El aguaContaminación y depuración

La contaminación del agua

El agua, por disolver todo lo que es soluble, por diluir todo lo que es tóxico, por llevarse todo lo que flota, por ocultar todo lo que se hunde, parece condenada por el hombre a ser el principal vehículo de la contaminación.

Las principales causas de contaminación

Intensificación del uso

Vertido de residuos domésticos e industriales sin tratar

Aplicación excesiva de plaguicidas y fertilizantes en la agricultura

Vertido accidental de sustancias nocivas incluidas las radiactivas

Además, condiciones geoquímicas locales, también pueden ocasionar problemas, como por ejemplo:• Erupciones volcánicas• Avalanchas de lodo• Inundaciones• Sequía

Agravados por actuaciones humanas como:• Deforestación• Incendios• Canalización de los ríos

Más del 70 % de los ríos, arroyos y lagos del mundo están contaminados por vertidos urbanos, agrícolas e industriales.

A través del agua mueren al menos 25 millones de personas al año en los países subdesarrollados.

Concepto de contaminaciónConcepto de contaminación

Se entiende por contaminación, a efectos de la Ley 29/1985 de Aguas artículo 85,

acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica.

Tipos de contaminación por la forma de producirse

PUNTUALFoco emisor claramente identificableAfecta a una zona concretaVertidos industriales y urbanos

DIFUSASin foco de emisión concretoAfecta a grandes zonasVertidos agrícolas o vertidos a través de la atmósfera

Tipos de contaminación por el origen

NATURALSin intervención humana (partículas procedentes de la erosión, de erupciones, restos de animales y plantas). Normalmente la capacidad autodepuradora del agua es suficiente para eliminarla

ANTRÓPICACon intervención humana

Contaminación antrópica

URBANA-DOMÉSTICARestos fecalesProductos químicos procedentes de detergentes, lejías, bricolaje, etc.Microorganismos

AGRÍCOLA-GANADERAAbonos químicosFertilizantesPlaguicidasAgua utilizada en la limpieza de enseres y establecimientos agrícolasMicroorganismos

INDUSTRIALContaminantes sólidos, metales pesados, materia orgánicaContaminantes líquidos, aceites, grasas, que provocan acidez, alcalinidad, incremento de la temperatura, radiactividad, etc.

Bioacumulación

Muchos contaminantes van incrementando su concentración a lo largo de las cadenas tróficas hasta alcanzar valores tóxicos que llegan a ocasionar la muerte del individuo. Ocurre porque son compuestos sintéticos como el DDT, plásticos, etc. u otros que no están libres en la naturaleza como los metales pesados, por lo que no hay organismos capaces de degradarlos.

Otras fuentes de contaminación

Vertederos de residuos urbanos, industriales y agrarios

Uso de automóviles, aceites lubricantes, baterías, anticongelante, combustible

Accidentes y limpieza de petroleros, con mareas negras

La calidad del agua. Parámetros indicadores

Partículas en suspensión

Presencia de sustancias diversas

Presencia de sustancias inorgánicas

Presencia de sustancias orgánicas y bacterias

Presencia de sales (en microsiemens/cm)

Puede indicar mayor actividad biológica

Presencia de átomos radiactivos

Turbidez

Color

Sabor

Olor

Conductividad eléctrica

Temperatura

Radiactividad

IndicaParámetro

Físicos

Químicos

Concentración de H+

Mide capacidad de amortiguación de pH

Concentración de Ca y Mg

Indican sabores, poder corrosivo o eutrofizante

Contaminación fecal. Los primeros son tóxicos

Toxicidad del agua. Bioacumulables

Disponible para degradar mo por microbios

Cantidad de O que necesitan los microbios para degradar la mo del agua. Mide [mo]

Contenido total de compuestos orgánicos

pH

Alcalinidad

Dureza

Cloruros, sulfatos, fosfatos, carbonatos

Nitratos, nitritos, amonio

Metales pesados

OD (oxígeno disuelto)

DBO (demanda bioquímica de oxígeno)

DQO (demanda química de oxígeno)

COT (carbono orgánico total)

IndicaParámetro

Biológicos

Contenido total de bacterias que crecen a esa tempe-ratura que es la óptima de los patógenos humanos

Los tres indican contaminación con aguas fecales de origen doméstico, agrícola o ganadero.

Indican condiciones anaerobias

Bacterias aerobias a 37ºC

Coliformes totales

Coliformes fecales

Estreptococos fecales

Clostridiums sulfito-reductores

IndicanParámetros

Depuración de las aguas residuales

La depuración tiene por objetivo devolver a las aguas residuales su estado natural, retirando de ellas los contaminantes.

La depuración absoluta es prácticamente imposible, sobre todo desde el punto de vista económico.

Procesos en la línea de agua

• Pretratamiento. Eliminación de sólidos de gran tamaño mediante rejas, tamices, desarenadores, desengrasadores

•Tratamiento primario. Eliminación de sólidos en suspensión en decantadores, mediante procesos físico-químicos:

Decantación/sedimentaciónCoagulación/floculación, mediante productos químicosFlotación, por corriente de aire ascendenteCorrección del pH

• Tratamiento secundario o biológico. Eliminación de la materia orgánica biodegradable mediante una digestión microbiana acelerada, en tanques con condiciones aerobias. Dos procedimientos:

Lodos o fangos activos, grandes tanques en los que las bacterias degradan la materia orgánica formando un sustrato gelatinoso con un cultivo muy activo de bacterias situado en el fondo del tanque.

Filtros bacterianos, tanques rellenos de piedras o material sintético en cuya superficie se forma una película de bacterias, hongos y protozoos. El agua cae como lluvia y la materia orgánica se va degradando, recogiéndose el agua limpia en el fondo.

• Decantación secundaria. Eliminación de los restos de materia orgánica y lodos.

• Desinfección. Cloración u ozonización

• Tratamiento terciario. Eliminación de contaminantes difíciles de separar como metales pesados, sales minerales, compuestos orgánicos disueltos, mediante ósmosis inversa, electrodiálisis, adsorción.

Procesos en la línea de fangos

• Espesamiento. Reducción del volumen de los fangos deshidratándolos por gravedad.

• Estabilización. Eliminación de la materia orgánica presente en condiciones aerobias o anaerobias, produciendo biogás (metano y dióxido de carbono)

• Acondicionamiento químico. Elimina sólidos en suspensión con cal, cloruro férrico o calor a presión.

Fangos (continuación)

• Deshidratación. Eliminación total del agua con filtros, prensas, centrífugas, secado, etc.

• Incineración, almacenado en vertederos o empleo en agricultura. Depende de la composición final del fango obtenido.

Procesos en la línea de fangos

Línea de gas

El gas resultante de la digestión de los fangos puede reutilizarse para aportar parte de la energía eléctrica que requiere la planta.

El gas que no se utiliza se suele quemar en una antorcha.

Estado actual de la depuración en España

En España, Navarra y Madrid son las dos comunidades autónomas que depuran todas sus aguas residuales.