INTRODUCCIÓN
El Tratamiento de aguas residuales también llamadas aguas
cloacales o aguas negras (agua residual, doméstica o industrial, etc. a las que
se le han incorporado desechos domésticos, industriales, urbanos, agrícolas y
pluviales.), es un proceso de tratamiento de aguas que a su vez incorpora
procesos físicos, químicos y biológicos, los cuales tratan y remueven
contaminantes físicos, químicos y biológicos del agua efluente del uso humano.
Su objetivo es producir agua limpia para su reuso en las
comunidades locales, ciudades o reutilizable en el ambiente.
En México, el
90% de las aguas cloacales provienen de
desechos domésticos e industriales. El agua residual de uso agrícola y
aguas pluviales constituyen una importante cantidad en materia de contaminación
debido que aportan grandes cantidades de fertilizantes y pesticidas a los
cuerpos del agua estos mismos incrementan su proceso de eutrofización llamada
también de “envejecimiento” que es la contaminación del agua por exceso
de nutrientes, lo anterior genera un crecimiento descontrolado de organismos
que cuando mueren y se descomponen el agua disminuyen su calidad drásticamente.
Por razones
como ésta es que es muy importante el tratamiento de las aguas residuales
previo a su uso en algún ámbito.
El grado de depuración está determinado por las
características del agua residual (Demanda biológica de oxígeno o (DBO), así
como por el objetivo de re-uso que se propone darle al agua resultante. El
tratamiento de aguas residuales consta de cuatro fases:
El tratamiento de aguas residuales se divide en cuatro
etapas.
-Pre-tratamiento: eliminación de residuos fácilmente
separables.
- Tratamiento primario: procesos de sedimentación y
tamizado.
- Tratamiento secundario: procesos biológicos aerobios,
anaerobios y físico-químicos.
-Tratamiento terciario o avanzado: Reducción final de la
DBO, metales pesados y/o contaminantes químicos específicos y la eliminación de
patógenos y parásitos.
Esta última fase se aplica cuando el agua será reutilizada.
CUERPO
Para medir la concentración de contaminantes orgánicos en
las aguas que resultan del uso doméstico el parámetro más utilizado es la
Demanda Biológica de Oxígeno o (DBO). Ésta se define como la concentración de
oxígeno disuelto en el agua que es consumido por los microorganismos presentes
o añadidos a ella. Para realizar esta medición, se observa la oxidación de toda
la materia orgánica presente en la muestra de agua tomada; entre mayor sea la
oxidación de la materia en el agua, más contaminantes orgánicos se observan en
ella. Para que el agua se pueda considerar como potable, esta medida debe de
ser menor a 8 mg. por litro y usualmente las aguas de origen doméstico toma un
valor entre 200 y 300 mg. por litro.
En el tratamiento de las aguas cloacales, para disminuir
esta magnitud, se pueden apreciar hasta cuatro etapas de procesos químicos,
biológicos y físicos en cualquiera de las maneras posibles en que se decida
tratarlas. Estas cuatro etapas ya fueron mencionadas anteriormente en la
introducción.
Existen dos tipos diferentes de tratamiento de aguas
cloacales para ser tratadas, las de tratamiento biológico que cumplen con tres
objetivos, los cuales son: 1. reducir el contenido de materia orgánica; 2.
reducir el contenido de nutrientes; 3. Eliminar patógenos y patógenos.
El otro tipo de tratamiento es a nivel domiciliario, que
se realiza de una manera más específica, en áreas más pequeñas pero que obedece
los mismo principios expuestos en el tipo de tratamiento anteriormente
mencionado. La naturaleza de este tipo de tratamiento es que está totalmente
ligada a las costumbres de consumo, como el uso de detergentes y otros
productos químicos de limpieza. Aunque también es importante considerar que la
mejor forma de tratar y purificar el agua debe ser aquella que se tome en
consideración del medio ambiente y la cultura del entorno. Debe contemplar
eficacia, costos, necesidades específicas, mantenimiento y el tratamiento o
disposición de los subproductos obtenidos después de haber terminado los
procesos de purificación.
Dentro de las dos clasificaciones generales se encuentran
los siguientes procesos de tratamiento:
-Tratamiento anaerobio: Este otro sistema también es del
tipo biológico y consta de una serie de procesos microbiológicos llevados a
cabo en un recipiente hermético. Estos procesos están dirigidos a la digestión
de la materia orgánica con producción de metano. En este sistema intervienen
diferentes tipos de microorganismos, pero sobre todo está dirigido por
bacterias que consumen la materia orgánica indeseada en el agua. Este
tratamiento es mucho menos costoso que los sistemas de tratamiento aerobios, ya
que requiere de instalaciones menos costosas, no hay necesidad de que esté
suministrada de oxígeno (como el nombre lo indica), requiere de menos energía
para funcionar y, por último produce sólo aproximadamente un 20% de la cantidad
de lodo que se producen en el sistema de lodos activos. Además los lodos
producidos en este sistema pueden ser utilizados como abono y mejorador de
suelos. A gran escala este proceso también consta de una serie de filtros
percoladores y humedales.
-Humedales artificiales: Este sistema es del tipo de
tratamientos biológicos también. En éste se procura reproducir en una manera
controlada las condiciones de sistemas lagunares y aguas lénticas, que son las
que en la naturaleza efectúan la purificación del agua. Comprende procesos
bacterianos de los tipos aerobios y anaerobios que suceden en entorno de las
raíces de plantas hidrófilas existentes en los ecosistemas mencionados. Éstas
planta al hacer la fotosíntesis, aparte de proporcionar oxígeno, consumen los
elementos aportados por el metabolismo bacterial antes mencionado y lo
transforman en follaje. Este sistema se considera como el más ambientalmente
amigable, ya que no requiere de instalaciones complejas, no afecta el paisaje
natural, proporciona refugio para la vida silvestre del entorno y además tiene
un bajo costo de mantenimiento. La única posible desventaja sería el área que
se requiere para llevar a cabo este sistema de tratamiento, que es
considerablemente mayor.
-Fosa séptica: Este sistema es del tipo de tratamiento a
nivel domiciliario. Este sistema da el nombre genérico a varios diferentes
sistemas para disponer de las aguas residuales. Este sistema suele ser
confundido con otros llamados pozos negros o de absorción, en los que las aguas
son filtradas al suelo sin ser tratadas. También son confundidos con sistemas
de sedimentación y de almacenamiento en el que las aguas residuales son
contenidas para disponer de ellas en algún otro lugar.
Sin embargo, el modelo de fosa séptica más funcional
consiste de un sistema de tres cámaras; la primera es de sedimentación y trampa
de grasas; en la segunda se reduce la carga orgánica disuelta en el agua, este
tanque es de condiciones anaerobias; en la tercera cámara vuelve a sedimentar
el agua para clarificarla. El problema de este sistema es que suele acumular
lodos.
-Sistema mixto: Este último también es del tipo
domiciliario y consiste en instalar varios sistemas diferentes para la máxima
purificación de las aguas residuales para las necesidades específicas de cada
lugar. Se utiliza para el tratamiento de excretas animales, la producción de
biogás, la purificación de aguas residuales, y la elaboración de
biofertilizantes. Generalmente suele
combinar diferentes tipos de biodigestores anaerobios, los cuales son
más comunes cada día. Existen varios tipos de biodigestores que se clasifican
según el régimen de carga y la dirección del flujo.
Hay tres tipos de flujos para definir el régimen, de
flujo continuo, de flujo semi-continuo y estacionarios. El primero recibe su
carga por medio de una bomba que provoca un flujo continuo, el segundo recibe
una carga fija cada día y el tercero se carga una sola y después se vacían
completamente.
La dirección puede ser horizontal o ascendente. El
primero tiene forma de salchicha, se carga por un extremo y se va desplazando
hacia el otro extremo. En el segundo, la carga se inyecta en el fondo del recipiente
y fluye hacia arriba.
El tratamiento más usual en México para tratar las excretas
de los animales y producir biofertilizantes es el tipo semi-continuo
horizontal.
CONCLUSIÓN
Se consideran Aguas Residuales o cloacales a los líquidos
que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas,
comerciales, industriales y de servicios).
Clasificadas en:
Aguas negras a
las Aguas Residuales provenientes de inodoros.
Aguas grises a las Aguas Residuales provenientes de
tinas, duchas, lavamanos y lavadoras, 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.
Tratamiento aguas residuales o cloacales
Las aguas residuales pueden ser separadas en diferentes
sustancias por métodos físicos. Se
clasifican:
a) homogéneas: Tienen forma; presentan propiedades y composición igual en todo el
sistema, se les denominan soluciones.
b) heterogéneas: No tienen forma; en algunos casos, puede
observarse la separación a simple vista.
Pasos para el tratamiento de aguas de residuales:
En el tratamiento de aguas residuales existen cuatro
etapas que comprenden procesos químicos, físicos y biológicos:
.-Tratamiento preliminar, está destinado a la
eliminación de residuos que fácilmente se pueden separar. En
esta etapa también se puede realizar la preaireación, cuyas dos funciones son:
a) Eliminar los compuestos volátiles presentes en el agua
servida, que se caracterizan por ser malolientes.
b) Aumentar el contenido de oxígeno del agua, lo que
ayuda a la disminución de la producción de malos olores en las etapas siguientes
del proceso de tratamiento.
.-Tratamiento primario, está integrado por procesos de
sedimentación (es un proceso en el cual el material sólido, es transportado por
una corriente de agua, donde este se deposita en el fondo del dispositivo
construido especialmente para dicho fin y tamizado (Consiste en separar mezclas
o mas explicito hacer pasar una mezcla de objetos sólidas de diferentes tamaños
por un colador. Las partículas de menor tamaño pasan por los huecos del colador
atravesándolo y las grandes quedan retenidas por el mismo.)
.-Tratamiento secundario, que comprende procesos de
tratamiento biológico de sólidos flotantes y sedimentados.
- Tratamiento terciario o avanzado, está dirigido a la
reducción final de la DBO (Demanda Biológica de Oxígeno), metales pesados y/o
específicos contaminantes químicos y la eliminación de patógenos y parásitos.
Este último es utilizado para el agua que se destina a ser reutilizada.
Métodos
Existen diferentes tipos de métodos para el tratamiento
de aguas residuales.
1. Sistema de
tratamiento biológico:
El tratamiento biológico cuenta con tres objetivos:
1. El reducir el
contenido en material orgánico de las aguas.
2. Reducir su contenido en nutrientes.
3. Eliminar los
patógenos y parásitos.
El tratamiento de aguas residuales o cloacales propicia:
• El uso del
agua tratada como riego o sistemas de refrigeración.
• El uso del agua
como agua potable mediante el uso adicional de técnicas de desinfección.
• El uso del
agua como de las salidas del proceso como alimento para aves y animales e
incluso de consumo humano.
El Tratamiento de aguas cloacales genera salidas dentro
de su proceso como lodos, los cuales se pueden utilizar como:
• Fertilizantes
o como complementos de los fertilizantes inorgánicos, representando para el
productor agrícola un ahorro importante.
Bibliografía
Alejandro
Marsilli. (2005,12). Tratamiento de aguas residuales.Organización Tierramor.
JIRA (sf)
Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales. .
USGS (sf) El
tratamiento de aguas residuales.
