Las depuradoras de aguas residuales son instalaciones industriales destinadas a la eliminación de la contaminación de las aguas. El agua residual llega a través de colectores, procedentes de núcleos urbanos o polígonos industriales. La composición química de las aguas indica una clara alteración de sus propiedades naturales lo que genera graves daños ambientales en los ríos e imposibilita su uso para otras actividades como el riego agrícola o de jardines. La calidad de las aguas está definida según legislación y las EDAR deben adaptar sus procesos y tratamientos hasta alcanzar una calidad del efluente que cumpla con los parámetros exigidos.

Los procesos en depuración de aguas residuales

Dentro de una EDAR se reproducen, de forma concentrada y automática, los procesos de depuración de aguas residuales, que suceden de forma natural en un río. Los procesos se suceden de forma independiente o combinada. Los especialistas en tratamientos de aguas, diseñan la secuencias de los procesos para reducir los diversos parámetros de contaminación. Los profesionales capacitados para lograr el mayor rendimiento posible de los procesos de una EDAR son ingenieros y licenciados con formación técnica en este campo.

El conocimiento de los procesos es fundamental para llevar a cabo una precisa operación de la EDAR. Los procesos de depuracion de aguas residuales pueden ser:

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Procesos físicos

Los procesos físicos que suceden en una planta de depuración de agua residual, se basan en la aplicación de fenómenos físicos como son: la fuerza gravitatoria, la fuerza centrifuga, la fuerza de retención, y la fuerza de cohesión. Dentro de los procesos de una EDAR, el primero en aparecer, es un proceso físico: es el predesbaste. Pero no nos anticipemos, y veamos todos. Existen muchos tratamientos de agua que responden a los procesos físicos, entre ellos se encuentran: el desbaste de sólidos, el desengrasado, el desarenado, la sedimentación, la flotación, la evaporación, la desinfección, y la absorción.

Procesos químicos

Los procesos químicos son aquellos provocados por la adición de productos químicos. En ocasiones es conveniente el empleo de reactivos químicos para provocar reacciones químicas que favorecen la eliminación de la contaminación. Relacionados con los procesos químicos hay diversos tratamientos de aguas residuales como son: la floculación, la coagulación, la neutralización, la oxidación, la reducción, el intercambio iónico, la absorción, y la desinfección.

Procesos biológicos

El proceso más complejo y también el más influyente en la eliminación de contaminantes en el tratamiento de aguas residuales es el proceso biológico. Este proceso se caracteriza por favorecer la actividad biológica de ciertas bacterias y microorganismos que se alimentan desustancias orgánicas biodegradables. Las sustancias se transforman en gases, que pueden dispersarse en la atmósfera o transformarse en tejido celular biológico que en una fase posterior sedimentará al fondo. Este proceso es el más técnico y requiere el control de los principales parámetros biológicos, y de las medidas de caudal en los distintos tramos de la EDAR. Los tratamientos basados en estos procesos de depuracion de aguas residuales son: los fangos activos, los lechos bacterianos, los lechos de turba, el lagunaje, los biodiscos, y los sistemas de filtración al suelo.

Los tratamientos de depuración de aguas residuales

Los tratamientos de depuración de aguas residuales se diseñan para disminuir la contaminación del agua residual. Para ello se combinan de manera estudiada diversos procesos. Cada tratamiento tiene un objetivo concreto en la depuración según en la fase que se encuentre. Hay ocasiones, que la composición del agua, la circunstancias locales, o el destino final del efluente recomiendan hacer variaciones en los tratamientos convencionales. Este cometido debe realizarlo un experto en procesos de de depuración de aguas con formación específica en este área. Aun así de forma general podemos clasificar los tratamientos en tres grandes grupos:

Pretratamiento

El pretratamiento es común a todos los tratamientos de agua (depuración, potabilización y desalación). El pretratamiento es independiente del nivel de contaminación que presente el agua bruta. El pretratamiento se sitúa en la cabecera de la instalación, y su objetivo es proteger a la estación de aguas de fragmentos gruesos causantes de avería.

Tratamiento primario en EDAR

El tratamiento primario es sitúa en primer lugar porque elimina elementos presentes en las aguas, que dañan las maquinas e impiden un tratamiento más fino en la EDAR. El tratamiento primario de una EDAR tiene como objetivo fundamental la eliminación de los sólidos flotantes, los sólidos en suspensión, las arenas, las grasas, y los aceites. En el tratamiento primario de una EDAR encontraremos: desbaste de sólidos, desarenador, desengrasador, decantación primaria y lagunaje anaerobio. El proceso más empleo es físico.

Tratamiento secundario

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Habitualmente, se trata de tratamientos biológicos, que suceden en la línea de agua al tratamiento primario de una EDAR. Su objetivo fundamental es la eliminación de la materia orgánica. Es un tratamiento muy complejo, pero que logra unos rendimientos de eliminación de la materia orgánica de hasta un 90 %. En este tipo de tratamiento encontraremos: los fangos activos, los reactores secuenciales, el lagunaje facultativo, las lagunas aireadas, los lechos de turba, y los biodiscos.

Tratamiento terciario

Los tratamientos terciarios, además de lograr una disminución de sólidos en suspensión y materia orgánica residual, su gran aporte en la eliminación de agentes patógenos. Este tratamiento disminuye notablemente los coliformes fecales y los coliformes totales. Esta recomendado para reutilizar el agua para el riego de jardines públicos sin causar ningún riesgo a la salud humana. Los tratamientos terciarios, también se les conocen como tratamientos avanzados. El tratamiento terciario requiere un influente de cierta calidad, por eso, se ubica posteriormente al tratamiento secundario. Perteneciendo al tratamiento terciario podemos encontrar: procesos específicos de eliminación de nitrógeno, procesos de eliminación de fósforo, biodiscos y lechos bacterianos, filtros verdes, microfiltración, ultrafiltración, ozonización, y desinfección por ultravioleta.

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Otros tratamientos complementarios

Tratamiento de fangos

La materia sólida que sedimenta después de las etapas de tratamiento primario y secundario se conduce a la línea de fangos. Esta línea de tratamiento trata los fangos y los dirige hacia los digestores. Los digestores se calientan a la temperatura adecuada, donde las bacterias logran una gran cantidad reducción de su volumen. Posteriormente se deshidratan y se gestionan como residuos.

Durante este proceso, se producen gases de metano y se forman biosólidos ricos en nutrientes que se reciclan y deshidratan en empresas locales.

Tratamiento del biogas

El biogas en la depuración de aguas residuales se produce con la descomposición de sustancias orgánicas. Es el resultado de la actividad de microorganismos. Estos microorganismos, formados por bacterias, generan ácidos que descomponen los compuestos orgánicos (proteínas, grasas y carbohidratos) en otros compuestos más simples.

Estas sustancias orgánicas complejas son una fuente de alimento para un segundo grupo de bacterias. Estas son las responsables de la producción de metano. Estas bacterias convierten los ácidos orgánicos en el metano deseado, y otros gases como el dióxido de carbono.

El biogas generado en los procesos de la EDAR es captado. Mediante una línea de biogas se almacena, reutiliza en calderas adecuadas para producir energía o se quema para emitir a la atmosfera reduciendo los contaminantes atmosféricos.

Tratamiento de olores en la EDAR

El nombre que se da a la instalación destinada a eliminar los olores desagradables de la EDAR se llama desodorización.

Disponemos de distintas tecnologías de desodorización: sistemas químicos de doble etapa, biofiltros de distintos tipos, bioescrubber y filtros de carbón activo.

La desodorización funciona por tiempo y por calidad del aire. El tiempo se calcula para renovar el volumen total de las salas o depósitos un número de veces determinado a la hora. La calidad del aire se mide a través de sensores que envían las señales al SCADA. Este gestiona el funcionamiento automático de los ventiladores.

La recogida de señales aporta datos de medida como depresiones de sistemas de colectores, medidas ambientales en baja (interior nave y alcantarillas) y alta resolución de H2S (exterior planta), medidas de monitorización de dosificación, caudales de aire, meteorológicas, etc.

Tratamiento de virus y bacterias

La desinfección es el proceso destinado a la eliminación de bacterias y virus presente en el agua. Con la situación de pandemia que vivimos este tema está cobrando un mayor interés entre los profesionales del agua.

La concentración de bacterias como parte del tratamiento biológico, exige la necesidad de analizar el efluente. Las muestras analizadas nos indican la presencia o ausencia de bacterias antes de verter el agua tratada al cauce. Esto nos permite asegurar que no se liberan al medio ambiente concentraciones de bacterias superiores a las especificadas.

La cloracion del agua es el tipo de desinfección más común y económico. La desinfección con ozono y UV también está ganando popularidad. Si se usa cloro, es importante probar los niveles de cloro libre para asegurarse de que sean niveles aceptables antes de ser liberados al medio ambiente.

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Los sistemas de depuración de aguas residuales blandos

En España existen numerosas poblaciones de tamaño inferior a 5000 habitantes equivalentes, donde es difícil de acometer la depuración de aguas residuales con los métodos anteriormente expuestos. Los costes de construcción y mantenimiento son elevados. Además, son poblaciones con gran variabilidad estacional, lo que dificulta notablemente los procesos.

En estos municipios, es interesante el estudio de los procesos de depuración de aguas residuales blandos. Este tipo de depuración de aguas, también recibe el nombre de tecnologías de depuración no convencionales.

Su coste energético es muy bajo, por eso su mantenimiento es más viable con un presupuesto menor que una EDAR convencional.

El proceso de estas EDAR es similar, es decir, hay un pretratamiento, un tratamiento primario y un tratamiento secundario. Estos tratamientos admiten distintas configuraciones que se explican en nuestro curso de Depuración de aguas residuales en pequeñas poblaciones.

El objetivo de los métodos de depuración de aguas residuales

A tenor de lo expuesto, el objetivo principal del tratamiento de aguas residuales es eliminar la mayor cantidad posible de sólidos en suspensión antes de que el efluente, vuelva de nuevo al cauce. Por lo tanto, se trata de descontaminar el agua para restaurar sus propiedades y que retorne al medio ambiente en condiciones favorable para la vida de los ríos y mares.

El trabajo de una EDAR debe ir supervisado por un Jefe de planta con unos conocimientos avanzados en depuración de aguas, que obtenga el máximo rendimiento de la instalación industrial. Para ello, debe entender cada uno de los procesos que suceden en la planta.

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David Nuevo
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