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• Jenny Medina Tafur

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AGUAS RESIDUALES

1. Concepto: También denominadas, aguas negras, define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina procedentes de desechos orgánicos humanos o animales, y/o sustancias industriales procedentes de una gran variedad de fábricas. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.

2. Concepto de 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. El objetivo del tratamiento es producir agua limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reuso

3. Etapas de Tratamiento de aguas residuales Se divide en las siguientes etapas:

3.1. Tratamiento Preliminar Como los residuos y cuerpos sólidos dañan o tapan las bombas y otros dispositivos, el primer paso es retirarlos con un tratamiento preliminar, que suele comprender dos etapas: cribar los residuos y asentar los sólidos. Para eliminar los residuos se hace pasar el flujo de aguas negras por una criba de barras, una hilera de barras separadas unos 2,5 centímetros. Los residuos se recogen mecánicamente de la criba y se llevan al incinerador. Se montan en una banda sinfín en el flujo del agua. El material recogido en la criba sale a la superficie y es retirado. Estos dispositivos, en los que el tamaño de las perforaciones es de alrededor de 0,5 centímetros, permiten una eliminación más completa de los residuos que las cribas de barras.

3.2. Tratamiento Primario Después del preliminar, el agua pasa al tratamiento primario, en el que fluye muy despacio por unos tanques grandes llamados clarificadores primarios, y por ello permanece casi inmóvil durante varias horas. Las partículas de materia orgánica, que suman alrededor del 30 al 50 por ciento del total de ese material, se asientan en el fondo donde son retiradas. Al mismo tiempo, los materiales grasos o aceitosos flotan hacia la superficie, donde son recogidos. Todo este material retirado recibe en conjunto el nombre de lodo en bruto. El tratamiento primario no consiste en nada más complicado que poner el agua contaminada en “cubos”, dejar que el material se asiente y verter el líquido. Sin embargo, separa las partículas orgánicas al menor costo.

3.3. Tratamiento Secundario El tratamiento secundario es también llamado tratamiento biológico, porque sirve de descomponedores y saprofitos naturales. En esencia, se crea un ambiente en el que estos microorganismos se alimentan de la materia orgánica disuelta y en estado coloidal y por respiración celular la descompongan en dióxido de carbono y agua. El flujo del tratamiento primario es ese medio rico en alimentos, y lo único que hace falta es añadir oxígeno para facilitar la respiración y el crecimiento de los organismos. Lo que se consume en el proceso de descomposición es la demanda bioquímica de oxígeno.

3.4. Tratamiento Terciario Las aguas residuales se someten a una última limpieza por filtración en una capa de arena y se desinfecta. Pocos microorganismos patógenos quedan después de las etapas de tratamiento y filtración. El agente más empleado es el cloro en forma de gas, porque es eficaz y barato, pero con ello se introduce en los ecosistemas e incluso cantidades mínimas perjudican a la fauna acuática. La reutilización de agua residual mediante tratamientos terciarios es una buena alternativa para el ahorro de agua y reducir considerablemente el consumo. Para ello es fundamental adecuar el agua de salida de la depuradora a unos parámetros adecuados para su uso con otros fines como el riego del jardín debido a que, fundamentalmente, el agua depurada presentará cierto contenido bacteriológico y por tanto necesita ser desinfectada.

3.5. Desinfección Final Existen fundamentalmente tres métodos de desinfección de agua que pueden ser complementados con una filtración apropiada estudiando cada caso concreto por separado en función del tipo de agua residual y las necesidades concretas.

3.6.1. Cloración Se trata de mantener el agua depurada en un depósito final de distribución con un contenido adecuado de cloro libre para evitar la proliferación de microorganismos con el objetivo de hacerla apta para su reutilización. Existen varias formas de cloración del depósito que pueden pasar por un sistema automático de medición y control de la dosificación de cloro libre en el depósito mediante sonda de cloro libre o de rédox o dosificación de cloro proporcional al caudal de agua depurada mediante la instalación de un contador-emisor de impulsos. La cloración del agua residual es el sistema más sencillo y económico para un tratamiento terciario de reutilización de agua.

3.6.2. Ozonización El ozono es un poderoso oxidante y desinfectante con una velocidad de esterilización superior a la de un tratamiento convencional de cloro aumentando su eficacia. Esto permite tratamientos con ozono con tanques de contacto muy reducidos, debido a que únicamente son necesarios unos tres minutos de tiempo de contacto para asegurar la desinfección.

3.6.3. Radiación Ultravioleta En este caso la desinfección se realiza mediante un equipo ultravioleta que proporciona una desinfección inmediata y más efectiva que la cloración. Otra ventaja añadida es que no requiere de depósitos de contacto ya que la desinfección se realiza de forma instantánea mediante el paso de agua por el equipo de tratamiento ultravioleta lo que favorece este tipo de tratamiento terciario cuando no se disponga de espacio suficiente para un tratamiento con cloro o con ozono.

4. Características De Las Aguas Residuales Es común clasificar a las aguas residuales en dos tipos: industriales y municipales. En muchos casos las aguas residuales industriales requieren tratamiento antes de ser descargadas en el sistema de alcantarillado municipal; como las características de estas aguas residuales cambian de una a otra industria, los procesos de tratamiento son también muy variables. No obstante, muchos de los procesos empleados para tratar aguas residuales municipales se emplean también con las industriales. Existen aguas residuales industriales que tienen características compatibles con las municipales, por lo que se descargan directamente en los sistemas públicos de alcantarillado. El estudio del tratamiento específico de las aguas residuales industriales está fuera de los alcances de este texto.

El agua residual municipal fresca y aerobia tiene olor a queroseno y color gris. El agua residual con más tiempo de haber sido generada es séptica y pestífera; su olor característico es a sulfhídrico, similar al de los huevos podridos. El agua residual séptica es de color negro.

La temperatura del agua residual es mayor que la del agua potable, varía entre 10 y 20 o C; esto se debe a que se añade calor al agua en los sistemas de plomería de las edificaciones.

El agua colectada en los sistemas de alcantarillado municipal corresponde a una amplia variedad de usos. El Cuadro 2.1 presenta una lista de contaminantes que es común encontrar en las aguas residuales municipales, así como la fuente que los genera y sus consecuencias ambientales.

La cantidad de los constituyentes de las aguas residuales varía marcadamente dependiendo del porcentaje y tipo de desechos industriales presentes y de la dilución ocasionada por la entrada de agua subterránea que se infiltra a la red de alcantarillado. En el Cuadro 2.2 se presentan valores típicos de los constituyentes más importantes del agua residual.

El gasto y la composición de las aguas residuales de un sistema de alcantarillado refleja los diferentes usos del agua potable. Dicha composición puede cambiar ligeramente de acuerdo con la estación del año, pero incluso es posible observar fluctuaciones diarias. La Figura 2.1 muestra las fluctuaciones diarias del gasto, sólidos suspendidos y DBO5. En general, los sistemas de localidades pequeñas con uso homogéneo del agua, experimentan mayores fluctuaciones en la composición de las aguas residuales.

En el presente capítulo se describen los componentes más significativos de las aguas residuales, que son: sólidos suspendidos, compuestos orgánicos biodegradables y microorganismos patógenos.

5. Necesidad De Controlar Analíticamente El Agua. Parece evidente que las características de un determinado tipo de agua que va a ser utilizada para un uso concreto serán diferentes, o cuanto menos, no tienen por qué ser idénticas para el agua destinada a otro fin. En cualquier caso, el control analítico exhaustivo, sistemático y periódico de un agua viene impuesto por dos condicionantes de tipo general: 

Contrastación y comprobación de sus características físicas.



Complementando y apoyando lo anterior con fuerza para ser exigido legalmente, se encuadra el aspecto relativo a regulaciones, normativas y leyes de diferentes ámbito territorial de aplicación que han de ser inexcusablemente cumplidas en cuanto al control de la calidad del producto “agua”.

Además, debe controlarse el agua bruta no tratada (agua natural de ríos, embalses y lagos) que pueda ser susceptible de diferentes usos ( potabilización, cría de peces, moluscos, riegos, usos recreativos) a fin de determinar la posibilidad o no del uso previsto, así como el grado de tratamiento industrial necesario para lograr su adecuación de calidad. Para esta faceta también se dispone de las correspondientes normativas nacionales, derivadas a su vez, en el caso de España de la Directiva de la CEE. Otro aspecto a considerar: el de las aguas negras o vertidos residuales líquidos domésticos y/o industriales. También han de ser sistemáticamente analizados y controlados debido, de una parte a la valoración de su posible incidencia negativa sobre el medio ambiente, y la necesidad ulterior de su depuración antes de su expedición a aquel. Se intentaría evitar de este modo en lo posible, el alto grado de polución provocado por estas aguas residuales. En segundo lugar, existen otras regulaciones y normativas (nacionales, autonómicas y municipales) que imponen un control de emisiones encaminado a la preservación del cada vez más degradado medio ambiente. Finalmente, otro aspecto justifica la necesidad del control sistemático del agua: los procesos de potabilización y/o depuración de agua La única forma razonable, coherente y lógica de asegurarse el explotador de una ETAP (Estación de Tratamiento de Agua Potable) o EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales) que el Rendimiento del proceso aplicado es o no el esperado, es decir;- que deben o no acometerse modificaciones en las diferentes fases del tratamiento industrial de un agua, pasa por la comprobación vía laboratorio, vía instrumentación de planta en continuo, de algunas características “claves” de calidad del agua en fase de tratamiento.

6. Clasificación De Las Aguas Residuales. AGUA RESIDUAL: Aquella que procede de haber utilizado un agua natural, o de la red, en un uso determinado. Las A.R. cuando se desaguan se denominan VERTIDOS y éstos pueden clasificarse en función:  

Del uso prioritario u origen De su contenido en determinados contaminantes

Los vertidos residuales arrastran compuestos con los que las aguas han estado en contacto. Estos compuestos pueden ser: a) Según su Naturaleza: i) Conservativos: Su concentración en el río depende exactamente de la ley de la dilución del caudal del vertido al del río.

Generalmente: Compuestos Inorgánicos y estables (C1 ,SO4 ) ii.) No Conservativos: Su concentración en el río no está ligada directamente a la del vertido. Son todos los compuestos orgánicos e inorgánicos que pueden alterarse en el río por vía Física, Química o Biológica (NH4 , fenoles, Materia Orgánica. . .) Además, entre los compuestos existen fenómenos de tipo:  

Antagonismo: (1 Efecto) Ej. Dureza (al Zn) Sinergismo: (1 Efecto) Ej. Escasez de O(al Zn)

A continuación se va a realizar una descripción de los principales tipos de A.R.

7. Aguas Residuales Urbanas. Procedencia de la contaminación en los núcleos urbanos:   

Servicios domésticos y públicos Limpieza de locales Drenado de Aguas Pluviales

Tipos de contaminantes:    

Materia Orgánica (principalmente) en suspensión y disuelta N; P; NaCl y otras sales minerales Microcontaminantes procedentes de nuevos productos Las A.R. de lavado de calles arrastran principalmente materia sólida

inorgánica en suspensión, además de otros productos (fenoles, plomo -escape vehículos motor-, insecticidas -jardines-...)

7.1. Características Físico-Químicas La Temperatura de las A.R. oscila entre 10-20 oC (15 oC) · Además de las cargas contaminantes en Materias en suspensión y Materias Orgánicas, las A.R. contienen otros muchos compuestos como nutrientes (N y P), Cloruros, detergentes... cuyos valores orientativos de la carga por habitante y día son: 

N amoniacal: 3-10 gr/hab/d



N total: 6.5-13 gr/hab/d



P (PO4 ) ; 4-8 gr/hab/d



Detergentes : 7-12 gr/hab/d

3-

En lugares donde existen trituradoras de residuos sólidos las A.R.(aguas residuales)Urbanas están mucho más cargadas (100 % más)

7.2 Características Biológicas. En las A·R. van numerosos microorganismos., unos patógenos y otros no. Entre los primeros cabe destacar los virus de la Hepatitis. Por ej. en 1 gr. de heces de un enfermo existen entre 10-106 dosis infecciosas del virus de la hepatitis. El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacterias conocidas como Organismos COLIFORMES. Cada individuo evacua de 105-4x105 millones de coliformes por día, que aunque no son dañinos, se utilizan como indicadores de contaminación debido a que su presencia indica la posibilidad de que existan gérmenes patógenos de más difícil detección. Las A.R.Urbanas contienen: l06 colif. totales / 100 ml

8. AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES. Son las que proceden de cualquier taller o negocio en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utilice el agua, incluyéndose los líquidos residuales, aguas de proceso y aguas de refrigeración. . Líquidos Residuales: Los que se derivan de la fabricación de productos, siendo principalmente disoluciones de productos químicos tales como lejías negras, los baños de curtido de pieles, las melazas de la producción de azúcar, los alpechines... Se debe intentar la recuperación de subproductos A.R. de Proceso: Se originan en la utilización del agua como medio de transporte, lavado, refrigeración directa... y que puede contaminarse con los productos de fabricación o incluso de los líquidos residuales. Generalmente su contaminación es