Tratamiento de aguas residuales

Te explicamos qué es el tratamiento de aguas residuales, sus etapas y las plantas que lo realizan. Además, su déficit a nivel mundial.

¿Qué es el tratamiento de aguas residuales?

Se conoce como tratamiento de aguas residuales al conjunto de procedimientos de tipo físico, químico y biológico que permiten convertir el agua contaminada en agua potable. Así, el ser humano puede volver a utilizarla.

Las aguas residuales se producen diariamente, tanto en nuestras casas, nuestros trabajos y en fábricas, industrias y actividades humanas de todo tipo. Pueden clasificarse en:

• Aguas servidas. Las que usamos para asearnos, limpiar nuestros hogares o ir al baño.
• Aguas contaminadas. Las empleadas por industrias, fábricas, metalurgias u otros procesos productivos que convierten unos materiales en otros.

Aunque se sabe que nuestro planeta es un 70% de agua, en realidad no se trata de un recurso del que podamos disponer ilimitada e irresponsablemente, por lo que el tratamiento de aguas residuales se impone como una verdadera necesidad.

Las aguas residuales pueden tratarse en centros dedicados exclusivamente a ello, conocidas como plantas de tratamiento de aguas residuales. También pueden tratarse de manera preventiva en los propios lugares de su uso y contaminación, mediante mecanismos y procesos localizados.

Su objetivo es remover del agua las impurezas de tipo biológico (bacterias, virus, materia orgánica en descomposición), químico (elementos químicos que alteran su composición, metales pesados, etc.) o físico (tierra, polvo, fango, etc.) y permitir que el agua tratada sea nuevamente aprovechable.

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Plantas de tratamiento de aguas residuales

Se conocen con este nombre o como plantas de depuración a las instalaciones dedicadas a la purificación del agua residual, empleando para ello procesos de distinta naturaleza. Existen tantos tipos de planta como etapas de procesamiento de aguas. Algunas llevan a cabo el proceso completo, mientras que otras se enfocan nada más en momentos específicos de la purificación.

Dependiendo del tipo, en ellas pueden tener lugar:

• Separaciones físicas del agua y los desechos sólidos que puedan contener (sin implicar ningún tipo de reacción).
• Tratamientos del agua con diversos químicos y reactivos.
• La utilización de reacciones biológicas o bioquímicas para contrarrestar determinados contaminantes presentes en el líquido.

Existen también plantas de tratamiento especial, en las que se contrarresta la presencia específica de algún contaminante puntual, de acuerdo a las condiciones regionales o a las actividades industriales que se llevan a cabo. Este tipo de tratamientos generalmente buscan corregir el pH del agua y extraer de ella trazas de compuestos que resultarían tóxicos para quien los consumiera.

Pretratamiento de aguas residuales

El pretratamiento o tratamiento primario es la etapa inicial en la purificación de las aguas residuales. A menudo es llevada a cabo antes de que éstas lleguen a la estación depuradora, o bien en los momentos iniciales de ésta.

El proceso consiste en separar los sólidos de gran y mediano tamaño que se encuentren en ella (como basura, guijarros o plásticos) mediante diversas tramas de enrejado o tamizado, usando para ello tamices de diverso grosor. Luego se aplican desarenadores al agua, para retirar partículas minúsculas de arena que pueden estar disueltas en ella, y que los tamices no pueden filtrar.

El agua, la grasa y el aceite que pueda haber disueltos en el agua se extraen mediante la aplicación de líquidos desengrasantes especiales. Finalmente, el agua es retenida por un tiempo en contenedores especiales de sedimentación y decantación, para que la gravedad ejerza su atracción sobre los sólidos restantes y los deposite en el fondo, dejando el agua libre de ellos.

Todo este pretratamiento sirve para preparar el agua para el inicio formal de su depuración. Es decir que libera el agua de objetos que pueden obstruir el flujo, deteriorar las tuberías, impedir o entorpecer las reacciones a las que será sometida en las siguientes etapas.

Etapas del tratamiento de aguas residuales

Una vez culminado el pretratamiento, las aguas residuales continúan su camino a lo largo de dos etapas más, que son:

• Tratamiento secundario o biológico. Esta etapa aspira a degradar los materiales de origen orgánico que el agua pueda contener, como son los desechos humanos o animales, los detergentes y jabones, las bacterias y microorganismos, etc. Para ello pueden emplearse distintas técnicas:
  • Desbaste. Una nueva etapa de filtrado o cribado, mediante tamices particularmente finos que retienen las fibras más gruesas de origen orgánico, como papeles, telas, tejidos, etc.
  • Fangos activados. Empleando microorganismos y añadidos de oxígeno, se procede a liberar el agua de los nutrientes y residuos biológicos, incluso trazas de metal, que forman parte de su metabolismo.
  • Camas de oxidación. Este mecanismo se emplea poco hoy en día, en plantas viejas por lo general, y consiste en grandes asientos de carbón, piedra caliza o plástico, materiales que propician la formación de biopelículas de bacterias y protozooarios que eliminan los nutrientes y residuos orgánicos del agua, mediante un sistema de brazos perforados rotativos.
  • Reactores biológicos. Ya sean de cama móvil o de membrana, se trata de una técnica que garantiza la eliminación de los nutrientes biológicos presentes en el agua que podrían sostener vida microbiana contaminante.
• Tratamiento terciario o químico. Esta es la etapa final del tratamiento, destinada a aumentar la calidad final del agua antes de ser devuelta al medio ambiente (mar, río, lago, etc.). Este proceso puede implicar:
  • Filtración. Se filtra el agua haciéndola atravesar camas de arena, carbón u otros materiales que retienen los elementos suspendidos y las toxinas que puedan haber sobrevivido al proceso secundario.
  • Lagunaje. Un proceso sucesivo de “lagunas” o estancias de agua, que consisten en una primera anaerobia, donde las sustancias más densas caen por gravedad y la falta de oxígeno mata ciertas formas de vida, luego una laguna facultativa y finalmente una de maduración. Es un mecanismo eficaz pero que exige mucho espacio.
  • Remoción de nutrientes. Dado que las aguas tratadas, aún al término del segundo tratamiento retienen altos niveles de nutrientes como nitrógeno y fósforo, que pueden fomentar el crecimiento de las algas y ser tóxicos para peces e invertebrados, se lleva a cabo una oxidación biológica empleando ciertas especies de bacterias.
  • Desinfección. Finalmente, para reducir la cantidad de organismos vivos microscópicos en el agua, empleando diversos métodos como la añadidura de dosis significativas de cloro, la exposición a dosis letales de luz ultravioleta (UV) o el bombardeo químico con ozono (O₃).

Déficit mundial de tratamiento de agua

Desde la década de 1970, cuando se empezaron a ver los efectos contaminantes de la explosión poblacional humana, se sabe que un gran porcentaje de las enfermedades tienen que ver directamente con la escasa o nula política de tratamiento de aguas servidas de muchos países.

Sin embargo, aún hoy el tratamiento de las aguas residuales a nivel global es muy inferior del requerido para hacer nuestra existencia actual sostenible, especialmente en países poco desarrollados. Según estimaciones de la ONU, en el año 2000 tan sólo el 44% de la población del mundo contaba con las condiciones adecuadas de tratamiento de aguas residuales.

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Referencias

• “Tratamiento de aguas residuales” en Wikipedia.
• “Conozca el proceso de tratamiento de aguas servidas” (video) en Prensa Libre.
• “Conocimientos básicos sobre Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales” en Iagua.
• “Waste Water Treatment” en ScienceDirect.
• “How do Wastewater Treatment Plants work?” (video) en Concerning Reality.
• “Wastewater Treatment” en The Encyclopaedia Britannica.