Depuración de Aguas Residuales: Tecnologías y Procesos en EDAR


Sistemas de Depuración Tecnológica o Dura

La depuración tecnológica, o dura, se realiza mediante mecanismos en las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) (Fig.14). Estas estaciones utilizan procesos físico-químicos y biológicos, combinados o aislados, para transformar o concentrar los contaminantes del agua residual. El objetivo es minimizar las alteraciones del agua antes de devolverla al receptor.

Estos sistemas requieren una inversión considerable en instalaciones, equipos y energía, lo que dificulta su implementación en áreas con recursos económicos y sociales limitados. Su ventaja frente a los sistemas de depuración blanda radica en la rapidez y el volumen de depuración.

Las instalaciones y equipos de las EDAR varían según la naturaleza del agua residual (doméstica, agrícola o industrial) y el volumen a depurar (m3/día).

En una EDAR convencional, se distinguen:

a) Línea de agua: Recorrido del agua residual a través de los distintos tratamientos, desde su entrada hasta su vertido final (color azul en la figura).

b) Línea de fangos, lodos o biosólidos: Concentración de los contaminantes del agua residual, con un recorrido y tratamientos específicos (color marrón en la figura).

c) Línea de gas: Proceso aplicado al biogás generado en el tratamiento de lodos o fangos (color rojo en la figura).

Línea de Agua

La línea de agua comprende los siguientes tratamientos:

1. Pretratamiento

El pretratamiento separa los sólidos en suspensión o flotantes de gran tamaño y densidad (trapos, palos, hojas, plásticos, arenas, piedras y grasas) que podrían afectar las conducciones, bombas u otras fases del tratamiento. Los procesos incluyen:

  • Desbaste o retención: Rejas gruesas o finas retienen los materiales voluminosos, que luego se transportan a vertederos o incineradoras.
  • Desarenado: Cámaras con velocidades controladas permiten el depósito de arenas en el fondo para su posterior extracción. Se inyecta aire para evitar malos olores.
  • Desengrasado: Se eliminan grasas, aceites y materiales flotantes mediante control de velocidad del agua y aireación. Las grasas suben a la superficie y se recogen con dispositivos específicos. El desarenado y desengrasado suelen realizarse conjuntamente.

2. Tratamiento Primario

Separa sólidos en suspensión y material flotante no retenidos en el pretratamiento. Incluye:

  • Decantación: Tanques circulares o rectangulares con mecanismos de arrastre extraen grasas y fangos.
  • Floculación: Productos químicos (iones, sales metálicas) aglomeran los sólidos en suspensión para facilitar su sedimentación.
  • Neutralización: Ajuste del pH para los tratamientos posteriores.

3. Tratamiento Secundario

Procesos biológicos y decantación secundaria para eliminar la materia orgánica. Se destacan:

  • Fangos o lodos activos: En depósitos aireados (condiciones aerobias), bacterias degradan la materia orgánica por oxidación. El oxígeno se aporta mediante turbinas o difusores. Los microorganismos y la materia orgánica residual forman lodos que se eliminan por decantación secundaria. Se controlan el O2, la temperatura, el pH y las sustancias tóxicas.
  • Lechos o filtros bacterianos: Depósitos con material inerte poroso (piedras, fragmentos sintéticos) donde se adhieren microorganismos descomponedores (biopelícula). El agua residual se rocía sobre el filtro, y los microorganismos degradan la materia orgánica en condiciones anaerobias (aireación natural a través de los poros). El agua depurada se recoge en la parte inferior.

4. Tratamiento Terciario

Métodos avanzados para extraer materia orgánica residual o reducir nutrientes (N, P y sus compuestos). Son costosos y se aplican para la reutilización del agua.

5. Desinfección

Elimina bacterias y virus patógenos. Se utilizan la cloración (gas), ozonización y lámparas ultravioleta.

Línea de Fangos o Biosólidos

La concentración de contaminantes del agua residual genera fangos o lodos, cuyo tratamiento se realiza en la línea de fangos (Fig. 15 y 16):

1. Espesamiento de fangos

Reduce el volumen de los fangos eliminando agua para facilitar su manejo y los tratamientos posteriores. Se utilizan espesadores basados en gravedad o flotación.

2. Estabilización de fangos

Elimina la materia orgánica mediante procesos aerobios (oxidación con aporte de oxígeno) o anaerobios.

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