Son materiales derivados de residuos domésticos o
de procesos industriales No
pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes
convencionales.
Los materiales
inorgánicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por
métodos
mecánicos y químicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza
orgánica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que
oxidan y convierten la materia orgánica en CO2, es por esto que nos
tratamientos de las aguas de desecho son procesos en los cua
El tratamiento secundario de las
aguas residuales comprende una serie de reacciones complejas de digestión y fermentación
efectuadas por un huésped de diferentes especies bacterianas, el resultado neto
es la conversión de materiales orgánicos en CO2 y gas
metano, este último se puede separar y quemar como una fuente de energía.
Debido a que ambos productos
finales son volátiles, el efluente líquido ha disminuido notablemente su
contenido en sustancias orgánicas. La eficiencia de
un proceso de
tratamiento se expresa en términos de porcentaje de disminución de la DBO
inicial.
Tratamiento biológico de las aguas residuales
El proceso anaeróbico
depende de reacciones de transferencia de H2 Inter.-especies como:
Procesos Anaeróbicos Digestión inicial de las
sustancias macromoleculares por Proteasas, polisacaridasas y lipasas
extracelulares hasta sustancias solubles.
Fermentación de los
materiales solubles a ácidos
grasos.
Fermentación de los ácidos
grasos a acetato, CO2 e H2.
Procesos Aerobicos En el tratamiento aeróbico de
las aguas residuales se incrementa fuertemente el aporte de oxigeno
por riego de superficies sólidas, por agitación o agitación y aireación
sumergida simultaneas.
El tratamiento de las aguas residuales da como
resultado la eliminación de microorganismos patógenos, evitando así que estos
microorganismos lleguen a ríos o a otras fuentes de
abastecimiento.
Específicamente el
tratamiento biológico de las aguas residuales es considerado un tratamiento
secundario ya que este esta ligado íntimamente a dos procesos microbiológicos,
los cuales pueden ser aerobios y anaerobios.
¿Qué
riesgos representan las aguas residuales para el medio ambiente?
El agua es el medio de vida
fundamental para los seres vivos, cada uno de las aplicaciones posibles
requiere un nivel mínimo de calidad adecuada al uso al que se destina.
La incorporación de algunas sustancias a las aguas residuales puede derivar en
situaciones de riesgo, tanto para el medio ambiente como para las personas,
cuando se incorporan al ciclo del agua.
Los diferentes contaminantes degradan la calidad de agua haciéndola inútil para
su uso posterior.
Los principales problemas de contaminación están
asociados a:
Sustancias
que cambian el pH del agua, éste es un parámetro básico para
que se mantenga la vida en el agua, puede verse alterado con sustancias ácidas
o básicas.
Disminución o eliminación del oxígeno disuelto en el agua, que afecta
negativamente a los organismos acuáticos, puede ser debido a: sustancias
inorgánicas reductoras, como el amoníaco; exceso de materia orgánica, que
fomenta el desarrollo de microorganismos que consumen el oxígeno; o la
contaminación térmica, cuando la elevada temperatura disminuye el oxígeno
disuelto.
Disminución
de las propiedades organolépticas del agua por la presencia de
metales, como el manganeso o de sustancias orgánicas como los halometanos,
detergentes y pesticidas.
La eutrofización
de las aguas promovida por la presencia de fósforo o nitrógeno
en el agua.
La materia
en suspensión formada por sustancias sólidas de pequeño tamaño
que producen problemas por obstrucciones en las conducciones, abrasión y
desgaste en las bombas y equipos diversos.
¿Qué tipo
de depuración hay que llevar a cabo en las aguas residuales industriales?
Los procesos de depuración
son muy variados, son los expertos los que deben proponer el sistema de
depuración más adecuado dependiendo del caudal del agua residual y del
parámetro sobre el que queremos actuar.
No obstante, debemos tener
en cuenta que:
Hay actividades industriales
que deben incluir dentro de su proceso las estaciones depuradoras porque los
contaminantes que generan no pueden ser eliminados en una estación depuradora
municipal, por lo que si no son retenidos en las fábricas terminarán contaminando
un cauce o las capas freáticas, como sucede en el caso de los recubrimientos
metálicos, que deben disponer de un tratamiento físico-químico para eliminar
los metales en el vertido.
¿Qué
exigencias debe cumplir el vertido de las actividades industriales/comerciales?
El vertido de las aguas
residuales:
Debe cumplir los parámetros
físicos y químicos recogidos en la normativa y/o los indicados en la
autorización de vertido.
No debe contener residuos
peligrosos, que deben ser separados y retirados por un gestor autorizado.
No debe dañar a los
colectores, ni producir trastornos en el normal funcionamiento de las
estaciones depuradoras.
No debe afectar al medio
natural cuando se vierte al cauce público.
¿Quién debe
solicitar autorización de vertido?
Deben solicitar autorización
de vertido las actividades industriales y comerciales que cumplan alguno de los
siguientes requisitos:
Utilizan agua para usos
distintos de los sanitarios.
Generan residuos peligrosos
en el desarrollo de su actividad.
Almacenan o manipulan
sustancias que en caso de derrame o fuga pueden contaminar las aguas
residuales.
Según el caudal y la
capacidad contaminadora del vertido, se clasifica en tres categorías:
Clase PRIMERA:
Caudales no superiores a 15 metros cúbicos, sin componentes tóxicos.
Clase SEGUNDA:
Caudales entre 15 y 50 metros cúbicos al día, o menores de 15 metros cúbicos al
día, con alguno de los componentes tóxicos incluidos en el anexo III.
Clase TERCERA:
Caudales superiores a 50 metros cúbicos al día Muchos vertidos mejoran con
instalaciones de pretratamiento muy sencillas de construir y de mantener, tales
como separador de fangos y grasas (para el lavado de coches y talleres),
separador de aguas hidrocarburadas (para gasolineras), cestillos en los
drenajes (para restaurantes y el sector de la alimentación), fosas de
decantación (fabricación de materiales de construcción).
Porqué necesitamos una ERAR
Cuando un vertido de agua residual sin tratar llega a un cauce produce
varios efectos sobre él:
Tapiza la vegetación de las riberas con residuos sólidos gruesos que
lleva el agua residual, tales como plásticos, utensilios, restos de alimentos,
etc.
Acumulación de sólidos en suspensión sedimentables en fondo y orillas
del cauce, tales como arenas y materia orgánica.
Consumo del oxígeno disuelto que tiene el cauce por descomposición de
la materia orgánica y compuestos amoniacales del agua residual. Formación de
malos olores por agotamiento del oxígeno disuelto del cauce que no es capaz de
recuperarse Entrada en el cauce de grandes cantidades de microorganismos entre los
que pueden haber elevado número de patógenos.
Contaminación por compuestos químicos tóxicos o inhibidores de otros
seres vivos.
Posible aumento de la eutrofización al portar grandes cantidades de
fósforo y nitrógeno
La depuración de las aguas residuales
persigue una serie de objetivos:
Reducir al máximo la contaminación.
Proteger el medio ambiente.
Mantener la calidad de vida de los individuos.
Ahorrar energía.
Aprovechar los residuos obtenidos.
Procesos en la Depuración y Regeneración de Aguas Residuales
Las instalaciones de tratamiento biológico de aguas residuales, tanto
urbanas como industriales, suelen estar formadas por una sucesión de procesos
físico-químicos y biológicos tanto aerobios como anóxicos (vía anaerobia)
complementarios entre sí que permiten realizar una depuración integral en las
mejores condiciones técnicas y económicas posibles
Los objetivos de una ERAR son:
Eliminación de residuos, aceites, grasa, flotante o arenas y
evacuación a punto de destino final adecuado.
Eliminación de materias decantables orgánicos y/o inorgánicos.
Eliminación de compuestos amoniacales y que contengan fósforo.
Transformar los residuos retenidos en fangos estables y que éstos sean
correctamente dispuestos Según el grado de complejidad y tecnología empleada, las ERAR se
clasifican como:
a) Convencionales. Se emplean en núcleos de población
importantes y utilizan tecnologías que consumen energía eléctrica de forma
considerable y precisan mano de obra especializada.
b) Tratamientos blandos.
Se emplean en algunas poblaciones pequeñas y alejadas de redes de saneamiento.
Su principal premisa es la de tener unos costos de mantenimiento bajos y
precisar de mano de obra no cualificada. Su grado de tecnificación es muy bajo,
necesitando poca o nula energía eléctrica Convencionalmente, los procesos de una ERAR se agrupan en Línea de aguas: Pretratamiento,
Tratamiento primario, secundario y terciario.
Línea de fangos:
Espesamiento, Digestión, Acondicionamiento, Secado y Eliminación.
Línea de gas:
Producción de metano
PRE TRATAMIENTO
En toda ERAR resulta necesaria la existencia de un tratamiento previo
o pretratamiento que elimine del agua residual aquellas materias que pueden
obstruir las bombas y canalizaciones, o bien interferir en el desarrollo de los
procesos posteriores.
Con el pretratamiento se elimina la parte de polución más visible:
cuerpos voluminosos, trapos, palos, hojas, arenas, grasas y materiales
similares, que llegan flotando o en suspensión desde los colectores de entrada.
Una línea de pre tratamiento convencional consta de las etapas de desbaste,
desarenado y desengrasado.
El desbaste se lleva a cabo mediante rejas formadas por barras
verticales o inclinadas, que interceptan el flujo de la corriente de agua
residual en un canal de entrada a la estación depuradora.
Su misión es retener y separar los sólidos más voluminosos, a fin de
evitar las obstrucciones en los equipos
mecánicos de la planta y facilitar la eficacia de los tratamientos posteriores.
Estas rejas pueden ser de dos tipos: entre 50 y 150 mm de separación de los
barrotes (desbaste grueso) y entre 10 y 20 mm (desbaste fino). Estas rejas disponen
de un sistema de limpieza que separa las materias retenidas.
Las instalaciones de desarenado se sitúan en las ERAR después
del desbaste y tienen como objetivo el extraer del agua bruta las partículas
minerales de tamaño superior a uno fijado en el diseño, generalmente 200
micras.
El funcionamiento técnico del desarenado reside en hacer circular el
agua en una cámara de forma que la velocidad quede controlada para permitir el
depósito de arena en el fondo. Normalmente, esta arena sedimentada quedadesprovista
casi en su totalidad de materia orgánica y es evacuada, mediante bombas, al
clasificador de arenas y, posteriormente, a un contenedor
La fase de desengrasado tiene por objeto eliminar las grasas,
aceites y en general los flotantes, antes de pasar el agua a las fases
posteriores del tratamiento.
el procedimiento utilizado para esta operación es el de inyectar aire
a fin de provocar la desemulsión de las grasas y su ascenso a la superficie, de
donde se extraen por algún dispositivo de recogida superficial, normalmente
rasquetas, para acabar en contenedores
La fase de desengrasado tiene por objeto eliminar las grasas,
aceites y en general los flotantes, antes de pasar el agua a las fases
posteriores del tratamiento. El procedimiento utilizado para esta operación es
el de inyectar aire a fin de provocar la desemulsión de las grasas y su ascenso
a la superficie, de donde se extraen por algún dispositivo de recogida superficial,
normalmente rasquetas, para acabar en contenedores.
En muchas ERAR, las fases de desarenado y desengrasado se verifican en
la misma cámara, en una instalación combinada.
Otros elementos del pretratamiento son el Aliviadero y el Medidor
de Caudal. El primero permite que la planta funcione siempre según el
caudal del proyecto y, conjuntamente con el medidor del caudal, permite
controlar la cantidad de agua que entra en la planta.
Tratamiento Primario
Se entiende por tratamiento primario a aquel proceso o conjunto de
procesos que tienen como misión la separación por medios físicos de las
partículas en suspensión no retenidas en el pre tratamiento.
El proceso principal del tratamiento primario es la decantación,
fenómeno provocando por la fuerza de gravedad que hace que las partículas
suspendidas más pesadas que el agua se separen sedimentándose
Tratamiento Secundario
Su finalidad es la reducción de la materia orgánica presente en las
aguas residuales una vez superadas las fases de pre tratamiento y tratamiento
primario.
El tratamiento secundario más comúnmente empleado para las aguas
residuales urbanas consiste en un proceso biológico aerobio seguido por una
decantación, denominada secundaria.
El proceso biológico puede llevarse a cabo por distintos
procedimientos.
FANGOS ACTIVOS Y EL DE LECHOS
BACTERIANOS O PERCOLADORES.
Existen otros procesos de depuración aerobia de aguas residuales
empleados principalmente en pequeñas poblaciones: sistema de lagunaje,
filtros verdes, lechos de turba o contractores biológicos rotativos. Son
las llamadas tecnologías blandas, pero nosotros nos vamos a centrar en los dos
primeros.
FANGOS (LODOS)
ACTIVOS
Consiste en un proceso continuo en el que el agua residual se
estabiliza biológicamente en tanques o balsas de activación, en las que
se mantienen condiciones aerobias.
El efluente de los decantadores primarios pasa a estas balsas de
fangos activos que necesitan un aporte de oxígeno para la acción metabólica de
los microorganismos que más tarde describiremos.
Este aporte se efectúa mediante turbinas o bien a través de difusores
dispuestos en el interior de la balsa. En este último caso, el suministro del aire
se realiza mediante turbo compresores.
El sistema consiste en desarrollar un cultivo bacteriano disperso en
forma de flóculo (los analizaremos más tarde) alimentado con el agua a depurar.
La agitación evita sedimentos y homogeniza la mezcla de los flóculos
bacterianos y el agua residual (licor de mezcla).
Después de un tiempo de contacto suficiente, 5-10 horas, el licor de
mezcla se envía a un clarificador (decantador secundario) destinado a
separar el agua depurada de los fangos.
Un porcentaje de estos últimos se recirculan al depósito de aireación
para mantener en el mismo una concentración suficiente de biomasa activa. Se
tiene que garantizar los nutrientes necesarios para que el sistema funcione
correctamente. Estos son principalmente el nitrógeno y el fósforo.
