Las aguas residuales son un subproducto contaminado aguas abajo proveniente de cualquier actividad doméstica, industrial o comercial que tienen diversas características dependiendo de su fuente, y que requieren tratamiento para que puedan ser reutilizadas o eliminadas de manera segura.
Las estrictas regulaciones ambientales requieren que las corrientes de aguas residuales sean tratadas antes de su reutilización o descarga al medio ambiente y esto generalmente implica una combinación de procesos físicos, químicos y biológicos.
En el siguiente resumen, puede ver los diversos pasos en el proceso de tratamiento de aguas residuales, seguido de una explicación detallada de cada proceso:
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Sistema de Transporte – Alcantarillas de Recolección
El sistema de alcantarillado de recolección del tratamiento de aguas residuales está constituido por una red de canales, tuberías y otros equipos que recolectan las aguas residuales de diversas fuentes, como son las del tipo industrial y residencial, y las transportan a la planta de tratamiento.
Sistema de cribado / bombeo
El proceso de tratamiento de aguas residuales comienza con el cribado físico para eliminar los desechos de gran tamaño que puedan estar presentes en las aguas residuales. Esto evita daños al equipo durante los pasos posteriores. Los objetos retirados mediante el cribado son llevados a un relleno sanitario y el afluente es bombeado al tanque de sedimentación.
Tratamiento Primario de Aguas Residuales – Tanque de Sedimentación
Durante este paso, los sólidos que se hunden hasta el fondo del tanque de sedimentación se conocen como lodos o materia orgánica. Este lodo se bombea desde el fondo del tanque hacia el área de deshidratación / procesamiento de lodos para su eliminación. El afluente se bombea al tanque de aireación para su posterior procesamiento y tratamiento.
Tratamiento Primario de Aguas Residuales – Tanque de Aireación
El aire bombeado se introduce en el tanque de aireación para promover la conversión de amoníaco (NH3) en nitrato (N0-3) y aportar oxígeno a las bacterias para que puedan seguir creciendo. Luego, las bacterias descomponen la materia orgánica, reduciendo los niveles de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) (el nivel de materia orgánica que puede oxidarse biológicamente y descomponerse en moléculas más pequeñas). Hay tres tipos de métodos de aireación:
1. Difusores de burbujas finas: las burbujas finas introducen aire en el agua, ayudando a transferir oxígeno al agua y aumentando el contacto aire-agua
2. Difusores de burbujas gruesas: las burbujas gruesas se utilizan para hacer que el proceso de mezcla de aguas residuales sea más efectivo. Este método es el mejor para la aireación estándar.
3. Aireación superficial: se utiliza cuando se requiere un gran suministro de oxígeno en forma rápida, ya que este método crea una mayor área de superficie, promoviendo el intercambio de gases y aumentando los niveles de oxígeno.
Tratamiento Secundario de Aguas Residuales – Tratamiento Biológico
En el siguiente paso luego del tanque de aireación, las aguas residuales tratadas se bombean a clarificadores para el tratamiento secundario donde los sólidos finos (lodos activados) se depositan en el fondo del tanque. Parte del lodo activado vuelve al tanque de aireación para una mayor degradación biológica. El exceso de lodo se elimina y las aguas residuales restantes, con bajos niveles de materia orgánica, continúan hacia el proceso de desinfección.
Desinfección
La desinfección es necesaria para asegurarse de que el agua devuelta al medio ambiente no contenga niveles de bacterias más altos de lo permitido. La adición de cloro es el método más común y económico de desinfección, sin embargo, también a veces se utilizan el ozono y el tratamiento UV.
Tratamiento Terciario de Aguas Residuales
Este es el paso final del tratamiento de las aguas residuales, también conocido como la etapa de pulido. Se requiere tratamiento terciario para eliminar bacterias, virus, parásitos, inorgánicos, nitrógeno y fósforo, de modo que pueda descargarse de manera segura al medio ambiente o reutilizarse para aplicaciones industriales o de riego. Se pueden aplicar varios métodos de tratamiento de aguas residuales, dependiendo de su uso final, incluyendo filtración, coagulación, cloración, ozonización, tratamiento UV, absorción de carbón activado e intercambio iónico.
Deshidratación de Lodos
El lodo es el sedimento orgánico e inorgánico acumulado durante los procesos de tratamiento de aguas residuales mencionados anteriormente.
La deshidratación reduce el volumen y el peso al separar el lodo en formas líquidas y sólidas para que puedan eliminarse de manera efectiva agregándolos al relleno sanitario o para su uso como fertilizante en aplicaciones agrícolas. El lodo también se puede mezclar con otras sustancias para producir compost biosólido para la cobertura orgánica del suelo. La filtración juega un papel importante en la deshidratación al proteger las boquillas de pulverización utilizadas durante este paso y mantener el sistema funcionando de manera eficiente.
Los Beneficios del Tratamiento de Aguas Residuales
Como explicamos en detalle anteriormente, los diversos pasos en el proceso de tratamiento de aguas residuales se utilizan para eliminar los contaminantes, lo que hace que el agua tratada sea segura para su reutilización y descarga al medio ambiente. Los beneficios del tratamiento de aguas residuales pueden variar según su fuente y su uso final. Estos son algunos de los beneficios más importantes:
1. Menor impacto ambiental
El tratamiento de aguas residuales elimina los productos químicos nocivos y las bacterias, por lo que es seguro volver a descargarlas en el medio ambiente.
2. Menor demanda en el suministro de agua dulce
La escasez de agua es cada vez más grave a medida que las poblaciones mundiales continúan creciendo. Al reutilizar las aguas residuales tratadas para la industria y la agricultura, se reduce la demanda de valiosas fuentes de agua dulce.
3. Más eficiencia energética
Los lodos producidos durante el proceso de tratamiento de aguas residuales contienen material biodegradable que puede ser tratado con bacterias anaeróbicas. Este paso produce un gas con altos niveles de metano que luego se puede recolectar y calentar para generar electricidad.
4. Cumplimiento de las regulaciones locales
Las pautas y regulaciones de descarga de efluentes para aguas residuales varían de un país a otro e incluso de un estado a otro. Cumplir con las regulaciones ahorrará costosos gastos y protegerá el medio ambiente.
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