Residuales Líquidos
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Residuales líquidos. Los residuales líquidos o aguas residuales se definen como la combinación de agua y residuos procedentes de residencias, instituciones públicas y establecimientos industriales, agropecuarios y comerciales, a los que pueden agregarse de forma eventual determinados volúmenes de aguas subterráneas, superficiales y pluviales. Son esencialmente aquellas aguas de abasto cuya calidad se ha degradado por diferentes usos.
Sumario
Clasificación
De acuerdo con la fuente generadora se clasifican como:
Domésticos
Aguas residuales generadas en asentamientos poblacionales, escuelas, instalaciones turísticas, edificios públicos, centros comerciales e instalaciones sanitarias de las industrias, que se componen fundamentalmente de desperdicios humanos.
Industriales
Aguas residuales resultantes de la actividad manufacturera, la industria extractiva y el procesamiento de los productos de la actividad agropecuaria.
Agropecuarios
Aguas residuales generadas en las instalaciones agropecuarias (centros porcinos, vaquerías, granjas avícolas, producciones agrícolas).
Municipales
Combinación de aguas residuales provenientes de residencias, edificios públicos, establecimientos comerciales, sistemas de drenaje pluvial y algunas industrias.
Se caracterizan por su composición física (contenido de sólidos), química (materia orgánica, inorgánica y gases) y biológica (plantas, animales, algas, hongos, protozoos).
Los contaminantes de mayor importancia son: sólidos en suspensión y disueltos, materia orgánica Biodegradable y no biodegradable, organismos patógenos, nutrientes, metales pesados, hidrocarburos y contaminantes orgánicos persistentes.
Impactos ambientales
Los impactos ambientales de los principales constituyentes de los residuales líquidos se resumen a continuación:
- Los altos niveles de demanda bioquímica de oxígeno en las aguas naturales, como resultado de las descargas de residuales ricos en materia orgánica, llevan al decrecimiento del oxígeno disuelto y al desarrollo de condiciones sépticas, frecuentemente causa la muerte de la biota acuática.
- Las grasas y aceites causan problemas en el funcionamiento de las redes de alcantarillado y plantas de tratamiento. Cuando flotan en la superficie de las aguas receptoras interfieren con la aireación natural, pueden ser tóxicas a ciertas especies de peces y de vida acuática, crean peligro de fuego cuando están en suficiente cantidad en el agua, destruyen la vegetación a lo largo de las orillas de los cuerpos receptores y reducen los usos recreativos.
- La temperatura tiene gran influencia en los procesos químicos y biológicos en las aguas superficiales, especialmente en los niveles de oxígeno, fotosíntesis y producción de algas, así como en la biota acuática, particularmente en los peces.
- La acidez del agua, medida como pH, afecta el balance químico y ecológico de los cuerpos receptores y es un factor limitante para ciertos usos del agua.
- El exceso de nutrientes puede causar eutrofización en las aguas naturales.
- Altas concentraciones de nitratos en el agua para consumo son tóxicas para los niños menores de 6 meses de edad.
- Las descargas de residuales líquidos provenientes de asentamientos humanos e instalaciones pecuarias transportan una variedad de organismos patógenos como bacterias, virus, helmintos y protozoos, que son causa de numerosas enfermedades y muertes en los países en desarrollo.
- Los efluentes con altas concentraciones de sólidos disueltos crean problemas de incrustación y corrosión en los sistemas de conducción y causan importantes afectaciones si se descargan al alcantarillado público o se reusan.
- Los sólidos suspendidos pueden afectar significativamente el uso del agua, estos limitan la penetración de la luz y la vida útil del reservorio, dañan el hábitat de los bentos al generar condiciones anaerobias en el fondo de los lagos, ríos y mares y afectan la vida acuática, desde el fitoplancton hasta los peces.
- Los compuestos orgánicos volátiles liberados a la atmósfera pueden implicar riesgos para la salud
pública, conducen a la formación de oxidantes fotoquímicos y pueden afectar la salud de los trabajadores de los sistemas de alcantarillado y de las plantas de tratamiento de residuales líquidos.
- El impacto de los residuales industriales, en específico aquellos que contienen metales pesados y
sustancias químicas orgánicas, es particularmente severo, debido a la persistencia de estos contaminantes, a sus efectos dañinos a bajas concentraciones y a su capacidad para entrar en la cadena alimentaria.
Manejo de residuales líquidos
Durante muchos años, el manejo y control de los residuales líquidos ha estado dirigido a normar la evacuación en los cuerpos receptores, estableciendo sistemas y grados de tratamiento para cada tipo de residual y los valores máximos permisibles de los parámetros físicos, químicos y biológicos que deben tener los efluentes vertidos.
De acuerdo con las características de cada cuerpo receptor y el uso del agua de éstos. Sin embargo, esta práctica tiene grandes inconvenientes y generalmente no reporta beneficios tangibles desde el punto de vista económico.
En Cuba existen dos normas que establecen los límites máximos permisibles para las descargas de residuales líquidos a cuerpos receptores: la NC 27: 99. Vertimiento de aguas residuales a las aguas terrestres y al alcantarillado. Especificaciones, y la NC TS 360: 2004 (obligatoria experimental). Vertimiento de aguas residuales a la zona costera y aguas marinas especificaciones.
Para garantizar que las cargas contaminantes descargadas al medio sean aceptables para este, aún cuando se apliquen técnicas de minimización, no se puede prescindir del tratamiento de residuales líquidos.
Este se define como el conjunto de operaciones y procesos físicos, químicos y biológicos a que se someten las aguas residuales para la remoción de contaminantes seleccionados y el cumplimiento de parámetros de vertimiento o reuso; se evita afectar patrones higiénicos, estéticos y económicos.
Los sistemas de tratamiento de residuales líquidos se clasifican de acuerdo con diferentes criterios, tales como: el tipo de proceso utilizado para la remoción de los contaminantes (físicos, químicos y biológicos), y el grado de tratamiento necesario de acuerdo con los objetivos que se quieren alcanzar (pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y tratamiento terciario o avanzado).
Los métodos de tratamiento más comúnmente empleados en Cuba son las lagunas de estabilización, los lodos activados, filtros percoladores, tanques sépticos, la filtración y la desinfección, entre otros.
En la actualidad se promueven los sistemas de tratamiento natural, que son aquellos que aprovechan los procesos físicos, químicos y biológicos que ocurren cuando interaccionan el agua, el suelo, las plantas, los microorganismos y la atmósfera, para proporcionar tratamiento a los residuales líquidos. En ellos se incluyen los humedales naturales y artificiales, y los sistemas solares.
Las tecnologías para remover contaminantes de los residuales líquidos generan residuos sólidos y lodos. Existen diversos métodos para el tratamiento y disposición final de los lodos:
Espesamiento, estabilización, acondicionamiento, deshidratación y secado, que persiguen reducir su volumen y la presencia de organismos patógenos, eliminar los olores desagradables e inhibir, reducir o eliminar su potencial de putrefacción.
La aplicación al suelo es un método de disposición final extendido. Cuando el contenido de metales pesados u otras materias tóxicas la limita, los lodos deben ser dispuestos en rellenos sanitarios.
Disposición final de residuales líquidos
Para la descarga de las aguas residuales en cuerpos de agua hay que tener en cuenta:
- Volumen, temperatura y composición de las descargas.
- Capacidad de asimilación del cuerpo receptor.
- Uso del cuerpo receptor y valor de sus ecosistemas.
El suelo es un medio con gran capacidad para remover y asimilar contaminantes de diversa naturaleza (materia orgánica, sólidos suspendidos, bacterias, virus, fosfatos), por lo que es muy utilizado para la disposición final de efluentes tratados si las condiciones hidrogeológicas son apropiadas (buena permeabilidad y nivel freático a adecuada profundidad).
Los efluentes de tanques sépticos y lagunas de estabilización con frecuencia son dispuestos al subsuelo a través de zanjas de infiltración o pozos de absorción
La descarga de aguas residuales al mar empleando emisarios submarinos de acero, hormigón y plásticos de alta densidad es una alternativa posible, para ciudades, poblados y centros turísticos localizados en zonas costeras.
La opción es particularmente atractiva para países subdesarrollados, en los cuales los recursos financieros son limitados para asumir los costos de operación y mantenimiento de los sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Un emisario bien diseñado, construido y operado puede aprovechar al máximo la capacidad de dilución y asimilación del ambiente marino sin generar impactos ambientales significativos.
Reuso de aguas residuales
En los últimos años, debido a la creciente escasez de agua fresca, la necesidad de proteger el medio ambiente y aprovechar económicamente los residuales se ha promovido internacionalmente el reuso de efluentes, que consiste en la utilización planificada de estos en actividades como:
- Riego agrícola, de áreas verdes en parques, cementerios y campos deportivos.
- Actividades industriales (sistemas de enfriamiento, alimentación de calderas y otros).
- Recarga de acuíferos, acuicultura y alimentación de lagos recreativos.
- Descarga de inodoros, sistemas contra incendios.
Para la mayoría de estos usos se han establecido requerimientos de calidad.
En el análisis de la conveniencia de reusar el agua residual deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
- Valoración de las necesidades de tratamiento y disposición de aguas residuales, así como de los beneficios de reuso (precio del agua potable y costo del reuso).
- Análisis del mercado para el reuso.
- Análisis de alternativas y factibilidad técnico económica.
