Aguas residuales

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Aguas residuales
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Concepto:Se consideran Aguas Residuales a los líquidos que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas, comerciales e industriales)

Aguas residuales. Son materiales derivados de residuos domésticos o de procesos industriales, los cuales por razones de salud pública y por consideraciones de recreación económica y estética, no pueden desecharse vertiéndolas sin tratamiento en lagos o corrientes convencionales.

Contenido

Clasificación según su origen

De acuerdo con su origen, las aguas residuales pueden ser clasificadas como:

  • Domésticas: aquellas utilizadas con fines higiénicos (baños, cocinas, lavanderías, etc.). Consisten básicamente en residuos humanos que llegan a las redes de alcantarillado por medio de descargas de instalaciones hidráulicas de la edificación también en residuos originados en establecimientos comerciales, públicos y similares.
  • Industriales: son líquidos generados en los procesos industriales. Poseen características específicas, dependiendo del tipo de industria.
  • Infiltración y caudal adicionales: las aguas de infiltración penetran en el sistema de alcantarillado a través de los empalmes de las tuberías, paredes de las tuberías defectuosas, tuberías de inspección y limpieza, etc. Hay también aguas pluviales, que son descargadas por medio de varias fuentes, como canales, drenajes y colectores de agua de lluvia.
  • Pluviales: son agua de lluvia, que descargan grandes cantidades de agua sobre el suelo. Parte de esta agua es drenada y otra escurre por la superficie, arrastrando arena, tierra, hojas y otros residuos que peden estar sobre el suelo.

Principales contaminantes

Los principales contaminantes del agua son los siguientes:

  • Aguas residuales y otros residuos que demandan oxígeno (en su mayor parte materia orgánica, cuya descomposición produce la desoxigenación del agua).
  • Agentes infecciosos.
  • Nutrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Éstas, a su vez, interfieren con los usos a los que se destina el agua y, al descomponerse, agotan el oxígeno disuelto y producen olores desagradables.
  • Productos químicos, incluyendo los pesticidas, varios productos industriales, las sustancias tensoactivas contenidas en los detergentes, y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos.
  • Petróleo, especialmente el procedente de los vertidos accidentales.
  • Minerales inorgánicos y compuestos químicos.
  • Sedimentos formados por partículas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrentías desde las tierras de cultivo, los suelos sin protección, las explotaciones mineras, las carreteras y los derribos urbanos.
  • Sustancias radiactivas procedentes de los residuos producidos por la minería y el refinado del uranio y el torio, las centrales nucleares y el uso industrial, médico y científico de materiales radiactivos.
  • El calor también puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energéticas hace subir la temperatura del agua de la que se abastecen.

El uso de aguas residuales

La escasez cada vez mayor de las aguas dulces debido al crecimiento demográfico, a la urbanización y, probablemente, a los cambios climáticos, ha dado lugar al uso creciente de aguas residuales para la agricultura, la acuicultura, la recarga de aguas subterráneas y otras áreas. En algunos casos, las aguas residuales son el único recurso hídrico de las comunidades pobres que subsisten por medio de la agricultura. Si bien el uso de aguas residuales en la agricultura puede aportar beneficios (incluidos los beneficios de salud como una mejor nutrición y provisión de alimentos para muchas viviendas), su uso no controlado generalmente está relacionado con impactos significativos sobre la salud humana. Estos impactos en la salud se pueden minimizar cuando se implementan buenas prácticas de manejo.

Las guías para el uso seguro de aguas residuales en la agricultura deben encontrar el balance justo entre la maximización de los beneficios de salud pública y las ventajas de usar recursos escasos. Es necesario que las Guías sean lo suficientemente flexibles para poder adaptarlas a las condiciones locales, sociales, económicas y ambientales. Además, se deben implementar paralelamente con otras intervenciones de salud como la promoción de la higiene, los servicios de agua potable y saneamiento adecuados y otras medidas de atención primaria de la salud.

En 1989, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó las Guías sobre el Uso Seguro de Aguas Residuales en la Agricultura y Acuicultura. Estas guías han repercutido significativamente en el rehúso racional de aguas residuales y excretas en todos los países.

Tratamiento de aguas residuales

El 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. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.

Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías - y eventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a regulaciones y estándares locales, estatales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.

Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.

Depuración de aguas residuales

Se realiza una agrupación basada en la acción que pueden ejercer los microorganismos de estas aguas sobre la salud del hombre, las plantas y los animales o sobre las sustancias que llevan estas aguas.
Por lo que existen dos grupos:

  1. Microorganismos que transforman el contenido de las aguas albañales.
  2. Microorganismos patógenos.

Es importante el papel de los microorganismos en la depuración del agua, para ello se divide en:

  • Acción de los microorganismos anaerobios

Las bacterias anaerobias atacan y descomponen gran cantidad de las materias en suspensión que tiene el agua albañal. Por ello se colecta esta agua en depósitos profundos donde ocurre la descomposición anaeróbica. Estos microorganismos hidrolizan a compuestos más simples la celulosa, el almidón, las proteínas y las grasas. Se dice que puede solubilizarse el 50% de la materia orgánica.
Géneros de microorganismos más activos: Escherichia, Aerobacter, Proteus, Clostridium.

  • Acción de los microorganismos aerobios

El proceso aerobio disminuye la cantidad de sólidos suspendidos y disueltos en el agua albañal, mineralizando los productos del proceso anaerobio. Se usan tres métodos de purificación:

  1. Lechos aerobios o de contacto: son depósitos cuyo fondo está constituido por piedras, grava, gravilla y arena, dispuestas en capas. Se regula la entrada e agua y ocurre la oxidación y descomposición de las sustancias disueltas. Estos se usan en pequeñas ciudades. El agua puede devolverse a la circulación sin ningún peligro.
  2. Sistema de riego subsuperficial: se distribuye el agua en el terreno de modo que siempre prevalezcan en él las condiciones aerobias, por lo que el tanque séptico situado a 40-50cm por debajo de la superficie del suelo descarga periódicamente una o dos veces al día, para que no se sature el sistema. El agua tiende a subir por capilaridad y en este recorrido del proceso aerobio, descompone la materia orgánica, lo que origina el CO2 que con los cationes del suelo, da lugar a carbonatos.
  3. Fondos activados: consiste en hacer burbujear aire durante algunas horas a través de toda la masa de agua de las cloacas. La materia en suspensión se deposita en forma de barro estabilizado, inofensivo y el líquido decantado puede verterse sin peligro a lagos, mares, corrientes de agua, etc. El barro depositado puede venderse como fertilizante, para su posterior uso agrícola.


Aportes nutricionales de las aguas residuales doméstica

A partir de las aguas residuales domésticas tratadas con floculación deposición y mediante el empleo del ozono, según el protocolo de desinfección elaborado por el Centro de Investigaciones de OZONO, CNIC, de Cuba, se alcanzan los parámetros de calidad requeridos que permiten su reutilización para el riego agrícola.
El agua obtenida cumple las normas de calidad de agua de riego agrícola de la Organización Mundial de la Salud y de la Agencia Protectora del Ambiente de Estados Unidos, no contiene, prácticamente, ninguna contaminación por minerales pesados. Además, los contenidos de minerales de importancia agronómica como N-P-K resultan significativos ya que contribuye no solo a la nutrición de las plantas sino también al mejoramiento de los suelos.
En estudios realizados se ha corroborado que los niveles de macronutrientes (N, P, K) son similares a los aportados por formulaciones comerciales utilizadas en sistemas de fertirriego en Israel, que alcanzan entre 70-90 ppm (Bar-Yosef, 2005). También realiza aportaciones de elementos secundarios como calcio, magnesio, sodio y micronutrientes como hierro, manganeso, cobre, níquel y cobalto. Otro aporte importante es el de materia orgánica, mostrado por los altos valores de la demanda bioquímica y química de oxígeno. El contenido de material orgánico que compone el agua de residual es significativo.
La acción del ozono sobre los compuestos nitrogenados del agua residual doméstica resulta particularmente importante. Este por su alta capacidad oxidativa contribuye a la formación de nitratos, parte importante de las formas asimilables por la planta.
La posibilidad de reusar el agua residual doméstica en el riego de diferentes cultivos constituye una alternativa para el ahorro de agua proveniente de ríos, pozos, etc. Con un correcto tratamiento surge una nueva fuente de agua con alto valor para la agricultura, además de contribuir a la disminución de la carga contaminante generada por grupos humanos.

Fuentes

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