AGUAS RESIDUALES

Qué son aguas residuales. ?

Se consideran Aguas Residuales a los líquidos que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas, comerciales, industriales y de servicios). Comúnmente las aguas residuales suelen clasificarse como:

• Aguas Residuales Municipales. Residuos líquidos transportados por el alcantarillado de una ciudad o población y tratados en una planta de tratamiento municipal
• Aguas Residuales Industriales. Las Aguas Residuales provenientes de las descargas de Industrias de Manufactura

Otra forma de denominar a las Aguas Residuales es en base al contenido de contaminantes que esta porta, así se conocen como

• Aguas negras a las Aguas Residuales provenientes de inodoros, es decir, aquellas que transportan excrementos humanos y orina, ricas en sólidos suspendidos, nitrógeno y coliformes fecales
• Aguas grises a las Aguas Residuales provenientes de tinas, duchas, lavamanos y lavadoras, que aportan sólidos suspendidos, fosfatos, grasas y coliformes fecales, esto es, aguas residuales domésticas, excluyendo las de los inodoros
• Aguas negras industriales a la mezcla de las aguas negras de una industria en combinación con las aguas residuales de sus descargas. Los contaminantes provenientes de la descarga están en función del proceso industrial, y tienen la mayoría de ellos efectos nocivos a la salud si no existe un control de la descarga.

Qué es una agua residual tratada?..

Las Aguas Residuales son conducidas a una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) donde se realiza la remoción de los contaminantes, a través de métodos biológicos o fisicoquímicos. La salida (efluente) del sistema de tratamiento es conocida como Aguas Residuales tratadas.

Qué es una planta de tratamiento de aguas residuales?..

Es una instalación donde a las Aguas Residuales se les retiran los contaminantes, para hacer de ella un agua sin riesgos a la salud y/o medio ambiente al disponerla en un cuerpo receptor natural (mar, ríos o lagos) o por su reuso en otras actividades de nuestra vida cotidiana con excepción del consumo humano (no para ingerir o aseo personal).

PARAMETROS FÍSICOS

•      Aspecto: Se refiere a la descripción de su característica mas apreciable a simple vista, por ejemplo: agua residual turbia, presencia de sólidos disueltos, presencia de sustancias flotantes, etc.

•      Color: Indica la presencia ya sea de sustancias disueltas o coloidales o suspendidas, da un aspecto desagradable al agua residual.

•      Turbiedad: La provoca la presencia de sustancias en suspensión o en materia coloidal.

•      Olor: Se debe generalmente a la presencia de sustancias orgánicas y  inorgánicas disueltas, que poseen olor en si mismas. El olor característico de un agua séptica, se debe al desprendimiento de sulfuro de hidrogeno (H2S) que se genera a partir de la reducción de sulfatos a sulfitos por acción de microorganismos anaeróbicos.

•     Sólidos Totales: Son los materiales suspendidos y disueltos en el agua. Se obtienen evaporando el agua a 105 ° C y pesando el residuo.

PARAMETROS QUÍMICOS

•      Temperatura: El aumento de T° de un liquido residual, disminuye la solubilidad de oxigeno del entorno del cuerpo receptor donde se vuelca el mismo.

•      DBO5: Expresa la cantidad de oxigeno necesario para la estabilización de la materia orgánica bajo condiciones de tiempo y temperatura especificados (generalmente 5 días y a 20 C.)

•      DQO: Expresa la cantidad de oxigeno necesario para la oxidación química de la materia orgánica e inorgánica, usando como oxidantes, sales inorgánicas de permanganato o dicromato, en una prueba que dura 2 horas.

•      Nitrógeno Total y Orgánico: Se determina para ver la evolución de los tratamientos biológicos.

•      Compuestos Tóxicos Orgánicos: Disolventes (Acetona, benceno, etc.) compuestos halogenados, pesticidas, herbicidas , insecticidas.

•      pH: Es importante su determinación por la influencia que tiene en el desarrollo de la vida acuática.

•      Acidez: Se debe a la presencia de ciertos ácidos minerales y/o orgánicos. Puede causar acción corrosiva en las instalaciones.

•      Alcalinidad: Aguas que contienen disueltos carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos.

•      Dureza: Produce depósitos salinos.

•      Compuestos Tóxicos Inorgánicos: Entre ellos se encuentran algunos metales pesados (bario, cadmio, cobre, mercurio, plata, arsénico, boro, potasio, cianuros, cromados, etc.)

•      Gases: Los mas importantes son los de la descomposición de la materia orgánica. (sulfuro de hidrogeno, amoniaco, metano)

PARAMETROS BIOLÓGICOS

•     Tipos de microorganismos presentes: Entre ellos se encuentran los Coliformes fecales, entre otros.

TIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (AR):

Hay distintos tipos de tratamiento de las aguas residuales para lograr retirar contaminantes. Se pueden usar desde sencillos procesos físicos como la sedimentación, en la que se deja que los contaminantes se depositen en el fondo por gravedad, hasta complicados procesos químicos, biológicos o térmicos. Entre ellos, los más usuales son: 

v  FÍSICO

v  QUÍMICO

v  BIOLÓGICO

TRATAMIENTO FÍSICO

üSedimentación.

üFlotación: Natural o provocada con aire.

üFiltración: Con arena, carbón, cerámicas, etc.

üAdsorción: Con carbón activo, zeolitas, etc.

üDesorción (Stripping): Se transfiere el contaminante al aire (ej. amoniaco).

üExtracción: Con líquido disolvente que no se mezcla con el agua. 

TRATAMIENTO QUIMICO          

–      Coagulación-Floculación.- Agregación de pequeñas partículas usando coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos, etc.)

–      Precipitación Química.- Eliminación de metales pesados haciéndolos insolubles con la adición de lechada de cal, hidróxido sódico u otros que suben el pH.

–      Oxidación-Reducción.- Con oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ozono, cloro, permanganato potásico o reductores como el sulfito sódico.

–      Reducción Electrolítica.- Provocando la deposición en el electrodo del contaminante de los sólidos disueltos. Se usa para recuperar elementos valiosos.

–      Intercambio Iónico.- Con resinas que intercambian iones. Se usa para quitar dureza al agua.

–      Osmosis Inversa.- Haciendo pasar al agua a través de membranas semipermeables que retienen los contaminantes disueltos. 

TRATAMIENTO BIOLOGICO

•      Proceso en el cual la materia orgánica del desecho es asimilado por las bacterias y otros microorganismos, para estabilizar el desecho e incrementar la población de microorganismos (lodos  activados, filtros percoladores, digestión, etc.) 

•      Usan microorganismos que se nutren con diversos compuestos de los que contaminan las aguas. Los flóculos que se forman por agregación de microorganismos son separados en forma de lodos.

•      Lodos Activos.- Se añade agua con microorganismos a las aguas residuales en condiciones aerobias (burbujeo de aire o agitación de las aguas).

•      Filtros Bacterianos.- Los microorganismos están fijos en un soporte sobre el que fluyen las aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente para asegurar que el proceso es aerobio.

•      Biodiscos.- Intermedio entre los dos anteriores. Grandes discos dentro de una mezcla de agua residual con microorganismos facilitan la fijación y el trabajo de los microorganismos.

•      Lagunas Aireadas.- Se realiza el proceso biológico en lagunas de grandes extensiones.

•      Degradación Anaerobia.- Procesos con microorganismos que no necesitan oxígeno para su metabolismo. 

. NIVELES DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (AR):

Las aguas residuales se pueden someter a diferentes niveles de tratamiento, dependiendo del grado de purificación que se quiera. Es tradicional hablar de tratamiento primario, secundario, etc., aunque muchas veces la separación entre ellos no es totalmente clara. Así se pueden distinguir:

v Pre-tratamiento

v Tratamiento primario

v Tratamiento secundario

v Tratamiento terciarios o mas avanzados

8.1. PRE-TRATAMIENTO

•      Es un proceso en el que usando rejillas y cribas se separan restos voluminosos como palos, telas, plásticos, etc.  

8.2. TRATAMIENTO PRIMARIO

•      Permite sedimentar los materiales suspendidos usando tratamientos físicos o físico-químicos.

       

En algunos casos dejando, simplemente, las aguas residuales un tiempo en grandes tanques o, en el caso de los tratamientos primarios mejorados, añadiendo al agua contenida en estos grandes tanques, floculantes que hacen más rápida y eficaz la sedimentación.

Tratamiento Primario

También se incluyen en estos tratamientos la neutralización del pH y la eliminación de contaminantes volátiles como el amoniaco (desorción).

  Las operaciones que incluye son el desaceitado y desengrase, la sedimentación primaria, la filtración, neutralización y la desorción (stripping).

8.3. TRATAMIENTO SECUNDARIO

•      Elimina las partículas coloidales y reduce la cantidad de materia orgánica en el agua.

Puede incluir procesos biológicos y químicos.

El proceso secundario más habitual es un proceso biológico en el que se facilita que bacterias aerobias digieran la materia orgánica que llevan las aguas.

Este proceso se suele hacer llevando el efluente que sale del tratamiento primario a tanques en los que se mezcla con agua cargada de lodos activos (microorganismos).

Estos tanques tienen sistemas de burbujeo o agitación que garantizan condiciones aerobias para el crecimiento de los microorganismos.

Tratamiento Secundario

Posteriormente se conduce este líquido a tanques cilíndricos, con sección en forma de tronco de cono, en los que se realiza la decantación de los lodos. Separados los lodos, el agua que sale contiene muchas menos impurezas.

Reduciendo el BDO5 entre 60 y 85 %.

8.4. TRATAMIENTO TERCIARIO

•      Consisten en procesos físicos y químicos especiales con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc.

•      Es un tipo de tratamiento más caro que los anteriores y se usa en casos más especiales:

–para purificar desechos de algunas industrias, especialmente en los países más desarrollados, o en las zonas con escasez de agua que necesitan purificarla para volverla a usar como potable, en las zonas declaradas sensibles (con peligro de eutrofización) en las que los vertidos deben ser bajos en nitrógeno y fósforo, etc.