Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas: Procesos y Tipos
Tratamiento de Aguas Residuales Urbanas (ARU): Secuencias y Tipos
1. Tratamiento de aguas residuales: Necesidad y Objetivos
Según los compromisos de calidad de vida y condiciones del medio ambiente, los objetivos principales son:
- Prevenir y reducir al máximo la contaminación y sus molestias.
- Mantener un balance ecológico satisfactorio y asegurar la protección de la biosfera.
- Prever el desarrollo urbano: agua y redes.
- Considerar aspectos ambientales en la planificación del suelo y ciudades.
Objetivo general: Reducir la contaminación de las aguas para su posterior vertido a un medio acuático (río, mar, lago, embalse, o terreno) o reutilización en agricultura o industria.
Normas de inmisión: Establecen los criterios y objetivos de calidad del agua en los cauces receptores según los usos a que se vayan a destinar (vida para peces, baño, consumo humano, etc.), obligando a un grado de tratamiento determinado.
Normas de emisión: Límites a las características de los vertidos a recibir en las plantas de tratamiento, controlándolos en origen, especialmente la emisión de contaminantes de origen industrial, que pueden afectar el funcionamiento de la depuradora y del plan de saneamiento.
Red de saneamiento de ARU: Consideraciones sobre caudales de diseño, velocidad en tubería, sistemas de bombeo y tanques de tormentas.
Factores para el diseño de plantas:
- Caudal de vertido.
- Calidad del vertido: carga contaminante.
- Procedencia del vertido: ARU, AI, mezclas.
- Continuidad o discontinuidad.
- Segregación o canalización conjunta: pluviales y sanitarias.
- Acumulación de sedimentos.
Clasificación de los Tratamientos
I. Según el fundamento del proceso
- Físicos: Fuerzas o principios físicos (desbaste, sedimentación, flotación).
- Químicos: Adición de productos químicos o reacciones químicas (precipitación, oxidación-reducción, coagulación).
- Biológicos: Actividad biológica de microorganismos.
II. Según el nivel de tratamiento
- Pretratamiento: Eliminación de materiales de gran tamaño.
- Tratamiento primario: Reducción de sólidos suspendidos.
- Tratamiento secundario: Eliminación de materia orgánica.
- Tratamiento terciario o avanzado: Eliminación de sólidos disueltos.
III. Según el objetivo del tratamiento o depuración
- Separación de partículas en suspensión: Sedimentación, flotación, filtración.
- Eliminación de materia orgánica: Aerobio, anaerobio.
- Separación de sustancias inorgánicas: Precipitación química, membranas, etc.
- Separación de contaminantes orgánicos disueltos: Oxidación química, stripping con aire, adsorción.
Consideraciones de diseño de instalaciones de tratamiento de aguas
(a) Factores en la selección de procesos:
- Aplicabilidad del proceso.
- Aplicable al rango de caudales.
- Aplicable a las variaciones de flujo.
- Características del agua de entrada.
- Constituyentes inhibidores y no afectados.
- Restricciones climáticas.
- Selección del reactor.
- Rendimiento.
- Tratamiento de los residuos.
- Procesamiento del lodo.
- Restricciones ambientales.
- Requerimientos de productos químicos.
- Necesidades energéticas.
- Necesidades de personal.
- Mantenimiento y operación.
- Procesos auxiliares.
- Fiabilidad.
- Complejidad.
- Compatibilidad.
- Disponibilidad de terrenos.
(b) Elementos del diseño de procesos:
- Establecimiento del periodo de diseño para las instalaciones.
- Desarrollo del diagrama de flujo.
- Criterios de carga de trabajo.
- Establecimiento del tamaño preliminar de las unidades de tratamiento.
- Preparación del balance de materiales.
- Consideraciones sobre la implantación de la planta: «layout».
- Evaluación del perfil hidráulico: línea piezométrica.
Problemática de las plantas de tratamiento de aguas
La problemática incluye:
- Naturaleza cambiante de la composición de las aguas residuales.
- Problema de vertidos industriales en las redes de alcantarillado.
- Impacto de las pluviales y fuentes contaminantes no localizadas.
- Necesidades de innovación y mejora de operaciones y procesos.
- Salud y medio ambiente.
- Efectividad de los procesos de tratamiento.
- Uso y empleo de los fangos.
- Reutilización de las aguas residuales.