TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES

TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES

El tratamiento de aguas residuales 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 efluente del uso humano. La tesis fundamental para el control de la polución por aguas residuales ha sido tratar las aguas residuales en plantas de tratamiento que hagan parte del proceso de remoción de los contaminantes y dejar que la naturaleza lo complete en el cuerpo receptor. Para ello, el nivel de tratamiento requerido es función de la capacidad de auto purificación natural del cuerpo receptor. A la vez, la capacidad de auto purificación natural es función, principalmente, del caudal del cuerpo receptor, de su contenido en oxígeno, y de su "habilidad" para reoxigenarse.

1.1 CONTENIDO

1.1.1 Antecedentes

Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetos a regulaciones y estándares locales, estatales. A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.

Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas.

1.1.2 Recuperación y Reutilización

a-) Reutilización

1-Reutilización en agricultura

Los efluentes utilizados para riego proceden de colectividades urbanas con mezcla de aguas domésticas y aguas depuradas procedentes de industrias. Las aguas residuales brutas no suelen utilizarse para riego de especies de consumo, aunque sí para riego de especies arbóreas con finalidad de producción forestal.

Las aguas residuales presentan unas ventajas e inconvenientes en su uso agrario frente a un agua no contaminada:

• Agua residual: aporta abundantes elementos nutritivos (es un agua fertilizada), pero conlleva riesgos sanitarios con posible contaminación de los acuíferos.

• Agua no contaminada: no presenta problemas sanitarios, el riesgo de contaminación es nulo y su poder fertilizante escaso.

2- Reutilización con fines municipales y recreativos

Este tipo de reutilización va dirigida principalmente a los siguientes usos:

• Riego de masas forestales de propiedad pública.

• Riego de parques y jardines públicos.

• Riego de calles.

• Para prevención de incendios municipales y forestales.

• Creación de lagos artificiales.

Esta reutilización conlleva una infraestructura consistente en una red de distribución doble, una para el agua potable y otra para el agua que va a ser reutilizada. Esta doble red presenta el problema de poder contaminar el agua potable, con lo cual se han de tener en cuenta criterios técnicos y sanitarios.

El consumo de agua residual para estos fines puede equilibrar la producción, siendo nulo el exceso de agua residual depurada y evitando problemas derivados del impacto medioambiental. A su vez, en determinadas épocas del año en que la producción de agua residual es mayor, el exceso generado puede ser acumulado en lagos o embalses reguladores para su uso en la extinción de incendios forestales.

3-Reutilización para transporte y lavado

Entre los usos que se puede dar al agua residual en este tipo de actividades, tenemos:

• Lavado de materias primas (carbón, azucareras, etc.) y su transporte.

• Lavado de productos acabados o semiacabados (pastas en papeleras, productos de laminado, pieles en curtidurías, tejidos en tintorería, etc.)

• Lavados de mantenimiento (vagones, suelos, calles de polígonos industriales, fachadas, etc.).

• Lavado del gas antes de su vertido en la atmósfera.

Para este tipo de actividades, el agua residual procede del agua residual municipal de tipo doméstico y puede ser mezclada con aguas industriales. No es necesaria una calidad muy apreciable para estos fines, no obstante el agua municipal debe ser previamente depurada con, al menos, un tratamiento secundario

4-Potabilización del agua residual

La potabilización de las aguas residuales urbanas es la utilización más costosa que se puede llevar a cabo, ya que se exigen unos rigurosos criterios de calidad. La O.M.S. recomienda las siguientes indicaciones sanitarias:

• Ningún microorganismo coliforme fecal en 100 ml.

• Ninguna partícula vírica en 100 ml.

• Ningún efecto tóxico en el hombre.

• Observación de los demás criterios aplicables al agua potable.

Para obtener estos criterios de calidad, la O.M.S. propone los siguientes tratamientos:

Tratamientos exigidos Tratamientos deseables

Tratamiento primario Desnitrificación

Tratamiento secundario Clarificación química

Filtración por arena Absorción con carbón activo

Nitrificación

Desinfección Intercambio iónico

5-Reutilización para producción de biomasa

El agua residual urbana puede ser empleada como fuente de nutrientes para el desarrollo y crecimiento de seres vivos. El caso más frecuente es el riego de especies agrícolas o forestales; sin embargo, y dentro de este reino vegetal, existen otras vías de aplicación que se encuentran en fase de investigación y desarrollo (tales como la producción de microalgas como aprovechamiento conjunto de la energía solar y la energía potencial del agua residual).

La producción de biomasa animal tiene hoy en día una aplicación más directa desde el punto de vista comercial, aunque su aplicación es aún muy escasa, siendo la piscicultura la técnica más empleada.

1.13 Origen y Clasificación

Origen

a-) Agrícola

Suelen estar contaminadas con restos de pesticidas y abonos químicos; son vertidas sin ningún tratamiento a los ríos por drenaje natural o por acción de las lluvias y escorrentía natural.

b-) Domestico

Contienen los residuos del aseo personal, excretas humanas y limpieza del hogar; son conducidas a través de cañerías al suelo o a los cuerpos naturales de agua, muchas veces sin tener ningún tratamiento.

c-) Industrial

Constituyen la primera fuente de contaminación de las aguas dado que las industrias utilizan el agua en mayor cantidad en sus procesos de fabricación; son las que contienen mayor cantidad de desechos químicos, las cuales son más difícil de tratar. En algunas industrias se procesan para luego volverlas a utilizar.

Clasificación

Las aguas residuales urbanas pueden dividirse según los diferentes vertidos que las componen en:

-aguas pluviales: se caracterizan por ser agua dulce muy pura, aunque según la zona geográfica la contaminación atmosférica llega a alterar su calidad inicial.

-aguas de riego y limpieza pública

-aguas domiciliarias; pueden subdividirse en:

• aguas de cocinas (materias grasas, residuos de lavado, sales, etc.)

• aguas blancas de baños (jabones, líquidos de limpieza, etc.)

• aguas de lavado locales(arena, papel, productos de limpieza

-aguas negras (procedentes de orines y aguas fecales): los orines eliminados por el hombre son del orden de 1,2 a 1,5 litros por día con un residuo seco de 55/70 gramos por día que contiene una pequeña proporción de urobilina y urocromo. Los residuos fecales, en cantidad de 100 a 150 gramos por habitante y día, contienen microorganismos aerobios y anaerobios que producen la descomposición del almidón y la celulosa originando anhídrido carbónico y ácidos láctico, butírico y acético.

2.2 Características de las aguas residuales

1- Sustancias químicas (composición)

Las aguas servidas están formadas por un 99% de agua y un 1% de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos pueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos.

• Los sólidos inorgánicos están formados principalmente por nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas como arsénico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc.

• Los sólidos orgánicos se pueden clasificar en nitrogenados y no nitrogenados. Los nitrogenados, es decir, los que contienen nitrógeno en su molécula, son proteínas, ureas, aminas y aminoácidos. Los no nitrogenados son principalmente celulosa, grasas y jabones.

2- Características bacteriológicas

Una de las razones más importantes

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