TIPOS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Aguas Residuales

Aguas Residuales Definición Aguas residuales; provienen de un abastecimiento contaminado, modificadas y alteradas muchas veces por varias actividades, ya sea doméstica, industrial o comunitaria.Estas aguas que previamente han sido utilizadas, modificadas en su composición química, generalmente se consideran como residuos o algo que no tiene uso directo para las personas ya que están contaminadas por sustancias orgánicas, químicas, bioquímicas, entre otras; por ello, si no son tratadas de manera adecuada, generan algunos problemas de contaminación. Este tipo de agua generan actualmente, una contaminación muy alta, y es necesario e indispensable, aplicar unas etapas de tratamiento. Para mejorar su calidad ya que con esto conseguiremos un impacto positivo, y puedan ser desechadas sin implicar algún daño ambiental, o reutilizadas para cualquier otro uso doméstico o industrial.

Los lodos tratados, provienen de estaciones depuradoras de aguas residuales de origen doméstico o urbano.

Definición

Aguas residuales; provienen de un abastecimiento contaminado, modificadas y alteradas muchas veces por varias actividades, ya sea doméstica, industrial o comunitaria.

Estas aguas que previamente han sido utilizadas, modificadas en su composición química, generalmente se consideran como residuos o algo que no tiene uso directo para las personas ya que están contaminadas por sustancias orgánicas, químicas, bioquímicas, entre otras; por ello, si no son tratadas de manera adecuada, generan algunos problemas de contaminación.

Este tipo de agua generan actualmente, una contaminación muy alta, y es necesario e indispensable, aplicar unas etapas de tratamiento.

Para mejorar su calidad ya que con esto conseguiremos un impacto positivo, y puedan ser desechadas sin implicar algún daño ambiental, o reutilizadas para cualquier otro uso doméstico o industrial.

Tipos de aguas residuales

De acuerdo con su origen, las aguas pueden ser clasificadas como:

Domesticas o urbanas:

Tipos de tratamiento de aguas residuales domesticas Consisten básicamente en residuos generados por acción humana, generalmente llegan a las redes de alcantarillado por medio de descargas hidráulicas; estás además de ser generadas en ambientes domésticos, también son generadas en establecimientos comerciales, públicos, etc.

Las aguas domésticas, conocidas como aguas negras, provenientes de inodoros, transportan material orgánico, sólidos, nitrógeno y desechos fecales, generados por personas.

Las aguas grises, son generadas en actividades cotidianas de aseo en el hogar, básicamente provienen de fregaderos, lavaderos, entre otros, por último, estas también suelen ser llamadas aguas jabonosas.

Industriales:

líquidos generados en procesos industriales, poseen características específicas, dependiendo del tipo de industria que las genera. Este tipo de aguas deben ser tratadas de maneras especiales, debido a sus características biológicas, y se debe tener mucho cuidado al momento de verter el agua, para no generar problemas ambientales.

Infiltración y caudal adicionales:

las aguas de infiltración, producen grietas en el alcantarillado y conexiones en tuberías, por lo tanto producen contaminación.

Tratamientos de aguas residuales

Hay diversos tipos, donde queda apta y posteriormente, sirve para la re-utilización, los cuales son tratamientos primarios, secundario y terciarios.

Tratamiento primario de aguas residuales

El tratamiento primario, es el proceso que se utiliza para la eliminación de los sólidos, en las aguas a tratar. En estos procesos se busca principalmente, reducir sólidos en suspensión, como:

sedimentables: se sedimentan al pasar mucho tiempo en reposo.

Flotantes: que son definidos por la contraposición de los sedimentables, sólidos coloidales que su tamaño no supera las 10 micras. Para el tratamiento de este tipo de residuos, existen varios tipos de procesos a considerar que hacen parte de la definición de los procesos primarios.

Pre tratamiento o cribado

Consta principalmente de un proceso físico, para separar sólidos de diferente tamaño, por medio de una herramienta de tamizado. Generalmente se aplica una primera etapa en la que se eliminan sólidos de mayor tamaño y peso. Posteriormente, se eliminan sólidos grandes flotantes y luego partículas de tamaño fino por medio de rejillas que retienen sólidos de hasta más 10 mm. Luego se procede a evacuar el material cribado a un contenedor donde se le aplica procesos de sedimentación.

Sedimentación

Al finalizar los procesos de eliminación de sólidos en suspensión y de mayor tamaño, el agua pasa a un proceso de sedimentación donde se encuentran los materiales orgánicos que son retirados para su eliminación. Este proceso puede reducir entre el 20 a 40% la concentración de DBO y entre 40 a 60% de los sólidos restantes.

Flotación

Este proceso tiene como funcionalidad retirar las grasas, aceites y sólidos de baja densidad que no han sido eliminados en las etapas anterior, para ello se aplica la entrada de aire al depósito que produce la ascensión de burbujas de aire que hace que los sólidos suban a la superficie, donde posteriormente son retirados; este proceso de flotación puede eliminar hasta un 75% de los sólidos en suspensión.

Neutralización

Este proceso tiene como finalidad normalizar la calidad del pH contenido en las aguas a tratar, para su vertimiento en cuerpos de agua o posteriormente tratamientos secundarios de agentes químicos, biológicos o bioquímicos. Generalmente se usan procesos de álcalisis o adición de ácidos para lograr el objetivo de este proceso.

Otros procesos de depuración

En algunos casos, los procesos mencionados anteriormente no son suficientes para una depuración total de aguas residuales, por ello, algunas comunidades de ingenieros aplican nuevas etapas sencillas con el fin de aplicar una mejor depuración en las aguas a tratar, estos procesos puedes ser fosas sépticas, lagunaje y filtros verdes.

Tratamiento secundario de aguas residuales

Se conoce como tratamiento secundario de aguas residuales a aquellos que se fundamentan en la utilización de proceso biológicos que se encargan de degradar activamente la materia orgánica o contenido biológico (residuos humanos, residuos de alimentos, jabones, detergentes, etc.) que esté presente en el agua residual, para después convertirla en solidos suspendidos, facilitando la eliminación del mismo por procesos primarios.

Es indispensable tener en cuenta que la finalidad de aplicar estos procesos secundarios en las aguas residuales es la eliminación de impurezas que contienen un tamaño mucho menor a los que se pueden captar o eliminar mediante un proceso de decantación normal o algún proceso primerio mencionado anteriormente.

Entre los procesos que se pueden aplicar estos tratamientos secundarios se encuentran:

Procesos aerobios

En este proceso hacemos uso de microorganismos aerobios, que tienen como objetivo incrementar en gran medida el contenido de oxígeno en las aguas, por medio de riegos de superficies sólidas, agitación y aireación sumergida. En esté, las sustancias biodegradables disueltas suministran alimento a los microorganismos transformándolos en biomasa de condiciones aerobias, dióxido de carbono y agua; fuera de las sustancias biodegradables empieza la eliminación de compuestos de nitrógenos del agua residual que se está tratando. Dentro de esta etapa, se hace uso de dos procesos conocidos como nitrificación y desnitrificación, en el primero mencionado, los microorganismos se encargan de convertir el amonio contenido en las aguas residuales en nitratos, en cambio, en el proceso de desnitrificación los microorganismos reducen el nitrato a nitrógeno natural, permitiendo que el producto natural se escape en estado gaseoso hacia la atmosfera.

Procesos anaerobios

Estos procesos aplicados en agua residual se consideran fermentativos o degradantes, ya que se caracterizan por convertir la materia orgánica procesada en compuestos de metano y dióxido de carbono, con la ayuda de bacterias que se encargan de la degradación de los sólidos que llegan a esta etapa. Como se mencionó con anterioridad a este proceso se le considera de conversión o transformación de la materia orgánica debido a que no existe ningún compuesto a base de oxidantes. Por ende, las reacciones químicas en estos procesos de degradación anaerobia liberan una pequeña parte de la energía, mientras que el restante de la energía permanece como energía química en el compuesto de metano.

Existen diversos tipos de bacterias utilizadas para la degradación anaerobia de la materia orgánica del agua, las cuales, son usadas en una secuencia ordenada caracterizada por productos y procesos metabólicos dependiendo de las características de cada tipo de bacteria. En la siguiente figura (Nelson Rodríguez valencia, universidad de Manizales) se expresa las fases de la degradación anaerobia que se aplica en el agua a tratar:

La reproducción de las bacterias anaerobias encargadas de la degradación anaerobia de la materia orgánica es realiza por fisión binaria, es decir, la célula original de la bacteria se divide en dos, generando dos nuevas células. Este proceso se repite y se hace funcional en la degradación hasta que la bacteria muera, obedeciendo las siguientes etapas:

• 1 Fase de adaptación: las bacterias se adecuan a un nuevo ambiente y se climatizan al mismo.
• 2 Fase de crecimiento: empieza la reproducción bacteriana, por medio de la fisión binaria.
• 3 Fase estacionaria: se agotan los nutrientes de los cuales las bacterias se alimentan y empieza la mortalidad de las mismas.
• 4 Fase de extinción: en esta fase la mortalidad de las bacterias se hace inminente y se supera la reproducción de nuevas células.

Procesos de lodos activados

En el proceso de lodos activados, los microorganismos contenidos en las aguas residuales se encuentran suspendidos y reciben oxigeno por el efecto del proceso de aireación, lo que genera una agrupación en flóculos, a lo que llamamos lodo activo. Este, se separa por procesos de sedimentación del agua depurada y entra a un proceso inmediato de decantación secundaria. Mientras el proceso de decantación secundaria ocurre, el tanque de aireación sigue generando lodos activos, generando una pérdida de biomasa que será compensada devolviendo la perdida al tanque de aireación, categorizándolos así, como lodos de retorno. Sin embargo, existen lodos que no circula y quedan como residuo de los procesos de recirculación, a lo que se denomina lodos en exceso.

Tratamiento terciario de aguas residuales

Este tratamiento tiene como finalidad mejorar la calidad del agua a partir de procesos físicos y químicos que garantizan un óptimo mejoramiento en las aguas efluidas. Generalmente se usan para casos en los que se necesiten cumplir con unas características mínimas dictadas por la legislación colombiana y busca permitir los vertimientos de los mismos, sin causar algún impacto ambiental, o así mismo, ser reutilizados para alguna actividad agroindustrial o de interés.

Desinfección y esterilización por Ultravioleta

Los procesos de desinfección de agua mediante luz ultravioleta son un proceso físico donde la radiación ultravioleta proporciona una inactivación de los microorganismos contenidos en el agua a tratar, una vez estas bacterias, virus y demás se exponen a radiación de longitudes de onda germicidas UV se vuelven incapaces de reproducirse y a su vez de infectar. Generalmente se considera que los tratamientos con radiación ultravioleta tienen la capacidad de eliminar hasta el 99.9 % de agentes patógenos, para llegar a este grado de efectividad del agua tratada deber ser eliminada cualquier grado de turbiedad, para que así, la luz ultravioleta pueda atravesar totalmente el flujo del agua a tratar.

Ionización

La ionización es un proceso fisicoquímico que se encarga de purificar el agua mediante el empleo de intercambio iónico activado por energía eléctrica. Este proceso puede activarse mediante la utilización de energía solar o corriente eléctrica de bajo voltaje a través de electrodos adaptados en el circuito de filtración de agua, este provee una cantidad de iones de cobre y plata cargados positivamente, que se encargan de destruir e intercambiar iones cargados negativamente, neutralizando así, la acción de virus, bacterias y algas. El agua resultante de este proceso generalmente es inodora, transparente e insípida, ratificando la posibilidad de reutilización de aguas tratadas o asegurando un vertimiento que se acople a las condiciones establecidas por la normatividad colombiana.

Filtración

Proceso que se usa generalmente para la remoción de los sólidos suspendidos restantes en el agua. Estos sólidos, no suelen generar algún tipo de impacto ambiental, sin embargo, pueden interferir con el uso que se le dará posteriormente al agua o en algún tratamiento corriente abajo, por ello se busca eliminar residuos o partículas, suciedad, entre otros, restantes en el agua. Este tipo de tratamiento consta principalmente de filtros presurizados con Lecho filtrante de arena y grava que permite la filtración de esas partículas o solidos remanentes en el agua.

Cloración

Este proceso consta en desinfectar en agua por medio de la aplicación de una dosis controlada de productos clorados con la finalidad de eliminar microorganismos y compuestos de amonio y la oxidación de las sustancias inorgánicas como lo es el magnesio.