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Tratamiento de aguas residuales urbanas
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La Directiva del Consejo Europeo 91/271, de 21 de mayo de 1991, sobre el
tratamiento de las aguas residuales urbanas tiene por objeto la
recogida, tratamiento y vertido de las aguas residuales urbanas e
industriales. Por ella, todas las concentraciones urbanas deberán
disponer de sistemas colectores para estas aguas así como de un
tratamiento de las mismas antes de verterlas.
El agua residual que llega
a una estación depuradora de aguas residuales, en adelante EDAR, pasa
por una serie de tratamientos que eliminan su contaminación. Este
tratamiento presupone la aplicación de una serie de procesos básicos
cuya secuencia y utilización viene definida por el grado de depuración a
alcanzar, las características del agua a tratar y el coste de las
instalaciones.
En toda EDAR existen dos líneas de tratamiento: línea de
aguas y línea de fangos. |
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Línea de aguas
La constituyen todos aquellos procesos encaminados a eliminar la
contaminación que lleva el agua. Estos procesos los podemos clasificar
en:
1.-Pretratamiento o tratamiento físico: son aquellos procesos de
depuración cuyos principios son netamente físicos, para acondicionar el
agua para los tratamientos posteriores a través de procesos como:
- Desbaste
de gruesos. Colocación de rejas gruesas que eliminen los residuos de
gran tamaño, como plásticos, piedras, trapos, etc., que pueden ser
arrastrados a la EDAR produciendo obstrucciones y averías.
- Desbaste de
finos. Colocación de rejas finas o tamices a continuación de la anterior
que sirva para retener sólidos de menor tamaño.
- Dilaceración. Alternativa
a las rejas y tamices. Los dilaceradores se emplean para triturar los sólidos
gruesos sin separarlos del flujo, para conseguir partículas de tamaño
menor y más uniforme, que se reincorporan al flujo para su eliminación
posterior. Con esta operación se protegen las bombas de problemas de
obstrucciones producidas por trapos y objetos de gran tamaño.
- Desarenado.
Eliminación de los sólidos en suspensión, principalmente arenas,
escorias y objetos metálicos, que pasan por las rejas anteriores. Para
ello, se hace pasar el agua por unos tanques donde, por decantación o
sedimentación, se depositan en el fondo, siendo retirados mecánicamente.
- Desengrasado.
Eliminación de la mayor parte de las grasas, aceites y detergentes, que
pueden interferir en los procesos posteriores. Para ello, se inyecta
aire en los tanques, formándose burbujas a las que se adhieren las gotas
de aceite y las partículas de espuma, de manera que ascienden a la
superficie donde forman una capa, que es extraída de forma mecánica.
- Sedimentación
primaria. Eliminación de sólidos en suspensión susceptibles de separación
por diferencia de densidad. Las partículas más pesadas que el agua son
separadas por acción de la gravedad. Este proceso se utiliza tanto al
principio del tratamiento, decantadores primarios, como al final,
decantadores secundarios.
- Flotación por aire. Para eliminar sólidos en
suspensión con una densidad próxima a la del agua, así como aceites y
grasas no eliminadas en el proceso anterior. Se consigue introduciendo
finas burbujas de gas, que se adhieren a las partículas de manera que
suben a la superficie y así pueden ser recogidas mediante un rascado
superficial.
2.-Tratamiento primario o químico: es el proceso o conjunto
de procesos para separar las partículas en suspensión no retenidas en el
pretratamiento. Se incluyen tratamientos que requieren la utilización de
productos químicos o coagulantes que rompen el estado coloidal de las
partículas y forman flóculos de gran tamaño, de forma que decantan más rápidamente.
Entre estos procesos se encuentran:
- Coagulación-floculación. Dosificación
de determinados compuestos químicos que permitan la descarga de los
coloides de manera que decanten o floten posteriormente y así poder
retirarlos.
- Neutralización. Ajuste del ph a un valor próximo a neutro, se
utiliza con las aguas industriales ya que las urbanas tienen un ph
cercano a 7,5 óptimo para los procesos posteriores.
- Precipitación.
Eliminación de un contaminante determinado mediante la adición de un
producto químico y su transformación en un compuesto insoluble, siendo
eliminado posteriormente por decantación.
- Oxidaciones y reducciones.
Adición de reactivos que provoquen reacciones de oxidación o reducción
de los compuestos a eliminar.
3.- Tratamiento secundario o biológico: es
el encargado de reducir la DBO (Demanda Biológica de Oxígeno), de las
aguas residuales. Se emplean procesos de oxidación biológica, también se
denomina tratamiento biológico. Este mecanismo consiste en la asimilación
de la materia orgánica degradable biológicamente por los
microorganismos, en presencia de oxígeno y nutrientes de acuerdo con la
siguiente reacción:
Para ello, se utiliza una gran
variedad de microorganismos, principalmente bacterias, que convierten la
materia orgánica carbonosa en diferentes gases y tejido celular, que es
fácilmente separable por decantación. Los procesos biológicos más
utilizados se pueden agrupar en cinco tipos:
- Procesos aerobios. Se dan en
presencia de oxígeno, se llevan a cabo en balsas en las que se mantiene
una concentración adecuada de oxígeno, mediante sistemas mecánicos, como
agitación, o mediante inyección de oxígeno puro o aire. Los principales
procesos empleados para la eliminación de la materia orgánica son: el
proceso de fangos activados, las lagunas aireadas, el reactor de flujo
discontinuo secuencial y el proceso de digestión aerobia.
- Procesos
anaerobios. Se dan en ausencia de oxígeno. Se llevan a cabo en reactores
cerrados, generándose gases de reacción ricos en metano, que pueden ser
aprovechados para producir energía, dado su alto poder calorífico.
- Procesos
anóxicos, entre los que podemos encontrar la desnitrificación o
eliminación del nitrógeno en forma de nitrato por conversión en nitrógeno
gas en condiciones anóxicas, (sin oxígeno).
- Procesos aerobios, anaerobios
y anóxicos combinados, procesos de una o varias etapas donde se produce
la eliminación de la DBO carbonosa, nitrificación, desnitrificación y
eliminación del fósforo.
- Procesos de lagunaje, estanques de estabilización
aerobia, se emplean para el tratamiento del agua residual por medio de
procesos naturales que incluyen la utilización de algas y bacterias.
4.-
Tratamiento terciario o de desinfección: Podemos considerar diversos
procedimientos de desinfección:
- Cloración. Para la desinfección del agua
residual, y también para el control de olores.
- Ozonización. Para el
control de los agentes responsables de la producción de sabores, olores
y colores. El ozono es un oxidante extremadamente reactivo, que
desintegra la pared celular de las bacterias, se entiende que su
efectividad es superior a la del cloro.
- Radiación ultravioleta, se ha
comprobado que una correcta dosificación es un eficaz bactericida y
virucida, además de no contribuir a la formación de compuestos tóxicos.
Debido
a que a lo largo de todos estos procesos se generan diversos tipos de
fangos o lodos y éstos, a su vez, se encuentran muy diluidos, es
necesario someterlos a una serie de procesos que permitan su evacuación
de la planta de tratamiento. A partir de aquí es donde empieza la línea
de fangos.
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Línea de fangos
Dentro de los muchos procesos que se llevan a cabo en el tratamiento de
los lodos generados en la depuración, se dan: acondicionamiento, mejora
y homogeneización; espesamiento, concentración de la materia sólida
mediante filtros prensa; deshidratación, eliminación parcial del agua;
digestión aeróbica y anaeróbica, reducción biológica de la materia orgánica;
incineración, destrucción de la materia orgánica; desinfección, reducción
de patógenos y virus.
Por aplicación de la Ley 22/1988, de 28 de julio,
de Costas, todos los vertidos al mar requieren autorización de la
Viceconsejería de Medio Ambiente. Por tanto, los vertidos de aguas
residuales al mar pueden autorizarse siempre que se sometan a un
tratamiento adecuado para no sobrepasar los límites permitidos en la
normativa. Como las EDAR, si bien su objetivo es llegar a la reutilización
de todas las aguas que depuran, principalmente para riego, tienen un
excedente que se vierte al mar, deben tener la correspondiente
autorización de vertidos al mar.
Cuando se otorga una autorización se
establece un Plan de Vigilancia y Control de ese vertido, cuyo objetivo
es: gestionar eficazmente el sistema de vertido, evaluar si se cumplen
los requisitos del efluente y los objetivos de calidad impuestos por la
normativa vigente y por el condicionado de la autorización y realizar
las modificaciones convenientes para todo ello. Este programa debe
realizarlo una ECA (Entidad Colaboradora de la Administración), que
recogerá los resultados en un informe anual que el titular de la
autorización tiene que remitir al Servicio de Calidad
Ambiental, de la Viceconsejería de Medio Ambiente.
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