Tratamiento De Aguas Residuales

Introducción.

El Instituto Mexicano de Tecnología del Agua (IMTA) es un organismo público descentralizado dedicado a innovar en cuanto al manejo del agua, así como desarrollar tecnologías para hacer buen uso de este recurso.

El agua ocupa el 70% de la faz de la Tierra pero solo el 1% es apta para cubrir las necesidades humanas, es por ello que el IMTA es una parte fundamental en cuanto al desarrollo de nuevas formas para sustentar al ser humano de agua ya que moderniza y contribuye al tratamiento de aguas residuales. Y gracias a estos desarrollos, experimentos y nuevas tecnologías las instituciones del sector hídrico pueden adaptar estos avances para el beneficio humano.

El instituto tiene campos de conocimientos muy bastos, como es la coordinación hidráulica, la hidrología, otra dedicada a la problemática y el tratamiento de agua que es la más importante, a la comunicación de estos avances, de riego y drenaje, desarrollo profesional institucional. Sin duda una gran parte del IMTA son sus estudiantes ya que se ha destacado a crear personal altamente especializado en el manejo y la gestión de recursos hídricos en el país con el propósito de incrementar sus necesidades, uno de las ingenierías más centralizadas a estos estudios es la Ingeniería Ambiental ya que al ser una carrera que se enfoca a mantener los recursos del planeta estables y saber utilizarlos, es muy recomendable que los estudiantes de esta área aprendan a desarrollar proyectos relacionados con el manejo del agua.

Entre las partes que analizamos durante la visita al Instituto, estuvo la planta de tratamiento de aguas residuales conformada por equipos de maquinaria muy sofisticados consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua del uso humano. También está el laboratorio donde observamos como de las muestras de distintos lugares obtenemos pruebas de que están infectadas de algún patógeno, y por ultimo esta la lombricomposta en donde las lombrices pueden ser un excelente requisito para un abono de buena calidad.

Desarrollo.

Primero dimos un recorrido por el tratamiento de aguas residuales para familiarizarnos con los procesos que como ingenieros ambientales nos serán útiles en nuestra carrera.

El tratamiento de aguas residuales o depuración es un sistema utilizado para remover contaminantes del agua. Así podemos reutilizar el agua en distintas actividades como la agricultura, la industria y la recreación.

La primera fase es el pretratamiento: en esta fase se remueven los residuos sólidos a través de rejas y desarenadores.

Separación de Grandes Sólidos (Pozo de Gruesos)

Cuando se prevé la existencia de sólidos de gran tamaño o de una gran cantidad de arenas en el agua bruta, se debe incluir en cabecera de instalación un sistema de separación de estos grandes sólidos, este consiste en un pozo situado a la entrada del colector de la depuradora, de tronco piramidal invertido y paredes muy inclinadas, con el fin de concentrar los sólidos y las arenas decantadas en una zona específica donde se puedan extraer de una forma eficaz.

Desbaste.

Esta operación consiste en hacer pasar el agua residual a través de una reja. De esta forma, el desbaste se clasifica según la separación entre los barrotes de la reja en: desbaste fino, desbaste grueso, reja de gruesos, reja de finos.

Desaceitado-desengrasado

El objetivo en este paso es eliminar grasas, aceites, espumas y demás materiales flotantes más ligeros que el agua, que podrían distorsionar los procesos de tratamiento posteriores, se efectúa mediante insuflación de aire, para desemulsionar las grasas y mejorar la flotabilidad.

Luego está el tratamiento primario:

Se realiza en tanques de sedimentación para remover parte de los contaminantes y removerlos como lodo en el fondo de los tanques. Este lodo puede ser procesado después y usado como abono.

Es un proceso físico de separación por gravedad que hace que una partícula más densa que el agua tenga una trayectoria descendente, depositándose en el fondo del sedimentador. Está en función de la densidad del líquido, del tamaño, del peso específico y de la morfología de las partículas. Esta operación será más eficaz cuanto mayor sea el tamaño y la densidad de las partículas a separar del agua, es decir, cuanto mayor sea su velocidad de sedimentación, siendo el principal parámetro de diseño para estos equipos. A esta operación de sedimentación se le suele denominar también decantación.

La forma de los equipos donde llevar a cabo la sedimentación es variable, en función de las características de las partículas a sedimentar (tamaño, forma, concentración, densidad, etc.).

Las partículas depositadas en el fondo de los equipos (denominados fangos) se arrastran mediante rasquetas desde el fondo donde se “empujan” hacia la salida. Estos fangos, en muchas ocasiones y en la misma planta de tratamiento, se someten a distintas operaciones para reducir su volumen y darles un destino final.

Después está el tratamiento secundario:

El tratamiento secundario de depuración constituye una serie de importantes procesos de naturaleza biológica de tratamiento de las aguas residuales que tienen en común la utilización de microorganismos (entre las que destacan las bacterias) para llevar a cabo la eliminación de materia orgánica biodegradable, tanto coloidal como disuelta, así como la expulsión de compuestos que contienen elementos nutrientes (N y P).

En la mayor parte de los casos, la materia orgánica constituye la fuente de energía y de carbono que necesitan los microorganismos para su crecimiento. Además, también es necesaria la presencia de nutrientes, que contengan los elementos esenciales para el crecimiento, especialmente los compuestos que contengan N y P, y por último, en el caso de sistema aerobio, la presencia de oxígeno disuelto en el agua. Este último aspecto será clave a la hora de elegir el proceso biológico más conveniente.

Los procesos aerobios se basan en la eliminación de los contaminantes orgánicos por su transformación en biomasa bacteriana, CO2 y H2O.

Los procesos anaerobios transforman la sustancia orgánica en biogás, mezcla de metano y CO2.

Por ultimo está el tratamiento terciario o avanzado:

La finalidad de los tratamientos terciarios es eliminar la carga orgánica residual y aquellas otras sustancias contaminantes no eliminadas en los tratamientos secundarios, como por ejemplo, los nutrientes, fósforo y nitrógeno.

Estos procesos son de naturaleza biológica o físico química, siendo el proceso unitario más empleado el tratamiento físico-químico.

Al final obtenemos agua libre de residuos como son lodos, heces, arena, microbios, entre otros. Observe que como esta agua era utilizada para unos estanques con peces, se veía muy limpia, así es como nuestro recorrido concluyo con una muestra de cómo se puede utilizar estas tecnologías no solo en beneficio de la gente sino también en beneficio de otros seres vivos.

Después dimos un recorrido por el laboratorio donde se realizaban pruebas a muestras de aguas residuales de diferentes lugares dispuestos a cooperar con la investigación.

Un proceso que nos mostraron fue el de averiguar si una muestra estaba infecta de E. Coli, de dos formas distintas, la primera fue:

Agar TSI: Es un medio de cultivo diferencial basado en la capacidad de los bacilos gram negativos de fermentar carbohidratos, de producir H2S y producir gas.

Se observa en el tubo el pico y el fondo ácido, hay 1% de positividad para la producción de H2S en cepas de E. coli.

Esta es barata y la norma es la que recomienda para encontrar resultados, aunque el proceso es tardado.

Es por eso que la segunda es más rápida, pero más cara y la norma no la toma en cuenta:

Este proceso toma una placa en donde se agrega la muestra y después de pasa por un aparato que la distribuye bien por toda la placa, una vez realizado esto con una luz ultravioleta se observa como cada espacio en la placa cambia de color y así sabemos que la muestra está infectada de E. Coli.

El recorrido termina con una actividad con la lombricomposta que se evalúa en un trabajo de equipo que hicimos y está en un ensayo separado pero lo que pude observar en esta parte del recorrido, fue que esta nueva técnica de hacer composta de mejor calidad luce eficaz debido a que se toman el tiempo necesario para analizar cada lombriz y ver cuál es su beneficio y sus resultado en distintas tierras en las que están trabajando.

Conclusión.

La visita al IMTA nos deja un recordatorio de que al ser ingenieros ambientales es nuestro trabajo hallar nuevas técnicas para sustentar al país o al planeta de los recursos naturales que nos rodean, en esta caso el recurso fue el agua el cual es junto con el aire el más importante y debemos saber cómo usarlo y reutilizarlo.

Es un instituto bastante dedicado, sus instalaciones están muy cuidadas y sus trabajadores son bastante buenos en sus labores este tipo de organismos le hacen falta al país que sepan con que están tratando y cuáles son los problemas ambientales y con el deterioro de los recursos, hallar soluciones a problemáticas graves respecto a los recursos naturales.

Para finalizar, el lugar luce bien para que un estudiante haga su estancia ya que son varios proyectos los que se llevan a cabo dentro de la institución y el personal, como lo había dicho antes, luce capacitado para instruir a las jóvenes promesas del futuro en esta área.

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