Cuidado con la “trampa” del Tiempo de Retención Hidráulica (TRH) en el tratamiento de aguas residuales

En Tecnohidro, hemos observado que el Tiempo de Retención Hidráulica (TRH) es una de las variables más mencionadas en los diseños de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR). Sin embargo, basar el diseño únicamente en este parámetro puede generar sobrecostos innecesarios, tanto en inversión como en operación. Esto se debe a la gran diversidad de aguas residuales (domésticas, industriales, agrícolas, entre otras), cuyas características pueden variar considerablemente. Por lo tanto, el diseño de una PTAR debe ajustarse a esta variabilidad, considerando factores adicionales al TRH.

¿Por qué no podemos depender exclusivamente del TRH?

En nuestra experiencia, hemos escuchado frases como: «Diseñar un reactor biológico es sencillo: basta con tomar el caudal de agua, asignar un TRH de un día y multiplicar por un factor de seguridad para obtener el volumen del sistema de tratamiento». Aunque esta aproximación pueda parecer atractiva por su simplicidad, la realidad es mucho más compleja y requiere un análisis detallado.

El TRH es el período en el que el agua tratada permanece en el sistema, desde su entrada hasta su salida. Sin embargo, el TRH necesario para un tratamiento adecuado varía según varios factores, tales como:

• Carga contaminante del agua de entrada: A mayor contaminación, mayor esfuerzo requiere el sistema.
• Objetivos del tratamiento: Reducir un 70% de la Demanda Biológica de Oxígeno (DBO₅) requiere un diseño diferente al de reducir un 95% de los contaminantes.
• Tipo de reactor y su eficiencia: Existen diversas tecnologías de tratamiento de aguas residuales, empleadas de forma aislada o combinada, para alcanzar los objetivos deseados (lodos activados, alta tasa, aireación escalonada, aireación extendida, etc.). Dependiendo de la tecnología, el TRH puede variar significativamente, desde 2 horas hasta varios días, para garantizar una remoción eficiente de la carga contaminante.

Variables clave en el diseño de una PTAR

En lugar de centrarse exclusivamente en el TRH, el diseño de una PTAR debe considerar otros factores clave, como:

✅ Calidad y cantidad del agua de entrada.
✅ Objetivos del tratamiento: cumplimiento normativo, reutilización, estándares corporativos.
✅ Carga de diseño adecuada al tipo de reactor.

En los sistemas biológicos, la cantidad de contaminante orgánico que las bacterias pueden procesar en un volumen determinado es crucial. Por ejemplo:

• Carga volumétrica en lodos activados: oscila entre 0.1 y 2.9 kg DBO₅/m³-d, dependiendo del tipo de reactor.
• Carga volumétrica en reactores anaerobios (UASB): la capacidad de estos reactores varía entre 10 y 15 kg DQO/m³-d.
• Carga específica en reactores de biomasa adherida: sistemas como biodiscos o MBBR trabajan con valores entre 7 y 18 g DBO₅/m²-d.

Evitar la trampa del sobredimensionamiento

A menudo, se utilizan criterios excesivamente conservadores en los diseños, como, por ejemplo, tomar ensayos de laboratorio en los que los picos de contaminación solo se presentan en el 5% del tiempo. En estos casos, diseñar para valores más representativos (que aunque menores, reflejan las condiciones habituales a lo largo de la semana o del mes) resulta más eficiente.

Es importante recordar que el TRH, por sí solo, no es capaz de considerar todos estos aspectos. Su uso en el diseño puede llevarnos a crear sistemas sobredimensionados o subdimensionados, lo que puede generar incumplimiento normativo o costos excesivos sin beneficios reales. Un diseño eficiente busca equilibrar costos, eficiencia y cumplimiento normativo.

Conclusión

El Tiempo de Retención Hidráulica (TRH) es un parámetro útil, pero no debe ser el único criterio para diseñar una PTAR. En Tecnohidro, priorizamos un enfoque integral basado en la carga orgánica, la tecnología y la eficiencia del sistema, garantizando soluciones personalizadas y optimizadas para cada proyecto.

💬 ¿Qué experiencia has tenido con el TRH en el diseño de sistemas de tratamiento de aguas residuales? ¡Te invitamos a compartir tus comentarios y debatir sobre las mejores prácticas en el diseño de PTAR!