Depuración de aguas residuales

Ecología y salud

José Luis Gámez, Biólogo miembro de GENA

. El agua-vida, en funciones básicas de supervivencia, tanto de los seres humanos, como de los

demás seres vivos, debe ser priorizada, de forma que se garantice la sostenibilidad de los

ecosistemas y el acceso de todas a cuotas básicas de agua potable, como un derecho

humano. En este ámbito deben incluirse también los derechos tradicionales al agua para

producir alimentos de los que depende la supervivencia de muchas comunidades.

• El agua-ciudadanía, en funciones de salud y cohesión social –servicios domiciliarios de agua

y saneamiento y usos de interés general, debe situarse en un segundo nivel de prioridad, en

conexión con derechos de ciudadanía. Su gestión debe vincular derechos y deberes de

ciudadanía, implantando modelos de gestión pública participativa bajo control social y sistemas

tarifarios bajo criterios sociales que permitan financiar servicios eficientes de acceso universal.

• El agua-economía, en funciones productivas que generan beneficios, en conexión con el

derecho a mejorar el nivel de vida de los usuarios, debe gestionarse desde un tercer nivel de

prioridad, bajo criterios de racionalidad económica. Representa la mayor parte del agua usada y

genera los principales problemas de contaminación. Sería necesario, en todo caso, priorizar el

derecho al desarrollo de los menos desarrollados, aplicando criterios de equidad social e interterritorial.

Declaración Europea por una Nueva Cultura del Agua (FNCA, 2004), distinguimos tres categorías éticas:

CADA PERSONA

CONSUME 200LITROS POR DÍA

Tomamos el agua de la naturaleza, la usamos y antes de devolverla

debemos tratarla para eliminar/reducir la contaminación aportada.

• Agua residual doméstica (viviendas, instalaciones comerciales,

públicas): materias fecales, tierra, arena, productos de limpieza, grasas,

restos de alimentos, infiltraciones y fugas de la red

• Agua residual industrial (pequeñas industrias ubicadas en el casco

urbano)

• Agua pluvial (escorrentía superficial)

AGUAS RESIDUALES URBANAS

•60.000 hab. en verano en Nerja•200 l/hab. y día •12.000.000 diarios

•Previsión crecimiento población

¿Por qué depuramos las aguas ?• Para no asustar a los turistas

• Para no salir en los medios de comunicación

• Para no crear alarma social, olores, plagas de insectos, roedores…

• Para no cargar de trabajo al S.A.S.

• Para evitar que la sociedad civil proteste

• Para no incumplir la Directiva Europea

• Para conseguir el Saneamiento Integral

• Objetivo Vertido Cero

• Nueva Cultura del Agua

• Por Sostenibilidad Ambiental, BIOMIMESIS

Calendario básico de la Directiva marco del agua

• Adopción de la Directiva. 2000

• Adaptación de los Estados Miembros. Designación de las demarcaciones hidrográficas

y las autoridades competentes. 2003

• Para cada demarcación hidrográfica se habrán concluido los estudios previos: análisis de las

características de la cuenca fluvial; estudio del impacto ambiental de la actividad humana;

análisis económicos del uso del agua. 2004

• Programas de seguimiento del estado de las aguas y zonas protegidas. 2006

• Publicación de los planes hidrológicos de cuenca en cada demarcación hidrográfica.

Establecimiento de los programas de medidas para cada demarcación hidrográfica. 2009

• Tarifación adecuada para la recuperación de costes y el uso eficiente. 2010

• Establecimiento y aplicación de controles de contaminación combinados

Operatividad de las medidas establecidas en los Programas de medidas.

• Informe intermedio sobre aplicación de los planes hidrológicos de cuenca. 2012

• Revisión de los estudios previos de cada demarcación hidrográfica y posteriormente cada seis años. 2013

• Primera actualización de los planes hidrológicos de cuenca y posteriormente cada seis años.

Alcanzar el objetivo del buen estado de las masas de aguas superficiales y subterráneas, y de protección

de las zonas protegidas. 2015

• Revisión de la Directiva marco del agua. 2019

Reutilización

Hoteles

Industrias

Ciudad

Casas

aisladasDepuradora

Pozo

Negro

Cauces / mar

Alcantarillado

Vertidos indirectos

Granjas

Vertidos directos

Actividad Tipo de contaminante

Bebidas Materia orgánica, ácidos, bases

Cárnicos Materia orgánica, grasas, coliformes

Lácteos Materia orgánica, grasas, cloruros

Conservas Materia orgánica, aceites, coliformes

TurismoGrasas, detergentes, salinidad, toallitas, papel, bastoncillos,

colillas, etc

Talleres Aceites, disolventes, metales

Pinturas Sólidos en suspensión, disolventes, metales

Agricultura Compuestos fosfatados , nitrogenados (pesticidas)

Ganadería Materia orgánica, coliformes

Extracciones Sólidos en suspensión y decantables

Actividades y vertidos

Como afectan los vertidos

Vertidos directos

• malos olores y problemas de salubridad

• contaminación de los suelos

• contaminación de aguas subterráneas, de mar o superficiales

Vertidos Indirectos

• Daños al alcantarillado

• Obstrucción del alcantarillado

• Peligro de acumulación de gases en los alcantarillados

• Malos olores y problemas de salubridad

• Alteraciones a los procesos de depuración biológicos

• Dificultades para la reutilización

Como afectan los vertidos

Obstrucción de

alcantarillas

Corrosión de tuberíasAlteraciones en la

depuración

(Foaming)

Contaminante Efectos

pH Corrosión, incrustación

Materia orgánica Interferencia en procesos biológicos.

Sólidos en suspensión Deposiciones e interferencias en la depuración

Materias flotantes Obstrucción

Metales Interferencia en procesos biológicos.

Agentes inflamables Incendios, explosiones

Detergentes Generación de espumas, y aporte de fosfatos.

EDAR (Estación depuradora de aguas residuales)

La depuraciónconsta de tresetapas básicas

Debastacióny sedimentación

Oxidación de losresiduos orgánicos

Precipitacióny desinfección

En este proceso se eliminan sólidos grandes, arenas, etc.

Se transforman en sales, mediante la acción de las bacteriasadecuadas y haciendo burbujear aire para favorecer lasfermentaciones.

Precipitan las sales que sobran, los metales pesados, etc.

E.D.A.R. (Estaciones depuradoras de aguas residuales)

• El objetivo es eliminar todas las materias gruesas y/o visibles, flotantes, arenas,

grasas y aceites

• El vertido de estas materias al medio receptor debe de ser evitado

• Si estos materiales pasaran a etapas posteriores de la línea de depuración dañarían

el resto de los equipos mecánicamente e inhibirían el proceso biológico

• El pretratamiento consiste en procesos exclusivamente físicos, incluyendo las

operaciones de debaste (rejas, tamices), desarenado y desengrasado

PRETRATAMIENTO

Una EDAR consta de dos líneas de tratamiento:

LÍNEA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

• En esta línea las aguas residuales urbanas van siendo depuradas mediante la eliminación progresiva de

los contaminantes

• El tratamiento comienza con la eliminación de los sólidos de más tamaño hasta la eliminación de materia

orgánica disuelta y nutrientes

• Se emplean principalmente procesos de tratamiento físicos (debaste y sedimentación) y biológicos

LÍNEA DE TRATAMIENTO DE LODOS

• Los sólidos que van siendo retirados de las distintas etapas del proceso de tratamiento de ARU no son

asimilables a RSU (a excepción de lo retirado en el pretratamiento) y en esta línea se tratan con el fin de

acondicionarlos para su evacuación

• Se emplean procesos de tratamiento físicos, químicos y/o biológicos

LÍNEAS DE TRATAMIENTO

• El objetivo es conseguir la separación de los sólidos en suspensión (SS) produciendo un efluente

líquido adecuado para la siguiente etapa de tratamiento

• Además de reducir el contenido de SS, también se reduce la turbidez y DBO5, debido a que parte de

los SS están formados por materia orgánica, y microorganismos

• También se eliminan los flotantes que no han sido eliminados en el desengrasado

• El tratamiento primario se realiza habitualmente por sedimentación en los decantadores primarios

• Los SS eliminados son separados como un fango primario que se trata en la línea de lodos

TRATAMIENTO PRIMARIO

• El objetivo es reducir la materia orgánica biodegradable tanto en forma coloidal como disuelta

• El tratamiento secundario es un tratamiento biológico mediante microorganismos que consumen dicha

materia orgánica

• Se consiguen rendimientos de eliminación de materia orgánica en torno al 80-90%

• Lo habitual es el empleo de sistemas de fangos activos, aunque también se pueden emplear otros tratamiento

aerobios como los filtros percoladores

• Es habitual que estos tratamientos biológicos incluyan eliminación de nitrógeno y cada vez es más frecuente la

eliminación de fósforo

Materia orgánica + O2 + células Nuevas células + CO2 + H2O

TRATAMIENTO SECUNDARIO

El tratamiento por fangos activos consiste en pasar el agua residual a través de un reactor que

contiene biomasa en suspensión de microorganismos muy activos y aclimatados (las

responsables de la transformación son principalmente bacterias heterótrofas)

• El ambiente aerobio se consigue mediante difusores o aireadores mecánicos, que además

mantienen los microorganismos suspendidos

• La purga del fango en exceso se puede realizar desde la recirculación o desde el reactor de

aireación

• Con ARU no se requiere un aporte externo de nutrientes

• Si el tratamiento biológico también tiene como objetivo lograr la eliminación de nutrientes, es

necesario alternar ambientes aerobios y anaerobios

REACTOR BIOLÓGICO

NITRIFICACIÓN

(bacterias autótrofas aerobias)

Nitrosomonas

Nitrobacter

Esta etapa requiere altos tiempos de residencia celular y poca materia orgánica para evitar el crecimiento de bacterias

heterótrofas

DESNITRIFICACIÓN

(bacterias heterótrofas que utilizan los nitratos como aceptor de electrones; proceso anóxico)

Esta etapa requiere un ambiente bajo en oxígeno (por encima de 1 mg/L no se da la desnitrificación) y rico en materia orgánica

ELIMINACIÓN DE NITRÓGENO

H2OHNOO2

3NH 2224

322 NOO2

1NO

OHCONcélulasnuevasHorgánicamateriaNO 2223

Los métodos de eliminación biológica de fósforo están basados en alternar ambientes aerobios y anaerobios lo que

favorece el enriquecimiento del fango en bio-P-microorganismos (Acinetobacter):

Reactor anaerobio: los microorganismos liberan fósforo al medio

Reactor aerobio: los microorganismos consumen fósforo (no sólo el liberado sino también el aportado por el efluente)

Sedimentación y separación de los microorganismos (y del P)

En ARU, estos sistemas se combinan con la eliminación de DBO y N, incorporando una etapa anóxica intermedia y

recirculando el efluente de la salida de la etapa aerobia a la anóxica

ELIMINACIÓN DE FOSFORO

• Son los que van después de un tratamiento biológico para separar los lodos

activos (sedimentación retardada)

• En cuanto a su diseño son similares a los primarios

• Pueden disponer de sistemas de recogida de fango con aspiración

DECANTADOR SECUNDARIO

Los sólidos que van siendo retirados de las distintas etapas del proceso de tratamiento de ARU no son

asimilables a RSU (a excepción de lo retirado en el pretratamiento) y necesitan ser tratados y gestionados

adecuadamente

FANGOS PRIMARIOS

Son los retirados en el decantador primario

Consisten en sólidos orgánicos y finos inorgánicos

Sólidos secos 2-6%

FANGOS SECUNDARIOS

Son los lodos biológicos en exceso purgados de la línea de recirculación o del reactor biológico

Son menos densos, con tamaños de partícula menores que los 1º

Sólidos secos 0,5-2%

Se denominan fangos mixtos a la mezcla de fangos 1º y 2º

LÍNEA DE LODOS

• pH

• CE

• sólidos en suspensión y decantables

• materia orgánica (DBO5, DQO)

• turbidez

• aceites y grasas

• hidrocarburos (derivados del petróleo)

• compuestos orgánicos volátiles (disolventes)

• agentes tensoactivos (detergentes)

• contaminantes tóxicos (pesticidas, herbicidas, etc…)

Controles

Tratamientos de desinfección

O3

Ozonificación

Ultravioleta

CloraciónDosificador

Tratamientos terciarios

Ósmosis inversa

Electrodialisis

Filtración

UTILIZACIÓN

-Agricultura, riego de jardines y calles: cloración, filtrado a

través de tierras de diatomea, rebombeos y distribución

¿Funcionan bien las EDAR ?

• Fallos en el diseño

• Mal dimensionadas

• Mal mantenidas

• No Uso de las aguas depuradas

Interpretación resultados de las depuradoras de Málaga en 2015Teniendo en cuenta que el resultado de los muestreos que nos han sido facilitados por la Junta de Andalucía, tienen las siguientes características:

-No son completos en la totalidad de las depuradoras existentes-No son homogéneos en el tiempo de muestreo-No justifica, ni aporta la causa del no cumplimiento

A pesar de ello se puede deducir que en Málaga las peores depuradoras en cuanto a su funcionamiento por incumplir los valores máximos permitidos de los parámetros que considera este muestreo DBO5, BQO y Solidos en suspensión son:

Algarrobo Alozaina Archidona Ardales Canillas de aceituno CASARESCómpeta Cuevas de San Marcos Estepona Fuente de Piedra Gaucín

Istan Periana Vélez-Málaga Villanueva de Algaida

Llama especialmente la atención la depuradora de Casares al haber superado durante todos los meses del 2015 los niveles de DBO5 y DQO llegando en abril a superar en 9 veces el valor permitido para la DBO5 y 3 veces la DQO

EDAR

CASARES DB05 DQO

Sólidossuspensión

Entrada Salida max Entrada Salida Max

Entrada Salida Max

09/02/2015 241 65 25 766 169 125 472 57 35

09/03/2015 385 186 25 912 403 125 198 119 35

30/03/2015 344 151 25 698 341 125 276 89 35

13/04/2015 237 69 25 882 274 125 234 70 35

04/05/2015 228 48 25 612 212 125 188 30,4 35

08/06/2015 461 42 25 700 159 125 223 34,4 35

01/07/2015 424 31,2 25 862 132 125 372 17,8 35

24/08/2015 137 28,1 25 349 139 125 82 39,6 35

21/09/2015 904 31,5 25 1736 158 125 787 41 35

26/10/2015 617 34,5 25 1032 130 125 394 33,2 35

23/11/2015 367 30,9 25 980 130 125 236 27 35

21/12/2015 319 42 25 748 182 125 230 38 35

Conclusiones

La depuración y reutilización de las aguas residuales es una obligación medioambiental inexcusable de

todas las administraciones, Ayuntamiento, Mancomunidad, Diputación, Junta de Andalucía, Estado, CEE

Es una medida de mitigación al cambio climático y paradigma de la nueva cultura del agua.

Un alto porcentaje del consumo de aguas en las ciudades no requiere la calidad de agua potable

Sistemas descentralizadas de tratamiento son viables y pueden contribuir significativamente al ahorro de

agua potable y energía.

Se tiene que prever mecanismos para garantizar el mantenimiento y correcto funcionamiento de las

EDARs .

Isabel García Tejerina: “La depuradora de aguas de Nerja

estará plenamente operativa en junio de 2016”

El PSOE, ha exigido al Gobierno del PP que reactive

cuanto antes las obras de la Estación Depuradora de

Aguas Residuales (EDAR) de Nerja

julio 2017

Gracias por vuestra implicación