Evaluación comparativa del rendimiento de coagulantes químicos en el tratamiento de aguas residuales lácteas: un enfoque de toma de decisiones multicriterio

Por qué las fábricas de leche y los ríos están conectados

Detrás de cada vaso de leche o loncha de queso hay un flujo oculto de agua sucia. Las fábricas lácteas usan grandes cantidades de agua para enjuagar, limpiar y procesar productos, y estas aguas residuales están cargadas de restos de leche, grasas y agentes de limpieza. Si no se tratan adecuadamente, los ríos y lagos cercanos pueden perder oxígeno rápidamente y dejar de ser capaces de sostener peces y otras formas de vida. Este estudio analiza cómo una importante planta láctea en Bangladesh trata sus aguas residuales, y cómo productos químicos simples y económicos pueden hacer que ese tratamiento sea más eficaz y fácil de gestionar.

Cómo una planta láctea limpia su agua

Los investigadores se centraron en una planta de tratamiento de efluentes conectada a una gran fábrica láctea cerca de Daca, Bangladesh. Esta planta combina dos procesos biológicos comunes: uno que utiliza microbios en presencia de oxígeno y otro que funciona sin él. Juntos descomponen la materia orgánica que queda tras el procesamiento de la leche. El equipo recogió muestras de agua en la entrada y la salida de la planta durante tres estaciones diferentes —monzón, invierno y verano— para comprobar si la planta podía seguir funcionando bien bajo condiciones meteorológicas y de producción variables.

Comprobando si el agua cumple las normas

Para evaluar el rendimiento, los científicos registraron varios indicadores estándar de calidad del agua. Estos incluyeron medidas de cuánto oxígeno consumirían las aguas residuales al descomponerse (DBO y DQO), cuántos minerales disueltos contienen (TDS) y cuántas partículas finas transportan (TSS), junto con el nivel de acidez (pH). Compararon el agua tratada de la planta con los nuevos límites nacionales de vertido en Bangladesh. A lo largo de las tres estaciones, la planta redujo de forma constante la DBO y la DQO en aproximadamente un 97–98 %, y recortó los sólidos disueltos y en suspensión en más del 90 %. El pH del agua pasó de ser ligeramente ácido en la entrada a un rango neutro y seguro en la salida. En términos sencillos, el sistema de tratamiento existente ya transformaba aguas residuales lácteas muy sucias en agua lo bastante limpia para cumplir las últimas normas ambientales del país.

Por qué añadir una ayuda química

Incluso con un buen tratamiento biológico, las fábricas suelen beneficiarse de una etapa de tratamiento “primario” que se realiza al principio. En este estudio, el equipo exploró una etapa basada en coagulación química, donde los productos añadidos hacen que las partículas muy pequeñas y algunas sustancias disueltas se agrupen y sedimenten. Probaron tres coagulantes de uso común y bajo coste —cloruro férrico, sulfato ferroso y policloruro de aluminio— junto con cal, que ayuda a ajustar la acidez y a fortalecer la formación de flóculos. Usando ensayos en vaso que imitan los tanques reales, probaron diferentes combinaciones de dosis y midieron cuánto contaminante adicional se eliminaba. Ninguna mezcla química fue la mejor para todos los contaminantes, lo que genera un dilema práctico: ¿qué opción debe elegir una planta si quiere controlar varios problemas de calidad del agua a la vez?

Dejar que las herramientas de decisión elijan la favorita

Para resolver ese dilema, los investigadores recurrieron a herramientas de la ciencia de la decisión conocidas como métodos de toma de decisiones multicriterio. En lugar de juzgar cada combinación química por un único número, estos métodos ponderan el rendimiento según varios objetivos al mismo tiempo —en este caso, la mejora de DBO, DQO, TDS y TSS. El equipo aplicó tres técnicas de clasificación diferentes, cada una con un enfoque matemático distinto pero dando igual importancia a las cuatro medidas de contaminación. Sorprendentemente, los tres métodos señalaron al mismo ganador: una mezcla de cal y sulfato ferroso, ambos a 100 miligramos por litro. Esta combinación eliminó alrededor del 94 % de la DBO, el 86 % de la DQO, el 52 % de los sólidos disueltos y el 94 % de los sólidos en suspensión, ofreciendo un rendimiento sólido y equilibrado en lugar de destacar únicamente en una medida.

Qué significa esto para agua más limpia y tratamiento asequible

Para el público general, el mensaje clave es que una química relativamente simple, guiada por herramientas de comparación cuidadosas, puede hacer que el tratamiento de aguas residuales lácteas sea más limpio y fiable. La planta bangladesí ya cumple normas nacionales estrictas, pero añadir una etapa de pretratamiento químico optimizada —especialmente cal más sulfato ferroso a la dosis identificada— puede aligerar la carga sobre las unidades biológicas y ofrecer un margen de seguridad a medida que aumenta la producción. El estudio muestra que, en lugar de adivinar o centrarse en un único indicador de contaminación, los operadores pueden usar métodos de clasificación estructurados para elegir la receta química que mejor proteja ríos y comunidades, a la vez que resulta asequible y práctica de operar.

Cita: Al Jobair, A., Kwoshik, M.M.K., Ahmed, T. et al. Comparative performance evaluation of chemical coagulants in dairy wastewater treatment: a multi-criteria decision-making approach. Sci Rep 16, 13097 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42339-9

Palabras clave: aguas residuales lácteas, tratamiento por coagulación, industria de Bangladesh, normas de vertido, métodos de toma de decisiones