Características de las Tecnologías
Tecnologías Convencionales (Duras)
Depuran el agua aplicando tratamientos altamente tecnificados. Consumen mayor cantidad de energía y precisan materiales más complejos y personal más especializado. Se realizan en una menor superficie y de modo más rápido, aunque con un mayor coste de explotación.
Tecnologías de Bajo Coste (Blandas)
Llevan a cabo la depuración intentando emular las condiciones naturales. Precisan mayor superficie y menor tecnificación. Tienen un reducido gasto energético, así como personal con menores requerimientos formativos. El tiempo de depuración es bastante mayor.
Tecnologías de Depuración de Aguas Duras
Pretratamiento
Su objetivo es preparar el agua que llega a la depuradora para los procesos subsiguientes.
Desbaste
Consiste en la eliminación de los sólidos de gran tamaño (plásticos, piedras) mediante una filtración a través de rejas y tamices sucesivos de diversos tamaños. Las llamadas rejas “de gruesos” presentan por lo general un tamaño de barrotes de 5 a 10 cm; las rejas “de finos”, entre 2 y 5 cm y los tamices desde 1 a 0,1 cm. Estas rejas se limpian periódicamente, por lo general de forma automática, acumulándose su contenido en contenedores que serán trasladados a vertederos.
Desarenado
Sirve para eliminar gravas, arenillas y otros objetos pequeños que pueda contener el agua (huesos de fruta, trozos de vidrio, etc.) que transpasan las rejas de desbaste.
Desengrasado
Este procedimiento trata de eliminar las grasas y aceites presentes en el agua. El proceso consiste en disminuir la velocidad de circulación del agua, al mismo tiempo que se inyecta aire desde el fondo, lo que arrastrará las grasas y aceites hasta la superficie, acumulándose en esta y eliminándose mediante una rasqueta que las conducirá hacia un sumidero.
Tratamiento Primario
Una vez eliminados los elementos más aparentes del agua, se somete a esta a una serie de procesos que pretenden reducir el contenido de los sólidos en suspensión del agua residual, de modo que pueda verterse o llegar hasta el tratamiento biológico con garantías de no interferirlo ni perjudicarlo.
Procesos que incluye:
- Eliminación de Tóxicos: Se considera tóxicos tanto aquellas sustancias o cualidades (venenos, salinidad o pH extremos) que puedan perjudicar a los microorganismos que llevan a cabo el tratamiento biológico, como a las que deterioren el medio receptor. Estos tóxicos, muchos de ellos procedentes de la actividad industrial, deben eliminarse, o bien en las propias factorías, pues suelen requerir tratamientos particulares para cada uno de ellos, o bien en las plantas de tratamiento. Lo ideal sería que se hiciera en depuradoras específicas para tratamiento de aguas residuales industriales (ARI).
- Neutralización: Se lleva a cabo cuando el pH de las aguas residuales se sale de los valores 6,5-8,5, pues podría dañar la flora bacteriana del tratamiento biológico. Se efectúa antes de la coagulación-floculación, si es preciso. Los productos utilizados para ajustar el pH son álcalis de uso común, como la sosa cáustica, el carbonato sódico y la cal, y ácidos como el clorhídrico y el sulfúrico.
- Coagulantes: Estas sustancias inestabilizan las cargas de las partículas coloidales, restándoles movilidad y permitiendo su agrupación. Sales de hierro y aluminio (cloruros, sulfatos) de calcio y de magnesio. El pH de reacción debe ser mayor de 7.
- Floculantes: Su acción consiste en agrupar los cúmulos de partículas inestabilizadas generados en la coagulación, muchas veces todavía incapaces de sedimentar, y agruparlos en grupos mayores que sedimenten con facilidad. Las sustancias más utilizadas son los polielectrolitos aniónicos.
- Decantación Primaria.
Tratamiento Secundario
El proceso de depuración biológica puede llevarse a cabo de dos maneras:
- Con biomasa fija a un sustrato, para volúmenes de agua a tratar menores que en la modalidad siguiente.
- Con biomasa en suspensión (fangos activos). Aplicable a grandes volúmenes de aguas residuales como tratamiento biológico de elección.
La depuración biológica con biomasa fija a un sustrato se puede realizar, a su vez, de dos modos: mediante filtros biológicos, filtros percoladores y lechos bacterianos, o bien mediante biodiscos o contactores biológicos rotativos.
Los filtros biológicos, filtros percoladores o lechos bacterianos
Tienen un sistema de filtración similar al de cualquier filtro de arena de los utilizados en piscinas o en el tratamiento de aguas potables, pero con la particularidad de que el material filtrante se prepara previamente para que genere en su superficie una capa biológica. Durante el proceso se inyecta oxígeno para mantener en todo momento condiciones aerobias. El tiempo que tarda en atravesarlos el agua es de unas 2 horas, tras el cual se consigue un efluente de calidad, que habrá disminuido su DBO5 hasta en un 90%, y con sólidos que pueden sedimentar fácilmente tras la decantación secundaria.
Los biodiscos o contactores biológicos rotativos
Consisten en una serie de discos de gran diámetro parcialmente sumergidos en una balsa que contendrá el agua residual. Están provistos de un movimiento giratorio lento, que provoca el contacto dinámico de su superficie con la masa de agua residual, y a continuación con el aire. Este hecho provoca que se vaya generando una capa biológica aerobia sobre la superficie de los discos, igual que ocurría en los filtros percoladores sobre las piedras o el material filtrante, y que será la responsable del proceso de degradación de las sustancias biodegradables. Los discos están cuidadosamente diseñados para tener la máxima superficie de contacto con el agua, presentando ondulaciones sobre sus caras. El efluente pasará seguidamente a decantación secundaria, donde se eliminará gran cantidad de sólidos, entre ellos partes suspendidas de la superficie de los discos. Tras este proceso se puede conseguir una reducción de DBO5 que puede llegar al 90%.
Con biomasa en suspensión (fangos activos)
En este caso la biomasa se suspende en el seno del agua residual, inyectándose oxígeno y agitación. Al agua residual procedente del tratamiento primario se le inyectan fangos con una población bacteriana activa. A la mezcla del agua residual, con fangos especialmente ricos en organismos “biodegradadores” se llama licor de mezcla. El agua residual se mezcla aproximadamente con un 25% de fango activo y se la somete al tratamiento descrito, durante un tiempo variable, que normalmente oscilará entre las 4 y 8 horas. A continuación pasará al decantador secundario donde eliminará gran parte de sólidos.
Decantación Secundaria
Consiste en la retención del agua durante un determinado tiempo con el fin de que los sólidos que contenga puedan pasar al fondo y eliminarse. En este caso la diferencia estriba en que los sólidos sedimentan más fácilmente al proceder del tratamiento biológico. La DBO5 y los sólidos en suspensión se habrán reducido en un 90% o algo más, los gérmenes entre el 90 y el 95% y los patógenos cerca del 100%. El afluente estará preparado para verterse sin que entrañe riesgo alguno. En caso de ser reutilizada el agua deberá sufrir un tratamiento adicional que varía en función del destino. Se verá con detalle cuando hablemos de la reutilización del agua.