GESTIÓN DE AGUAS RESIDUALES
Se considera agua residual todos aquellos residuos líquidos resultantes delas diferentes actividades humanas cuya calidad desde el punto de vista fisicoquímico o microbiológico se considera no apta para el consumo humano.
Las aguas residuales generalmente se clasifican en tres categorías:
1) Aguas residuales domésticas: son las producidas en residencias, comercios, instituciones y áreas recreativas, como consecuencia de la preparación de alimentos, lavado de ropa, limpieza y aseo personal, regado de áreas verdes. Depende del suministro de agua potable.
2) Aguas Industriales: Las generadas por diferentes actividades industriales, su composición y características físicas y químicas son muy variables y dependen del tipo de industria.
3) Aguas residuales Municipales: son una mezcla de aguas domesticas e industriales generadas en ciudades y cuya composición es superior al 99% agua y el resto contaminantes orgánicos e inorgánicos.
Características de las aguas residuales
Físicas: Químicas Biológicas
Contenido de sólidos Orgánicas Bacterias
Temperatura Carbohidratos Algas
Turbidez Aceites y Grasas Protozoos
Color Proteínas Virus
Olor Pesticidas
Espuma Material Volátil
Densidad Demanda Biológica de Oxígeno (DBO)
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
Carbono Orgánico Total
Demanda Teórica de Oxígeno
Inorgánicas
Ácidos y bases
PH
Cloruros
Alcalinidad
Metales pesados
Nitrógeno
Gases disueltos
O2 , H2S, CH4
Composición Aguas Residuales Domésticas
|
Característica
|
Mg/l
|
|
Sólidos Totales
|
720
|
|
Disueltos totales
|
500
|
|
Sólidos en suspensión
|
220
|
|
Sólidos sedimentadles
|
10
|
|
DBO (5,20)
|
220
|
|
COT
|
160
|
|
DQO
|
500
|
|
Nitrógeno Total
|
40
|
|
Fósforo Total
|
8
|
|
Cloruros
|
50
|
|
Sulfatos
|
30
|
|
Alcalinidad
|
100
|
|
Grasa
|
100
|
|
Coliformes
|
107-108/ml
|
|
COV
|
100-400
|
Métodos para determinar la cantidad de material orgánico presente en el agua residual
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
LaDemanda Bioquímica de Oxigeno es la cantidad de oxigeno molecular que requieren los microorganismos para estabilizar la materia orgánica biodegradable presente en el agua. , es una medida indirecta de la materia orgánica presente en el agua..
La demanda Bioquímica de oxigeno es dependiente de la temperatura y el tiempo.
DBO 5,20 (mg/l)=p(OD i- ODf)
ODi = Oxigeno Disuelto Inicial (Medido al momento de la preparación)
ODf = Oxigeno Disuelto final (medido a los 5 días de la preparación)
P = Factor de Dilución
Carbono Orgánico Total
El Carbono se mide a través de la generación de CO2 por la combustión de la materia orgánica disuelta en una muestra de agua residual.
CxHyOzN + a O2 bCO2+cH2O+NH3
La combustión se hace en un horno a elevadas temperaturas, la cantidad de CO2 se mide por medio de un analizador infrarrojo
Clasificación de las aguas según la norma de calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos
Aguas Tipo 1
Aguas destinadas a uso doméstico o industrial que requiera de agua potable, siempre que esta forme parte de un producto subproducto destinado al consumo humano que entre en contacto con él.
Aguas Tipo 2
Aguas destinadas al riego de cultivos para consumo humano o pecuario
Aguas Tipo 3
Aguas marinas o de medios costeros destinadas a la cría de moluscos consumidos en crudo
Aguas Tipo 4
Aguas destinadas a balnearios, Deportes acuáticos, comercial o de Subsistencia.
Aguas Tipo 5
Aguas destinadas a usos industriales que no requieren agua potable.
Aguas Tipo 6
Aguas destinadas a navegación y generación eléctrica
Aguas Tipo 7
Aguas destinadas trasporte, dispersión y desdoblamiento de poluentes, si que se produzca interferencia con el medio ambiente.
Tratamiento de Aguas Residuales
Conjunto de operaciones y procesos físicos, químicos y biológicos orientados a disminuir la presencia de material sólido (orgánico e inorgánico), organismos patógenos y sustancias tóxicas en las aguas residuales responsables de problemas sanitarios y ambientales.
Operaciones en el tratamiento de aguas residuales
1) Operaciones físicas: principalmente dirigidas a la eliminación de sólidos y normalización de caudales
a) Desbaste
b) Mezclado
c) Filtración
d) Sedimentación
e) Floculación
f) Homogeneización
g) Flotación
h) Dilución
2) Procesos Químicos: se utilizan para eliminar o transformar los compuestos contaminantes
a) Precipitación
b) Desinfección
c) Absorción
d) Neutralización
3) Procesos biológicos: Eliminan la mayor parte de los compuestos sólidos orgánicos biodegradables
a)Procesos aeróbicos: Lodos Activados y lagunas aireadas
b)Procesos Anaeróbicos
Procesos en las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales
Una planta de tratamiento de aguas residuales es un conjunto de equipos y dispositivos diseñados y construidos para remover, transformar o eliminar contaminantes del agua residual, de tal manera que permita su vertido sin degradar el ambiente.
En una plante de tratamiento integral de aguas municipales las diferentes unidades utilizadas para disminuir la carga contaminante son:
1) Tratamiento preliminar: separa sólidos de gran tamaño que pueden dañar los equipos (trozos de madera, telas, plásticos) y aceites y grasas que interfieren los procesos biológicos.
2) Tratamiento primario: reduce los sólidos en un 60% y la DBO en 30%
3) Tratamiento secundario o biológico: estabiliza sólidos solubles biodegradables, a través de tratamiento con bacterias aeróbicas
4) Tratamiento terciario: remueve nitratos, fosfatos y sustancias toxicas (metales pesados, compuestos orgánicos disueltos y compuestos orgánicos en suspensión.
5) Tratamiento de lodos. Trata sólidos orgánicos eliminando parcial o totalmente la humedad y transformando sólidos putrescibles en sales inorgánicas o sólidos relativamente estables, para su posterior reutilización, se utilizan dos procesos:
a) Espesamiento, deshidratación y secado para eliminar la humedad.
b) Digestión aeróbica y anaeróbica estabiliza material biodegradable.
Esquema de los procesos realizados en el tratamiento de aguas residuales
Imagen satelital de la planta de tratamiento de aguas servidas de Boca del Río, Península de Macanao, estado Nueva Esparta
Plantas de tratamiento de aguas servidas del estado Nueva esparta (2008)
|
Nombre (localidad)
|
Capacidad (Litros/segundo)
|
Población servida (Hab.)
|
|
Boca del Río
|
60
|
10.000
|
|
Juan Griego
|
175
|
36.000
|
|
Aricagua
|
60
|
20.000
|
|
Los Bagres
|
290
|
60.000
|
|
Dos Cerritos
|
600
|
250.000
|
|
Punta de Piedras
|
65
|
30.000
|
|
Total
|
1250
|
366.000
|
Según datos del Banco mundial (1997) el tratamiento de aguas para un millón de personas cuesta cerca de 100 millones de $, y el promedio de litros agua tratada por día por Habitante es de 300.
METODOS ALTERNATIVOS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Las plantas de tratamiento de aguas servidas son muy costosas por lo que en poblaciones apartadas o pequeñas de menos de 5000 habitantes es necesario aplicar técnicas de tratamiento alternativas para evitar que las aguas residuales afecten el ambiente, la mas utilizada de estas técnicas es el pozo o tanque séptico.
El pozo séptico es una estructura de separación de sólidos que acondiciona las aguas residuales para su buena infiltración y estabilización en los sistemas de precolación.
El volumen mínimo de un Pozo séptico es de 3 m3, con una relación largo: ancho de 2:1, el volumen máximo de agua que puede tratar un pozo séptico es de 20m3 al día, si se estima un caudal mayor deben utilizarse otras alternativas.
Esquema de un sistema de tratamiento de pozo séptico
Tecnologías Modernas
Sistema de ultrafiltración Zeeweed
El sistema ZEEWEED esta integrado por fibras huecas de polímetro tan delgadas como un cabello perforadas por micro poros de diámetro ultra micrométrico que filtran partículas tan pequeñas como virus
Un sistema completo ZeeWeed de tratamiento se compone de un número determinado de componentes modulares: los módulos, casetes, y los trenes.
A module is the basic building block and the heart of a ZeeWeed system. Un módulo es la piedra angular y el corazón de un sistema de ZeeWeed. Each module contains thousands of horizontally strung membrane fibers that have millions of microscopic pores in each strand. Cada módulo contiene miles de fibras de membrana que se encadenan horizontal y que tienen millones de poros microscópicos en cada capítulo. Water is filtered by applying a slight vacuum to the end of each fiber which draws the water through the tiny pores and into the fibers themselves. El agua es filtrada por la aplicación de un ligero vacío al final de cada fibra ya que el agua pasa a través de los minúsculos poros de las fibras. The pores form a physical barrier that allows clean water to pass through while blocking unwanted material such as suspended solids, bacteria, pathogens and certain viruses. Los poros forman una barrera física que permite el agua limpia, mientras que el material no deseado, tales como los sólidos en suspensión, bacterias, patógenos y algunos virus que son retenidos fuera de la fibra
Múltiples casetes se unen para formar lo que se conoce como un tren de procesamiento. The train is a production unit containing a number of cassettes immersed in a membrane tank. El tren es una unidad de producción que contiene una serie de casetes de membrana sumergida en un tanque. Multiple process trains form a ZeeWeed treatment plant. Múltiples trenes de procesamiento ZeeWeed forma una planta de tratamiento. El agua después de tratada no presenta ningún tipo de sólido en suspensión ni microorganismo patógeno, presentando un estado terciario de depuración.
Bibliografía
Sobre el tema de los residuos sólidos y las aguas residuales hay muchísima información, particularmente en la Web hay gran cantidad de reportes e informes técnicos, las referencias aquí citadas son solo un pequeña guía para la orientación de los estudiantes.
Ley de los Residuos Sólidos (2004) Gaceta Oficial de la República Bolivariana de Venezuela 30068. Noviembre, 2004.
Norma Técnica I.S. 020 ]Tanques Sépticos[disponible en línea]
Roa, J.A. (2001) Fundamentos Básicos de los procesos Ambientales para Ingenieros. Fondo Editoril UNET, San Cristóbal, Venezuela: 327pp.
www. tech-fac.com ¿Qué es la Gasificación por Plasma? (Consulta 2009 Febrero 16)
