Estación depuradora de aguas residuales

Estación depuradora de aguas residuales en el río Ripoll, en el municipio de Castellar del Vallés, España.
Visión general de la planta de tratamiento de aguas de Antwerpen-Zuid, situado en el sur de Amberes, Bélgica.

Una estación depuradora de aguas residuales (EDAR), también llamada planta de depuración o planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR), tiene el objetivo genérico de conseguir, a partir de aguas negras o mezcladas y mediante diferentes procedimientos físicos, químicos y biotecnológicos, un agua efluente de mejores características de calidad y cantidad, tomando como base ciertos parámetros normalizados.

En general, las estaciones depuradoras de aguas residuales tratan agua residual local, procedente del consumo ciudadano en su mayor parte, así como de la escorrentía superficial del drenaje de las zonas urbanizadas, además del agua procedente de pequeñas ciudades, mediante procesos y tratamientos más o menos estandarizados y convencionales. Existen también EDAR que se diseñan y construyen para grandes empresas, con tratamiento especializado al agua residual que se genera.

La contaminación en el agua

En general, se puede dividir la contaminación hídrica en la que está disuelta y la que está en suspensión, flotación o arrastrada por el agua.

También se puede separar la contaminación que es inorgánica, de la que es orgánica, y aquella que es eliminable de manera normal por la naturaleza y aquella que no lo es.

Existen parámetros normales para la medida de la contaminación en general, que se puede estimar con indicadores como la DBO5 (demanda biológica de oxígeno a los cinco días) y la DQO (demanda química de oxígeno), que son las cantidades de oxígeno que se necesitan para oxidar la materia orgánica susceptible de ser oxidada bien por vía biológica (bacterias y microorganismos) o bien por vías químicas. Existe otro parámetro, como es la cantidad de sólidos en suspensión totales (SST), que da una idea de la cantidad de materia humana del agua.

Hay otros muchos indicadores de contaminación mensurables como: pH, concentración de determinadas sustancias, turbidez, etcétera, y no mensurables como olor o sabor. Sin embargo, los más usados son la DBO5, DQO y SST.

Croquis de las líneas de una EDAR.

Tratamientos convencionales

Pretratamiento y tratamiento Primario

Los tratamientos físicos, asociados en el ámbito europeo a la terminología tratamiento primario, consisten fundamentalmente en separar la contaminación presente en el agua en suspensión, flotación o arrastre.

El desbaste, el desengrasado y el desarenado suelen denominarse como pretratamiento, por ser el primer proceso que se realiza sobre las aguas residuales, y ser necesario para no dañar los equipos de los tratamiento posteriores.

A continuación se realiza, como tratamiento primario propiamente dicho, una decantación para la eliminación de las partículas menores de un determinado tamaño (sólidos en suspensión) que no hayan podido eliminarse en el pretratamiento. Este proceso es conocido como decantación primaria.

Tratamiento Secundario

El proceso habitual de depuración, si es necesario, prosigue normalmente atacando a la fracción de la contaminación disuelta en el agua. Para ello se recurre normalmente a bacterias que dentro de grandes depósitos, agitados como ayuda a la oxigenación del agua, se encargan de convertir esta materia orgánica disuelta en sus componentes minerales, separándose posteriormente del agua mediante un nuevo proceso de decantación. El proceso de tratamiento biológico recibe el nombre de tratamiento secundario, y la decantación de la mezcla de agua y bacterias se conoce como decantación secundaria.

Existen muchos tipos de tratamiento secundarios (fangos activos, aireación prolongada, lechos bacterianos, biodiscos...) pero el principio de funcionamiento es común. No obstante, éstos se pueden agrupar en tratamientos de biomasa suspendida y tratamientos de biomasa fija. En los primeros, la biomasa (bacterias) está suspendida en el medio acuático, en contacto con la contaminación orgánica mediante agitación (fangos activos, aireación prolongada), mientras que en los segundos la biomasa se fija sobre un material soporte que se pone en contacto con el agua y la contaminación orgánica (lechos bacterianos, biodiscos).

Tratamiento terciario

Se conoce como tratamiento terciario a todos los tratamientos físico-químicos destinados a afinar algunas características del agua efluente de la depuradora con vistas a su empleo para un determinado uso. Así hay diversos tratamientos según el objetivo, pero el más habitual es el de la higienización, destinada a eliminar la presencia de virus y gérmenes del agua (cloración, rayos UV...).

Línea de fangos

La depuración del agua consigue extraer del agua la contaminación, a expensas de un consumo energético, pero produce los residuos, concentrados, de todo lo que el agua llevaba. Estos subproductos son los procedentes del tratamiento primario (salvo los fangos obtenidos de la decantación primaria), asimilables a residuos sólidos urbanos (basuras).

Los fangos procedentes de las decantaciones reciben un tratamiento especial (espesamiento, digestión, deshidratación) hasta que son susceptibles de ser tratados como residuo sólido urbano o incinerados, o bien a un subproducto capaz de, tras otros tratamientos como la estabilización o el compostaje, ser reutilizado como abono en la agricultura u otros usos.

Los lodos o fangos de depuración, ya sea procedente de estaciones de aguas residuales urbanas o de industriales, tienen su propia legislación, que se fundamenta en su contenido en metales pesados. Por debajo de cierto nivel, el mejor destino es el campo como abono o enmienda orgánica, luego el compostaje y como peores salidas tenemos el depósito en vertedero y la incineración.

Para su correcta utilización agrícola, hay que disponer de una analítica pormenorizada del subproducto. Según el cultivo a establecer tras el abonado, tendremos unas dosis de máximas a aplicar. Dependiendo de los contenidos en metales, agua, nitrógeno en sus diversas formas, fósforo, materia orgánica, etc, las dosis habituales son entre 15 y 40 toneladas de lodo por hectárea (10.000 m²), que se esparcen de la forma más uniforme posible y deben incorporarse al terreno lo más rápido posible para reducir los olores y emisiones gaseosas que reducen el poder fertilizante del material.

La digestión de los fangos, cuando se realiza por vía anaerobia, produce biogás, una mezcla de gases inflamables (metano fundamentalmente) y contaminantes. El biogás es quemado y, a veces, en plantas grandes, se puede y es rentable reaprovechar esta energía dentro de la propia planta, tanto en forma de energía térmica (los fangos necesitan estar a una cierta temperatura para poder ser digeridos) como en la producción de energía eléctrica (utilizable para los consumos eléctricos de la planta o para la venta al sector eléctrico).

Tratamientos especiales

Se aplican en general a las aguas industriales, y suelen ser una combinación de procesos convencionales con procesos químicos, pues estas aguas suelen tener una DQO que es uno o varios órdenes de magnitud superior a la DBO. Son procesos habituales en estas plantas la corrección del pH y la precipitación química.

Las depuradoras generan malos olores provenientes de las fases anaerobias que aparecen a lo largo del proceso de depuración. Como soluciones preventivas se utiliza la adición de oxígeno en forma de nitrato cálcico para inhibir la aparición del H2S.

Tratamientos en países en vías de desarrollo

Sólo hay pocos países en África subsahariana que tiene sistemas de saneamiento basados en alcantarillados, ni menos plantas de tratamientos por los aguas residuales. En cambio, la mayoría la mayoría de los residentes urbanos en esta región dependen sístemas de saneamiento basados en sus propios ambientes, como fosas sépticas, letrinas de hoyo y el manejo de fango fecal es altamente difícil.[1]

Véase también

Bibliografía

Enlaces externos

Wikilibros

  1. Chowdhry, S., Koné, D. (2012). Business Analysis of Fecal Sludge Management: Emptying and Transportation Services in Africa and Asia – Draft final report. Bill & Melinda Gates Foundation, Seattle, USA
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