organismos de la segunda y tercera etapas, que consu­man los productos finales de la primera etapa, y asi la unidad "ma­durará" en menos tiempo.
Una vez normalizada la operación, la siembra de sólidos frescos agregados al digestor y mezclados con los lodos en digestión mejora grandemente la velocidad de digestión. Esta mezcla sirve para lograr varios propósitos:
1. Los sólidos frescos que entran se mezclan íntimamente con los lodos en digestión activa.
2. Se evita la formación de espuma.
3. Se mejora la transmisión del calor de los serpentines que hay en el interior, o de otros dispositivos para calentar los iodos.
Hay varios métodos para mejorar el mezclado, entre los cuales pueden mencionarse:
1. Agitación con paletas rotatorias y brazos rompeespumas.
2. Circulación forzada de los lodos y/o el sobrenadante, por medio de bombas o tiros forzados con impulsores.
3. Descarga de los gases de los lodos, comprimidos, por medio de difusores en el fondo del tanque de digestión.
El mezclado puede ser continuo o intermitente, pero de cualquier manera que se haga suministra a todos los organismos que trabajan el requerimiento alimenticio adecuado y ayuda a mantener una tem­peratura uniforme, para que todos los organismos puedan trabajar juntos en toda la masa del digestor, para alcanzar los resultados deseados. El mezclado intermitente permite la separación y elimina­ción del sobrenadante en un solo digestor. Con el mezclado continuo, la digestión procede más rápidamente en todo el tanque, reduciéndose asi la capacidad que se necesita en el tanque. Este mezclado continuo requiere de un segundo tanque de digestión o almacenamiento, al cual pueden trasladarse los lodos en digestión para dejar sitio a los lodos frescos en el primer tanque y hacer posible la separación y remoción del sobrenadante en el segundo tanque.
Control del pH. El valor óptimo del pH de los lodos en un di­gestor, es muy cercano al valor neutro de 7.0, estando generalmente dentro del ámbito de 6.8 a 7.4, siendo muy comunes los valores de 7.0 y 7.2, En este ámbito, todos los organismos pueden desarrollar sus funciones. Generalmente, en un digestor bien diseñado y operado, es posible mantener un equilibrio entre los solidos frescos y los que están en digestión, de manera que la reacción permanecerá dentro de estos limites favorables, siendo neutralizados los ácidos producidos en la primera etapa por la producción alcalina de la segunda etapa, y el material de la tercera etapa actuará como amortiguador, contra cualquier cambio del pH. Si hay variaciones notables del pH fuera del ámbito de 6.8 a 7.4, quiere decir que el proceso de digestión está desequilibrado.
Tipos de digestores para lodos Hay muchos tipos de unidades que se usan para la digestión de lodos, que se diferencian en su cons­trucción y recursos para la operación. Se pueden clasificar en:
1. UNIDADES DIGESTORAS que forman parte del tanque de sedimen­tación, como sucede con los tanques sépticos y los de doble acción. En los primeros, los lodos en digestión están en con­tacto con las aguas negras en sedimentación, mientras que en los otros las dos funciones se llevan a cabo en compartimientos separados.
2. TANQUES SEPARADOS que se usan exclusivamente para digestión. Estos pueden subdividirse en:
a) Cubiertos o descubiertos. En los tanques descubiertos, los gases escapan directamente a la atmósfera, mientras que en los cubiertos el gas se recoge y sirve como combustible para motores de gas o para calefacción- Las cubiertas pue­den ser estacionarias o "fijas", o pueden ser "flotantes", subiendo o bajando de acuerdo con la cantidad de lodos y de gases que se acumulen.
b) Con o sin calentamiento.
c) Con o sin agitadores o dispositivos para el mezclado.
Procedimientos para el control de la operación en tanques de di­gestión de lodos, separados, no es posible tratar todos los problemas que pueden surgir de la operación de las unidades digestoras de Iodos. Sin embargo, hay muchos procedimientos rutinarios que usualmente dan los mejores resultados con los tanques digestores separados pro­vistos de calentamiento, que son los más comunes. A continuación se mencionan algunos:
1. Bombeo de los lodos. Los lodos deben extraerse de las uni­dades de sedimentación, antes de que se vuelvan sépticos, y deben ser lo más espesos que sea posible y aun asi que puedan manejarse sa­tisfactoriamente a través de las bombas y la tubería. Un lodo diluido contiene agua innecesaria que ocupa espacio y que además hay que calentar.
Los Iodos deben agregarse al digestor a intervalos frecuentes; cuando menos dos veces al día o con mayor frecuencia si es posible. Las adiciones cortas a intervalos frecuentes garantizan un abasteci­miento alimenticio más constante para los organismos y una velocidad de digestión más uniforme. Con los digestores de cubierta fija, debe ser lenta la velocidad de adición para que sean mínimos los disturbios en el sobrenadante, el cual se descarga del digestor al mismo tiempo que se está agregando el Iodo. Esto no es tan importante en los di­gestores de cubierta flotante, pues el sobrenadante no es descargado necesariamente al mismo tiempo. Por lo general, los sólidos frescos que se agreguen (base seca) diariamente, no deben exceder del cinco por ciento del total de sólidos (base seca), que haya en el digestor.
La selección de bombas para bombear los lodos, depende de nuches factores, como el tamaño de la planta, la economía y el mantenimiento. Se han usado bombas de émbolo, de diafragma, centrífugas y modificaciones de las centrifugas. También se han uti­lizado las trompas de aire y los eyectores, y recientemente en algunas llantas si; han instalado bombas rotativas de desplazamiento positivo, para bombear lodos espesos.
2. Operación de digestores en dos etapas. La digestión en dos etapas requiere de dos compartimientos o de dos tanques y separa el periodo inicial de digestión violenta, del periodo final más lento. En el digestor primario, los lodos crudos que entran se mezclan bien con la semilla y se mantiene bien mezclado el contenido del tanque, por medio de agitadores mecánicos o por recirculación, si fuese nece­sario. A pesar de la agitación es normal que ocurra alguna separación de lodos, depositándose el material más pesado en el fondo del tanque. El proceso de digestión se completa en el tanque secundario, donde la producción de gases es menor, por lo cual es menos intenso el mez­clado obteniéndose un sobrenadante mucho más claro que e¡ que se obtendría en un digestor de una sola etapa.
Cuando se verifica la digestión en dos etapas con un digestor primario de cubierta fija, normalmente al bombear lodos crudos al digestor primarlo, son trasladados el sobrenadante y lodos ligeros al digestor secundario. Los lodos digeridos y el sobrenadante se des­cargan del digestor secundario tal como se hace en el digestor simple. Si el digestor primario tiende a perder su equilibrio y baja el pH, pueden bombearse lodos del fondo del digestor secundario al primario, para proveerlo de semilla adicional que mantenga alcalina la diges­tión.. El sobrenadante debe transferirse simultáneamente del digestor primario al secundario. Normalmente, la temperatura en el digestor secundario debe mantenerse entre 3 y 6° C (5 a 10° F) por debajo de la del digestor primario para que se pueda separar mejor el sobre­nadante. En condiciones normales, esto hace innecesario el calenta­miento del digestor secundario, excepto durante la época más fría del ano. Sin embargo, si no se obtiene una digestión completa, la tempe­ratura debe aumentarse hasta 32 ó 35° C (90 ó 95° F).
Cuando la digestión se verifica en dos etapas con un digestor pri­mario de cubierta flotante, éste puede operarse igual que el de cubierta fija, con descarga automática del sobrenadante o lodos ligeros, a través de la línea de rebose. Alternativamente puede hacerse esta descarga cada dos o tres días. En otros aspectos, la operación es similar a la del digestor primario de cubierta fija.
3. Control de temperatura. En el digestor debe mantenerse la temperatura dentro de un ámbito de dos o tres grados F de la selec­cionada, la cual es usualmente fijada entre 85 y 95° F (30 a 35° C). Cuando el digestor tiene serpentines de calentamiento, el agua que cir­cule por ellos debe estar lo suficientemente caliente para mantener la temperatura de los lodos, pero no debe pasar de los 54-55° C (130° F) pues a temperaturas de 60° C (140°F) o superiores, los lodos se pegarán sobre los serpentines formando una capa aislante que dis­minuye la eficiencia de la transmisión del calor.
4. Control del pH. La reacción de los lodos debe mantenerse muy cercana a la neutralidad, entre un pH de 6.8 a 7.4. Algunos afirman que el agregar cal neutraliza los lodos demasiado ácidos. mientras que otros sostienen que la cal es inoperante en un digestor. Ciertamente, la adición de cal no es un curalotodo para los lodos ácidos. En operaciones normales, esta condición puede evitarse o corregirse mediante el control adecuado de la alimentación de lodos frescos.
5. Agitación. Cuando se pueda disponer de dispositivos para agitación, éstos deben usarse a intervalos lo bastante frecuentes para garantizar la siembra adecuada de sólidos frescos con los lodos en etapas avanzadas de la digestión. Esto hará que la digestión sea más rápida y uniforme, ayudará a impedir la formación de espuma y disminuirá las posibilidades de que se presenten serias dificultades por tal causa.
6. Descarga del sobrenadante. El sobrenadante es el liquido del digestor, que queda sobre los lodos sólidos. Es el licor que se ha separado de los sólidos de los lodos. Aunque el sobrenadante pueda contener pocos sólidos suspendidos, su contenido en materia orgánica disuelta es alto y ésta se descompone rápidamente produciendo olores molestos, por lo que el sobrenadante se sujeta generalmente a un tra­tamiento antes de su disposición.
El sobrenadante se descarga del digestor para disminuir el volumen de los lodos que quedan en el digestor, concentrando el contenido de sólidos y dejando espacio para que sea ocupado por los sólidos frescos que se agreguen.
Con los digestores de cubierta fija, el sobrenadante se descarga al mismo tiempo y a la misma velocidad que se van agregando los lodos crudos. Esta es una razón más por la cual los lodos crudos deben bombearse a intervalos frecuentes y durante periodos cortos, previniéndose la descarga de grandes volúmenes de sobrenadante en un corto periodo de tiempo. Lo más importante es que se mantenga limpia la salida del sobrenadante. Si se obstruye, la adición de Iodos frescos puede aumentar la presión interna hasta tal punto, que la cubierta pueda levantarse o romperse.
Con los digestores de cubierta flotante, la seguridad de la cubierta no es un factor de importancia y es posible descargar el sobranadante lentamente durante un periodo largo de tiempo. Cuando los lodos se agiten por medio de agitadores o por recirculación, es conveniente que haya un periodo de reposo de algunas horas, antes de descargar el sobrenadante, para dejar que éste se separe del resto del contenido del digestor.
Se emplean diversos métodos para disponer del sobrenadante. Probablemente el procedimiento más corriente en el de agregarlo al influente de los tanques de sedimentación primaria. Esto puede ori­ginar dificultades, haciendo que el tanque se vuelva séptico. En algunas plantas se ha encontrado ventajoso el regresar el sobrenadante al influente de un tanque de aeración de lodos activados o de un filtro goleador. Cuando las unidades primaria y secundaria, de tratamiento de aguas negras, no sean capaces de soportar esta sobrecarga sin detrimento, se recurre a los lechos de lodos, o lagunas, según se des­cribe más adelante. Aun en estos casos, se acostumbra regresar el sobrenadante clarificado al proceso de tratamiento. Las lagunas pueden originar olores inconvenientes y por tal motivo debe determinarse muy cuidadosamente su ubicación.
Descarga de los lodos digeridos. El tipo de digestor, el trata­miento subsecuente de los lodos, la época del año, y la necesidad de espacio de almacenamiento para lodos crudos, son los factores que rigen generalmente la descarga de los lodos digeridos. Siempre es importante dejar suficientes lodos digeridos para sembrar los lodos crudos y mantener la digestión balanceada y con reacción casi neutra. En los digestores provistos de calentamiento, siempre se deja la misma cantidad de lodos digeridos, sin que importe la época del año. En los digestores sin calentamiento debe retenerse como doble cantidad de lodos digeridos, que la normal, a medida que se acerca el invierno. Normalmente es razonable dejar unos 120 cm de Iodos digeridos, sobre el nivel de la tolva de descarga. La descarga de cantidades adecuadas a intervalos regulares es mejor que grandes descargas, por­que se llega a sobrecargar el digestor y esto agrava generalmente el problema descompensándose el equilibrio de la reacción.
Normalmente sólo se deben descargar lodos bien digeridos. Las franjas de color café claro, que destacan sobre el color oscuro de los lodos bien digeridos, son señales de que se está descargando ma­terial sin digerir.
En los digestores cubiertos es de primordial importancia tener la seguridad de que no entre aire al tanque, durante la descarga de Iodos. Debe tenerse cuidado de no ejercer ninguna presión negativa al descargar los lodos digeridos de un digestor con cubierta fija.
Esto puede lograrse agregando Iodos crudos, aguas negras, gases o agua de un tanque auxiliar, al mismo tiempo que se estén descargando los lodos del tanque de digestión. La adición de aire a los gases del digestor produce una mezcla muy explosiva y peligrosa. Es igualmente importante vigilar que funcionen bien los sistemas de seguridad existentes para impedir que se desarrolle una presión hidrostática excesiva, bajo una cubierta fija. El sistema mas usual consiste en tener una línea de rebose, sin válvulas, que debe- mantenerse libre en todo momento.