PLANTA
COMPACTA PARA
EL TRATAMIENTO
DE AGUAS
RESIDUALES
DOMESTICAS
Patricia Z. Pegoraro
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ORIGEN Y TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESDUALES
Las aguas residuales se originan en los hogares, instituciones, oficinas e industrias, y pueden ser diluidas con agua de lluvia, aguas subterráneas y aguas superficiales. Una gran parte de los vertidos de aguas residuales que se hacen en el mundo no son tratados. Simplemente se descargan en el río, mar o lago más cercano y se deja que los sistemas naturales, con mayor o menor eficiencia y riesgo, degraden los desechos de forma natural1. No tratar las aguas residuales antes de su descarga en los cuerpos receptores tiene como consecuencia efectos dañinos sobre la salud humana y el ambiente, como la generación de olores, el agotamiento del oxígeno disuelto y la liberación de nutrientes, contaminante tóxica y patógena. Si bien la eliminación de la fuente de contaminación debe ser promovida, el tratamiento de aguas residuales mediante procesos físicos, químicos o biológicos es necesario para reducir al mínimo los impactos potenciales de las descargas de aguas residuales y para favorecer la recuperación de productos finales valiosos, tales como el agua misma, nutrientes y biosólidos. El tratamiento de las aguas residuales se puede lograr mediante la combinación de una variedad de procesos físicos (por ejemplo, cribado, sedimentación, filtración), químicos (como la coagulación y oxidación), térmicos (por ejemplo, secado, incineración) y biológicos (en sistemas de biomasa suspendida o fija).
El tratamiento biológico de las aguas residuales, tiene como objetivo degradar o absorber la materia disuelta, coloidal o sedimentable en flóculos biológicos o biopelículas, y los compuestos solubles que incluyen la materia orgánica biodegradable o no biodegradable (algunos de los cuales pueden ser tóxicos) y nutrientes, incluyendo los macronutrientes nitrógeno y fósforo. El tratamiento biológico se basa en la función natural de las bacterias para cerrar los ciclos elementales (por ejemplo, de C, N y P) en la tierra. En una planta de tratamiento se utilizan las bacterias que naturalmente proliferan en el medio ambiente. Mediante la ingeniería del sistema, los requerimientos naturales para alcanzar la bioconversión, como la aireación y la cantidad necesaria de biomasa, pueden ser satisfechos.
Las aguas residuales tienen diversos orígenes (doméstico, industrial, pecuario, agrícola, recreativo) que determinan sus disímiles características. Las aguas residuales pueden clasificarse de la siguiente manera:
TIPOS DE AGUAS RESIDUALES
Domestica Urbana Industrial
Residuos líquidos
provenientes de los hogares.
Aguas Grises: Agua
proveniente de la cocina y lavadero.
Aguas Negras: Agua
proveniente del inodoro.
Residuos líquidos de un conglomerado urbano; incluye actividades domésticas e industriales y son
transportadas por una red de alcantarillado.
Residuos líquidos
provenientes de procesos productivos industriales, que incluso pueden tener origen agrícola o pecuario.
Tabla 1 – Tipos de Aguas Residuales. Fuente: Elaboración propia
Los hogares que no tienen acceso a cloacas envían sus efluentes líquidos a los pozos o fosas sépticas, dichas aguas residuales normalmente contienen además de materia orgánica y líquidos acuosos, grasas, aceites, emulsionantes y otras sustancias provenientes de la preparación de alimentos, de jabones, detergentes y productos cosméticos, que se adhieren a las paredes de
los pozos provocando su impermeabilización.
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La acción de estos agentes impide que las paredes permitan drenar convenientemente los líquidos, provocando el llenado y desborde. Esta situación obliga a recurrir con una alta frecuencia al vaciado de los pozos, mediante extracciones mecánicas. Adicionalmente, al no producirse degradación de la materia orgánica presente por falta de una adecuada biomasa (bacterias), suelen aparecer algunos efectos indeseados tales como:
ESQUEMA DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) o Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR), es el conjunto de procesos y operaciones unitarias encaminadas a la depuración de las aguas residuales antes de su vertido al cuerpo receptor, mitigando el daño al medio acuático2. De esta manera, la depuración de las aguas residuales busca eliminar o disminuir la concentración de sustancias o elementos contaminantes que afectan la calidad del agua o fuente receptora para un uso específico.
Imagen 1 – Esquema general de las plantas de tratamiento. Fuente: Apuntes Ing. Sanitaria UNCUYO
Con base en las características del agua residual a tratar y la calidad del efluente exigida por las normas argentinas, se propone la construcción de una planta tipo modular construido en poliéster reforzado con fibra de vidrio (PRFV), es un proceso que funciona netamente a gravedad (hidráulica) que no requiere de energía para sus procesos de tratamiento, en el cual se tendrá en cuenta la topografía del terreno con el siguiente esquema de tratamiento con procesos hidráulicos y un sistema de tratamiento físico-biológico de tipo anaeróbico:
2Lozano-Rivas, Antecedentes y Definiciones Básicas - Presentaciones del curso "Diseño de Depuradoras de Aguas Residuales".
Emanación de
olores
desagradables
Presencia de
insectos
Contaminación
de las napas
subterráneas
Obstrucción en
drenajes y
cañerías
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PRETRATAMIENTO
Dentro de esta etapa se contempla un canal de recepción provisto con rejillas para cribado de materiales grueso y fino. El desbaste o cribado tiene como objetivo remover los materiales grandes que son transportados por el efluente a tratar y que pueden causar problemas en el proceso de tratamiento que se desarrolla en los equipos que componen la planta.
TRATAMIENTO PRIMARIO
Consiste en un tanque de homogenización que es simplemente una estructura donde el agua residual a tratar tendrá un tiempo de retención hidráulico muy corto. El objetivo de esta estructura es lograr uniformidad y/o estabilidad en las características fisicoquímicas y caudales del agua residual que posteriormente ingresara al reactor anaeróbico.
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Reactor anaeróbico de flujo ascendente: Tiene como objetivo degradar los contaminantes
presentes en el agua residual en ausencia de oxígeno. La tecnología de este reactor permite separar internamente el efluente tratado, la biomasa (microorganismos) y el biogás. El reactor se conforma de dos secciones principales: el manto de lodos y el separador GSL (gas, sólido y líquido).
1. El afluente ingresa desde el fondo del tanque y atraviesa el manto de lodos constituido por microorganismos que llevan a cabo la degradación de los contaminantes orgánicos.
2. En la parte superior se encuentra el separador GSL de tres fases que tiene la función de colectar el biogás producido por las
bacterias.
3. De manera simultánea, promueve la sedimentación de los sólidos.
4. Finalmente, el agua tratada sale por la parte superior del reactor. 5. Los lodos en exceso generados, son purgados por el fondo del reactor.
Imagen 2 – Reactor Anaeróbico de flujo Descendiente. Fuente: Apuntes Ing. Sanitaria UNCUYO
TRATAMIENTO TERCIARIO
Sedimentador secundario: Una vez realizado el tratamiento en el reactor y para aumentar
la eficiencia del proceso, se procede a realizar la etapa de separación del agua con el lodo resultante de la reacción y que es arrastrado por el efluente en un sedimentador cuadrado permitiendo extraer por la parte superior el efluente sin partículas en suspensión y por la parte inferior, el lodo que se utiliza como abono para la tierra.
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DESTINO FINAL DEL EFLUENTE
El efluente tratado por medio de esta planta de tratamiento se utilizará para el riego de parquizado del hogar ahorrando de
esta manera agua potable provista por la red y a la vez el lodo utilizado servirá para abonar la tierra
evitando así el uso de fertilizantes industriales. A su vez este sistema evita la utilización y construcción de tanques sépticos y el problema ocasionado por los mismos debido a su impermeabilización pudiendo llegar a contaminar posibles acuíferos existentes debajo del terreno, emanación de malos olores y contaminación en el suelo debido
a desbordes.
