Pretratamiento
Las aguas residuales urbanas requieren un pretratamiento para eliminar sólidos gruesos que se separan con un tamizado, generalmente constituido por rejas gruesas y rejas finas de limpieza automática, seguidas de un desarenado/desaceitado en un canal aireado. Los efluentes industriales que vierten a un colector municipal deben pretratar sus efluentes para evitar que produzcan sobrecargas en la depuradora municipal o aporten contaminantes tóxicos que impidan su funcionamiento.
Tratamiento primario
El agua residual pretratada se somete a un tratamiento primario consistente en una simple decantación que permite separar un porcentaje importante de los sólidos en suspensión. En las poblaciones con un fuerte componente industrial, este tratamiento se transforma en un físico-químico, instalando unas etapas de coagulación y floculación con adición de reactivos previas a la decantación. Se reduce así la concentración del agua residual en sólidos y materia orgánica y se eliminan aceites y componentes tóxicos que hayan escapado al pretratamiento en la industria.
Tratamiento secundario
A la salida del tratamiento primario, el agua residual se suele someter a una etapa de tratamiento biológico aerobio por fangos activados o lechos bacterianos para reducir la carga orgánica del efluente. Cuando se requiere una reducción mayor de nutrientes (por ejemplo, por efectuar el vertido a una zona sensible según la Directiva 91/271/CEE) se suele prever un secundario con eliminación biológica de nutrientes con etapas anaerobia y anóxica en cabecera del proceso.
Tratamiento terciario
Antes de su vertido al cauce, el agua residual se suele someter a una desinfección, en general con cloro o compuestos de cloro a pesar del riesgo de producir productos organoclorados. A veces, este tratamiento se hace preceder de una eliminación química de nutrientes, aunque la tendencia actual es a la eliminación biológica de nutrientes, citada en el epígrafe anterior.
Tecnologías de bajo coste
Para pequeñas poblaciones se han desarrollado una serie de soluciones de tratamiento conocidas como tecnologías blandas o de bajo coste que requieren una mano de obra poco especializada y con dedicación reducida. Entre estas tecnologías se pueden citar el lagunado, los biodiscos, los lechos de turba, los filtros verdes, los canales de plantas emergentes, etc.
Del estudio experimental de estas técnicas se ha deducido que el mejor rendimiento se consigue por medio de combinaciones de dos o más procesos.
Como bibliografía relacionada con el tratamiento de aguas residuales, se recomiendan los siguientes libros:
- “Tratamiento, evacuación y reutilización de aguas residuales”. Metcalf-Eddy. Editorial McGraw-Hill International. 3ª edición, 1995.
- “Depuración de aguas residuales”. Aurelio Hernández Muñoz. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. Colección Seinor nº 9. 2ª edición, 1992.
- “Tecnologías para la sostenibilidad. Procesos y operaciones unitarias en depuración de aguas residuales”. J. A. Sainz Sastre. Fundación EOI. Marzo, 2005.
- “Design of Municipal Wastewater Treatment Plants”. Volumen 1 &2. WEF Manual of Practice nº 8. Cuarta edición, 1998.
Se recomienda asimismo consultar las siguientes páginas web:
- Adecagua.
- Cebedeau.
- Environmental Protection Agency.
Para más información sobre el saneamiento y depuración de las aguas residuales en España, se puede consultar:
- Memoria “Medio Ambiente en España 2003”, Cap. III: El Estado del Medio Ambiente y Evolución, A.Actuaciones y logros sectoriales, 2. Calidad de las aguas continentales, del Ministerio de Medio Ambiente.
- Memoria “Medio Ambiente en España 2004”, Cap. III: Estado y Evolución del Medio Ambiente, 2. Aguas y costas, 2. Saneamiento y depuración de las aguas en España, del Ministerio de Medio Ambiente.
Para obtener información sobre métodos de análisis del agua, se recomienda la siguiente bibliografía:
- “Análisis de las aguas”. J. Rodier. Editorial Omega (1990).
- “Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater”. American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA) & Water Environment Federation (WEF). 21 edición, 2005.
Pretratamientos industriales
Las aguas residuales industriales tienen características que difieren mucho en la mayoría de los casos de los efluentes urbanos, por su régimen de vertido, sus contaminantes o la concentración de éstos. Por ello, para proteger las depuradoras municipales, los ayuntamientos prevén en su ordenanza de vertidos unas características a las que han de ajustarse éstos y que exigen en muchos casos un pretratamiento.
Dada la gran variedad de estos pretratamientos sólo se pueden citar los tipos más frecuentes: ajuste de pH, separación de aceites, tratamiento físico-químico, pretratamiento biológico anaerobio, etc.
Como bibliografía, se recomiendan los siguientes libros:
- “Industrial Water Pollution Control”. W. W. Eckenfelder Jr. Editorial Mc Graw-Hill International. 3ª edición, 2000.
- “Pre-treatment of Industrial Wastes”. Manual of practice Fd-3. WEF, 1994.
Como enlace para obtener más información destaca la información que publica la EPA en su página web.
Tratamiento de aguas residuales industriales
Las aguas residuales presentan características muy distintas de un sector a otro y a veces de una industria a otra dentro del mismo sector.
A su vez, en muchas factorías se emplean varios procesos productivos que generan efluentes distintos que conviene segregar antes del tratamiento y agregar en distintas líneas efluentes afines o aquellos con características complementarias que se neutralizan.
Los tratamientos pueden variar según tipo de proceso, por lo que se recomienda consultar la bibliografía para obtener información del tratamiento de un efluente.
Entre los libros más interesantes se pueden citar:
- “Les eaux résiduaires industrielles”. F. Meinck y col. Ediciones Masson, 1978.
- “Industrial Water Pollution Control”. W. W. Eckenfelder Jr. Editorial McGraw-Hill International. 3ª edición, 2000.
- “Aguas residuales industriales. Teorías, aplicación, tratamiento”. N. L. Nemerow. H. Blume Ediciones. 1977.
- “Industrial Pollution Control Handbook”. Herbert F. Lund (editor-in-chief). Ed. McGraw-Hill. 1971.
Saneamiento
El agua utilizada en las viviendas para los diversos usos se contamina y se vierte a través de los desagües, uniéndose con las aguas usadas en comercios, hospitales, oficinas y demás centros públicos y yendo a parar a unos colectores subterráneos que la llevan a una planta de tratamiento de aguas residuales.
La red subterránea de colectores, generalmente constituida por tuberías de fibrocemento, hormigón armado o fundición o por galerías de hormigón o fábrica de ladrillo para grandes caudales, suele recoger además las aguas pluviales y de baldeo de calles que entran por las alcantarillas. Estas redes se denominan redes unitarias de saneamiento y ellas también vierten fábricas situadas en polígonos industriales periféricos.
En algunas ciudades de países desarrollados, los colectores sanitarios sólo recogen las aguas residuales, construyéndose una red separativa de drenaje de aguas pluviales.
Cuando se produce una lluvia intensa, las redes unitarias de colectores se llenan de agua de lluvia que diluye el agua residual. Para no superar la máxima capacidad de la depuradora, se instalan dispositivos que descargan directamente el agua en exceso al río receptor del vertido de la planta. Dado que al empezar a llover el agua de lluvia arrastra mucha suciedad, se pueden instalar tanques de tormenta que recogen esta primera ola de agua pluvial y la tratan en la depuradora, una vez pasado el episodio lluvioso.
Para más información se recomienda la siguiente bibliografía:
- “Saneamiento y alcantarillado”. A. Hernández Muñoz. Colección Seinor nº 7. Colegio de Ingenieros de Caminos, Canales y Puertos. 5ª edición (revisada y ampliada), 1997.
- “Ingeniería de aguas residuales. Redes de alcantarillado y bombeo”. Metcalf. Mcgraw-Hill. 1995.
- “Instalaciones urbanas: infraestructura y planeamiento. Volumen 2: Infraestructura hidráulica y de evacuación de residuos”. L. J. Arizmendi Barnes. Librería editorial Bellisco. Madrid, 1991.
- “Urban Runoff Pollution Prevention and Control Planning”. United States Environmental Protection Agency. 1993.
- “Alternative Sewer Systems”. Water Environmente Federation. Manual of Practice FD-12. 1986.
- “Design and Construction of Urban Stormwater Management Systems”. Water Environmente Federation. Manual of Practice FD-20. 1992.
- “Design of Wastewater and Stormwater Pumping Stations”. Water Environmente Federation. Manual of Practice FD-4. 1993.
- “Gravity Sanitary Sewer Design and Construction” Water Environmente Federation. Manual of Practice FD-5. 1982.
- “Prevention and Control of Sewer System Overflows”. Manual of Practice FD-17. 2ª edición, 1999.
- “Existing Sewer Evaluation and Rehabilitation”. Manual of Practice FD-6. 2ª edición, 1994.
Entre las páginas web sobre saneamiento más destacadas, se encuentran las dedicadas a:
- Higiene y aguas residuales, en la UNEP.
- Redes de saneamiento unitarias, en la EPA.
- Redes de saneamiento separativas, en la EPA.
- Gestión de aguas pluviales y redes separativas, también en la EPA
- Agua y saneamiento, en la UNEP.