Categoría: Depuración

Aguas residuales: Una pila de energía.

Fernando Follos Pliego

La gestión del agua ha sido históricamente un grave problema para las sociedades: Un problema de salud, si se tiene en cuenta la necesidad de suministro de un agua con la adecuada calidad para su consumo, y un problema ambiental, pues supone un importante foco de contaminación del medio una vez que ha sido usada en las distintas actividades humanas que dependen de ella, que son muchas. 

El

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Aguas residuales: Una pila de energía.

Fernando Follos Pliego

La gestión del agua ha sido históricamente un grave problema para las sociedades: Un problema de salud, si se tiene en cuenta la necesidad de suministro de un agua con la adecuada calidad para su consumo, y un problema ambiental, pues supone un importante foco de contaminación del medio una vez que ha sido usada en las distintas actividades humanas que dependen de ella, que son muchas. 

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Aguas residuales: Una pila de energía.

Fernando Follos Pliego

La gestión del agua ha sido históricamente un grave problema para las sociedades: Un problema de salud, si se tiene en cuenta la necesidad de suministro de un agua con la adecuada calidad para su consumo, y un problema ambiental, pues supone un importante foco de contaminación del medio una vez que ha sido usada en las distintas actividades humanas que dependen de ella, que son muchas. 

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Tratamiento de Depuración De Aguas: Introducción a los Tratamientos No Convencionales

Mila Martín
Como ya se vio en entradas anteriores (Tratamiento de Depuración de Aguas I: Introducción y Tratamiento de Depuración de Aguas II: Tratamientos Convencionales), la depuración de aguas es una de las funciones a realizar por un técnico ambiental municipal. Recuerda que entre el 60 y el 85% del agua de abastecimiento consumida se transforma en aguas residuales.



Resumiendo lo anteriormente dicho, el técnico debe valorar inicialmente los «Habitante Equivalente» (HE) y la ubicación de su municipio, (¿zona costera o de interior? ¿Municipio en zona sensible?) para establecer el adecuado sistema de depuración.
Es importante tener en cuenta que para resolver un problema de gestión no siempre existe una sola solución tipo “receta” sino que existen diversas soluciones y tecnologías a disposición de los gestores. Este es el caso de los sistemas de depuración de aguas residuales mediante sistemas no convencionales.

Humedales artificiales de flujo horizontal
de Phragmites australis
Autora: Vilmaurora Castillo

Los sistemas de depuración no convencionales son muy interesantes para municipios medianos y pequeños (recuerda que en España existen más de 8000 municipios, de los que 6000 cuentan con menos de 2000 habitantes). Por norma general este tipo de municipios se encuadran en áreas sensibles y presentan recursos económicos muy limitados, además de no disponer de personal especializado en este ámbito. Además, los sistemas convencionales presentan una alta integración en el entorno natural.

En las Tecnologías No Convencionales se aplican muchos de los tratamientos convencionales (sedimentación, filtración, adsorción, precipitación química, intercambio iónico, degradación biológica, etc.), junto con procesos propios de los tratamientos naturales (fotosíntesis, fotoxidación, asimilación por parte de las plantas, etc.). La diferencia principal radica en que en las tecnologías convencionales los procesos transcurren de forma secuencial en tanques y reactores, y a velocidades aceleradas (gracias al aporte de energía) mientras que  en las Tecnologías No Convencionales se opera a la velocidad propia de la naturaleza(sin aporte de energía eléctrica), desarrollándose los procesos en un único reactor-sistema y requiriendo mayor espacio para su implantación.

Equipo de Medición. Autora: Vilmaurora Castillo

Cabe considerar que cuanto menor es el municipio mayor es la oscilación de caudal de aguas residuales (estacionalidad de población y visitantes) y que en general suelen ser únicamente de componente doméstico (no industrial), aunque hay que considerar la carga orgánica en el caso de que el sector agropecuario sea importante. Dada la baja cantidad de aguas residuales generadas en los municipios pequeños, se produce una menor dilución de los contaminantes generados, aumentando su concentración. Así, para dimensionar correctamente la depuradora de tu municipio es fundamental realizar campañas de aforo y muestreo porque en los pequeños municipios los datos pueden ser muy diferentes según los usos de las aguas de tus ciudadanos.

A pesar de que han pasado ya 21 años desde que se aprobó la directiva (Directiva 91/271/CEE, del Consejo relativa al tratamiento de las aguas residuales urbanas) y 7 años desde que concluyó el plazo para adaptar los sistemas municipales a la correcta depuración (6 años para municipios de menos de 2.000 habitantes equivalentes[1]) aún muchos municipios de pequeño tamaño y núcleos dispersos no disponen de sistemas de tratamiento de sus aguas residuales, y en los casos en que sí existen, se da la situación de que un elevado porcentaje de plantas depuradoras no funcionan o lo hacen de forma inadecuada por haberse dimensionado incorrectamente.

Dado que me resulta imposible continuar aportando información sin que se me vaya a extensión kilométrica, dejo un esquema de los tipos de técnicas de depuración y continuaré desarrollándolo en otra entrada algunas de las técnicas específicas relativas a sistemas de depuración no convencionales: lagunajes, humedales artificiales, filtros de turba y procesos de película fija.

Fuente: Elaboración Propia

[1] el Real Decreto Ley 11/95 fijó el 1 de Enero de 2006 como fecha límite para que las aglomeraciones urbanas menores de 2000 habitantes equivalentes, que viertan a aguas continentales o estuarios, sometieran  sus aguas residuales a un tratamiento adecuado, entendiendo por tratamiento adecuado: “el tratamiento de las aguas residuales mediante cualquier proceso o sistema de eliminación, en virtud del cual las aguas receptoras cumplan después del vertido los objetivos de calidad previstos en el ordenamiento jurídico aplicable”.
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Tratamiento de Depuración De Aguas: Introducción a los Tratamientos No Convencionales

Mila Martín
Como ya se vio en entradas anteriores (Tratamiento de Depuración de Aguas I: Introducción y Tratamiento de Depuración de Aguas II: Tratamientos Convencionales), la depuración de aguas es una de las funciones a realizar por un técnico ambiental municipal. Recuerda que entre el 60 y el 85% del agua de abastecimiento consumida se transforma en aguas residuales.



Resumiendo lo anteriormente dicho, el técnico debe valorar inicialmente los «Habitante Equivalente» (HE) y la ubicación de su municipio, (¿zona costera o de interior? ¿Municipio en zona sensible?) para establecer el adecuado sistema de depuración.
Es importante tener en cuenta que para resolver un problema de gestión no siempre existe una sola solución tipo “receta” sino que existen diversas soluciones y tecnologías a disposición de los gestores. Este es el caso de los sistemas de depuración de aguas residuales mediante sistemas no convencionales.

Humedales artificiales de flujo horizontal
de Phragmites australis
Autora: Vilmaurora Castillo

Los sistemas de depuración no convencionales son muy interesantes para municipios medianos y pequeños (recuerda que en España existen más de 8000 municipios, de los que 6000 cuentan con menos de 2000 habitantes). Por norma general este tipo de municipios se encuadran en áreas sensibles y presentan recursos económicos muy limitados, además de no disponer de personal especializado en este ámbito. Además, los sistemas convencionales presentan una alta integración en el entorno natural.

En las Tecnologías No Convencionales se aplican muchos de los tratamientos convencionales (sedimentación, filtración, adsorción, precipitación química, intercambio iónico, degradación biológica, etc.), junto con procesos propios de los tratamientos naturales (fotosíntesis, fotoxidación, asimilación por parte de las plantas, etc.). La diferencia principal radica en que en las tecnologías convencionales los procesos transcurren de forma secuencial en tanques y reactores, y a velocidades aceleradas (gracias al aporte de energía) mientras que  en las Tecnologías No Convencionales se opera a la velocidad propia de la naturaleza(sin aporte de energía eléctrica), desarrollándose los procesos en un único reactor-sistema y requiriendo mayor espacio para su implantación.

Equipo de Medición. Autora: Vilmaurora Castillo

Cabe considerar que cuanto menor es el municipio mayor es la oscilación de caudal de aguas residuales (estacionalidad de población y visitantes) y que en general suelen ser únicamente de componente doméstico (no industrial), aunque hay que considerar la carga orgánica en el caso de que el sector agropecuario sea importante. Dada la baja cantidad de aguas residuales generadas en los municipios pequeños, se produce una menor dilución de los contaminantes generados, aumentando su concentración. Así, para dimensionar correctamente la depuradora de tu municipio es fundamental realizar campañas de aforo y muestreo porque en los pequeños municipios los datos pueden ser muy diferentes según los usos de las aguas de tus ciudadanos.

A pesar de que han pasado ya 21 años desde que se aprobó la directiva (Directiva 91/271/CEE, del Consejo relativa al tratamiento de las aguas residuales urbanas) y 7 años desde que concluyó el plazo para adaptar los sistemas municipales a la correcta depuración (6 años para municipios de menos de 2.000 habitantes equivalentes[1]) aún muchos municipios de pequeño tamaño y núcleos dispersos no disponen de sistemas de tratamiento de sus aguas residuales, y en los casos en que sí existen, se da la situación de que un elevado porcentaje de plantas depuradoras no funcionan o lo hacen de forma inadecuada por haberse dimensionado incorrectamente.

Dado que me resulta imposible continuar aportando información sin que se me vaya a extensión kilométrica, dejo un esquema de los tipos de técnicas de depuración y continuaré desarrollándolo en otra entrada algunas de las técnicas específicas relativas a sistemas de depuración no convencionales: lagunajes, humedales artificiales, filtros de turba y procesos de película fija.

Fuente: Elaboración Propia

[1] el Real Decreto Ley 11/95 fijó el 1 de Enero de 2006 como fecha límite para que las aglomeraciones urbanas menores de 2000 habitantes equivalentes, que viertan a aguas continentales o estuarios, sometieran  sus aguas residuales a un tratamiento adecuado, entendiendo por tratamiento adecuado: “el tratamiento de las aguas residuales mediante cualquier proceso o sistema de eliminación, en virtud del cual las aguas receptoras cumplan después del vertido los objetivos de calidad previstos en el ordenamiento jurídico aplicable”.
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Tratamiento de Depuración de Aguas II: Tratamientos Convencionales

Mila Martín
Cualquier sistema de depuración de aguas residuales, bien sea de tipo convencional bien sea de tipo no convencional, cuenta con tres elementos fundamentales:

  • Recogida de las aguas residuales y su conducción hasta la estación de tratamiento de estas aguas.
  • Tratamiento de las aguas residuales
  • Evacuación de los productos que resultan del tratamiento a un cauce fluvial.
Como ya se especificó en “TRATAMIENTO DE DEPURACIÓN DE AGUAS I: INTRODUCCIÓN”, la recogida y conducción de las aguas residuales  se lleva a cabo mediante una compleja red de tuberías y sistemas de captación desde los hogares o puntos de generación de aguas residuales (alcantarillado, colectores,…) a las estaciones de tratamiento de las mismas.

El tratamiento de las aguas residuales consiste en realidad en el sometimiento de las mismas a procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar o reducir su nivel de contaminación de modo que éste no supere los límites legalmente establecidos y por tanto puedan ser asimilados de forma natural por el cauce del río sobre el que posteriormente será vertido.

En el Tratamiento Convencional de las Aguas Residuales se llevan a cabo los siguientes procedimientos:

1. Pretratamiento: consiste en la eliminación de los objetos gruesos, arenas y grasas y se lleva a cabo mediante procedimientos físicos. Este pretratamiento es fundamental porque si los materiales que llegan a la planta de tratamiento no son eliminados eficazmente, pueden producir serias averías en los equipos. Las piedras, arena, latas, etc. producen un gran desgaste de las tuberías y conducciones así como de las bombas. A la planta también llegan aceites y grasas de todo tipo que, si no son eliminados en el pretratamiento, provocará la ralentización del tratamiento biológico y disminuirá el rendimiento de dicho tratamiento, obteniendo un efluente de baja calidad.  

Pretratamiento en la Depuración de Aguas. Autor: Petr Jan Juračka

 Así, en el pretratamiento se suelen llevar a cabo cinco actuaciones:

  • Separación de Grandes Sólidos (Pozo de Gruesos): Si se prevé la existencia de sólidos de gran tamaño o de una gran cantidad de arenas en el agua residual, se debe incluir en la cabecera un sistema de separación de estos grandes sólidos, normalmente un pozo situado a la entrada del colector de la depuradora, de tronco piramidal invertido y paredes muy inclinadas, de modo que concentre los sólidos y las arenas decantadas en una zona específica donde se puedan extraer eficazmente. El pozo tiene una reja instalada y una serie de vigas de acero colocadas en vertical en la boca de entrada a la planta, que impiden la entrada de troncos o materiales demasiado grandes. La extracción de los residuos se realiza, generalmente, con cucharas anfibias o bivalvas de accionamiento electrohidráulico. Los residuos así separados se almacenan en contenedores y se transportan a un vertedero o incineradora. Estos grandes sólidos dificultan la llegada del agua residual al resto de la planta por lo que deben ser retirados con frecuencia. Además es importante limpiar el fondo del pozo para que no se produzcan procesos anaerobios y, en consecuencia, malos olores.
  • Desbaste: consiste en hacer pasar el agua residual a través de una reja y se realiza para la eliminación de gruesos, trapos, compresas…Puede realizarse Desbaste Grueso (a través de reja gruesa) y desbaste fino (a través de reja fina).
  • Tamizado: es una filtración sobre soporte delgado.
  • Desarenado: en este caso se eliminarán las partículas de granulometría superior a 200 micras, evitando que se produzcan sedimentos en los canales y conducciones, para proteger las bombas y otros aparatos contra la abrasión.
  • Desengrasado: este paso tiene como fin eliminar grasas, aceites, espumas y demás materiales flotantes más ligeros que el agua, que podrían distorsionar los procesos de tratamiento posteriores. Para llevarlo a cavo se insufla aire para desemulsionar las grasas y mejorar la flotabilidad.
2.   Tratamiento Primario: se trata de unos procesos físico-químicos (coagulación – floculación). Se lleva a cabo una decantación física natural para la eliminación de sólidos en suspensión y una flotación natural de las partículas menos densas que no hayan podido eliminarse en el pretratamiento. Este proceso es conocido como decantación primaria. Los sólidos se depositan en el fondo mientras que las partículas se retiran mediante rasquetas giratorias en superficie. El agua decantada se vierte en un canal que la conduce hacia el tratamiento biológico. 
Flóculos En Superficie.
Autor: Petr Jan Juračka
3. Tratamiento Secundario: se denomina también tratamiento biológico dado que su finalidad es reducir la fracción orgánica de las aguas residuales empleando para ello microorganismos. Así, el agua tras pasar por el tratamiento primario se lleva a unos tanques en los que continuamente se está aireando/oxigenando y que contienen microorganismos aerobios. Posteriormente se lleva a cabo una decantación secundaria, de modo que se separa el agua tratada del fango biológico derivado del tratamiento biológico. En este proceso el fango se deposita en el fondo y el agua depurada se evacua al río o se somete a un tratamiento terciario.

 
 

 

            Tratamiento Secundario. Autor: Petr Jan Juračka

4.  Tratamiento Terciario: son una serie de tratamientos físico-químicos destinados a mejorar algunas características del agua efluente de la depuradora para su posterior uso. Así hay diversos tratamientos según el objetivo, pero el más habitual es el de la higienización, destinado a eliminar la presencia de virus y gérmenes del agua (cloración, rayos UV…).


Tratamiento Terciario. Autor: Petr Jan Juračka

5.   Línea de Fangos: consiste en el tratamiento de los lodos derivados de la decantación secundaria. Cabe destacar que los lodos de depuradora tienen su propia legislación, basada principalmente en su contenido en metales pesados. En muchos casos los fangos son tratados como residuos sólidos urbanos pudiendo llevarse a vertederos o incineradoras. Sin embargo, lo más adecuado es el uso de esta materia para la generación de compost, de modo que sea aprovechado como abono para agricultura.
Resumiendo, el proceso de depuración de aguas puede explicarse de forma sencilla a través del siguiente esquema:
Esquema Proceso de Depuración de Aguas. Fuente: www.kalipedia.com
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