PROYECTO Regeneración y Reutilización De Aguas...

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PROYECTO

Regeneración y Reutilización

De

Aguas grises

Agua residuales depuradas

Juan Carlos, HURTADO

Valeria, N. LOPEZ

Alumnos de 4° Año

Colegio Técnico Químico “4-037” Homero Manzi

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Contenido

Definición del problema: ....................................................................................................................... 3

Planteamiento ........................................................................................................................................... 3

Que son las Aguas Grises y Aguas residuales ............................................................................. 4

Sistematización ......................................................................................................................................... 4

Beneficios de la reutilización de aguas grises ............................................................................... 5

Antecedentes en nuestra provincia de Mendoza ......................................................................... 6

El tratamiento de aguas grises ........................................................................................................... 7

Clasificación de aguas grises y residuales. .................................................................................... 8

Aguas grises y residuales urbanas. .................................................................................................. 9

Marco conceptual de la reutilización ............................................................................................... 10

Modelo de reúso ..................................................................................................................................... 12

Método de reúso de agua en una vivienda .................................................................................. 14

Sistemas de tratamientos ............................................................................................................... 16

Caja control del sistema ...................................................................................................................... 18

Las aguas residuales como fuente alternativa de recursos ................................................... 21

Diferentes caminos de usos posibles. ............................................................................................ 22

Sistemas de tratamientos. ................................................................................................................. 24

Tratamientos de filtración. ................................................................................................................. 25

Oxidación................................................................................................................................................... 29

Tratamientos Físicos y Químicos. .................................................................................................... 30

Tratamiento de aguas residuales canalizadas por tuberías de desagües y Bío-filtros 32

Lagunas de estabilización ................................................................................................................... 33

Bío-digestor / clarificador ................................................................................................................... 34

Métodos acuáticos ................................................................................................................................. 38

Cultivos acuáticos. ................................................................................................................................. 44

Plantas acuáticas en el tratamiento de aguas residuales. ..................................................... 45

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Definición del problema:

La energía no es el único recurso que se debe preservar si se quiere asegurar un

desarrollo sostenible que posibilite a generaciones futuras disfrutar de la naturaleza al

igual que lo han hecho las generaciones hasta el día de hoy.

El agua es un recurso natural que hay que proteger para garantizar el funcionamiento

de los ecosistemas y la supervivencia de los seres vivos que lo forman. Se utiliza para

beber, para lavar, para cocinar, y para regar cultivos.

Nunca se ha tenido en cuenta que el agua es un recurso natural que es limitado y hay

que cuidar. Muchos pozos se han secado o se han salado por un exceso de utilización

de agua. Por este motivo, como consumidores de agua se puede poner un grano de

arena reciclando el agua de las casas y aprovechándola para usos en los que no es

necesario el agua potable, esta es utilizada para actividades higiénicas sobre todo

necesarias para el bienestar de todos en cuanto a la salud, a veces está destinada a

usos en los que no es imprescindible su uso. La utilización de agua potable en

actividades que tal vez no lo requieren se pudiese ver como un lujo o acción

innecesaria para el hogar

Planteamiento

Con el siguiente proyecto, se pretende demostrar la reutilización de las aguas grises

que derivan de escenarios como la ducha, el lavamanos el lavaplatos y la lavadora,

mediante un sistema de almacenamiento y filtrado para que después se pueda utilizar

el agua reciclada en actividades como el vaciado de un sanitario, el lavado de un

automóvil, entre otros.

Al realizar estas actividades no es necesario el uso de agua potable, la cual se podría

seleccionar para actividades que de verdad valgan la pena o sencillamente reciclarla

para las acciones ya nombradas.

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Que son las Aguas Grises y Aguas residuales

Las aguas grises: son aguas que provienen de la cocina, los lavatorios, bañeras,

duchas y bidets de los cuartos de baño.

Las aguas residuales o negras: provienen de los inodoros del cuarto de baño. A

primera vista las aguas grises pueden resultar inservibles, sin embargo su

reutilización consigue disminuir el gasto en agua potable, así como reducir el vertido

de aguas residuales.

Sistematización

¿De qué manera se podría ubicar puntos de captación de aguas en el hogar

para reciclarlas?

¿Se podrán construir circuitos eléctricos para el reciclado de aguas grises?

¿Qué tipo de construcciones mecánicas se emplearán para el reciclaje de

aguas grises?

Los sistemas de reutilización de aguas grises pueden conseguir el ahorro de entre un

30% y un 45% de agua potable

Las aguas grises son una fuente de gran valor como abonos para la horticultura

El mismo fósforo, potasio y nitrógeno que convierte a las aguas grises en una fuente

de contaminación para lagos, ríos y aguas del terreno puede utilizarse de manera

beneficiosa como excelentes nutrientes para el regado de plantas.

Los seres humanos producen cada uno a través de la orina 6 kg de nitrógeno, 1 kg de

fósforo y 1 kg de potasio anualmente. 500 metros cuadrados de tierra cultivada

pueden soportar el 75% de las necesidades nutricionales de una persona, con el

aporte anual de unos 6 kg de nitrógeno, 1 kg de fósforo y 1 kg de potasio.

El cuidado del agua es fundamental para la economía de Mendoza, por tanto se buscan

alternativas para ahorrar y reutilizar el vital elemento en nuestra provincia.

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Se estima que por día una persona consume unos 450 litros de agua, la que en su

gran mayoría se destina al aseo personal, de viviendas, tareas del hogar, riego de

parques y jardines, lavado de autos, entre otras actividades. Si tenemos en cuenta

que una persona consume entre 2 y 3 litros de agua potable por día, el resto se está

desperdiciando en el sistema porque a las plantas de tratamiento sólo regresa un 40

por ciento.

Debido a ello, se está propiciando que en los nuevos barrios y loteos se trabaje con el

sistema de “recuperación de aguas grises”.

Este proyecto apunta a que se trabaje con un sistema de “doble cañería”, mediante el

que por una ingresa el agua potable (llamada azul), y por la otra entra la de

reutilización (denominada agua gris) que podría destinarse al riego.

Beneficios de la reutilización de aguas grises

La reutilización de “aguas grises” permitiría un importante ahorro de agua potable,

la que se logra con un proceso que tiene valores económicamente altos

Debido a la escasez de agua, la sociedad está tomando conciencia de la importancia

de reciclar el agua que se consume.

El gasto doméstico diario por persona es de 129 litros y la mitad provienen de la

ducha y la cisterna. A parte de limitar ese gasto, se puede optar por sistemas de

reciclado para mejorar el consumo. Se podrían ahorrar una cantidad considerable de

litros de agua al año por familia con un sistema de tratamiento de aguas grises, donde

su función será limpiar el agua del aseo personal (lavado, ducha, baño) haciéndola útil

para otros usos con agua no potable: lavar el jardín, la cisterna, vaciar el inodoro, en

definitiva, para aquellos usos no potables.

Además se agregaría un sistema electro-mecánico, que tal como su mismo nombre

lo indica, se ha diseñado para programar y controlar procesos secuenciales en tiempo

real sobre los elementos que realizan el reciclaje de aguas grises.

El presente proyecto se realiza con el fin de hacer que el reciclar el agua usada sea

una de las mejores opciones para reducir costos en el hogar, y sobre todo, para tener

un consumo sostenible del agua, y hacer un uso eficiente de esta. El agua es un

recurso escaso, vital para el ser humano. Cualquier acción que esté a nuestro alcance

para poder reducir el consumo de tan preciado elemento, quedará sobradamente

justificado

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Cabe informar que el agua para consumo humano se consigue en pozos de varios

metros de profundidad, mientras que las grises se pueden encontrar a sólo dos

metros, lo que la convierte en un recurso más económico y fácil de lograr, pudiendo

ser encarado por emprendimientos independientes.

En la actualidad se ha presentado un proyecto de ley que busca implementar sistemas

de reúso de aguas “grises” en los principales hoteles, albergues turísticos, clubes e

instituciones deportivas, emprendimientos inmobiliarios de gran envergadura y

edificios públicos en toda Mendoza.

Antecedentes en nuestra provincia de Mendoza

El tratamiento para reutilizar “aguas grises” empieza a aplicarse en San Rafael

En el Gran Mendoza hay varias experiencias de este tipo en nuevos emprendimientos

urbanísticos, y de a poco la idea va llegando a San Rafael. Cabe recordar que en

muchos países ya se aplica este sistema de aguas grises.

En nuestro departamento hay varios complejos y loteos privados, y algunos ya

analizan trabajar con este sistema de “doble cañería.

Uno de ellos es la “Finca La Escondida”, un condominio de 6 hectáreas y 12 lotes

ubicado en Las Paredes, que trabaja con un concepto “sustentable” y de equilibrio con

el medio ambiente.

Este proyecto de loteo está proyectado con un riego por aspersión centralizado y

un sistema de recuperación de aguas grises. Además de contar con faroles solares en

las calles internas y red de cloacas aptas para la generación de gas metano.

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El tratamiento de aguas grises

El tratamiento de aguas grises puede ser doméstico o industrial. Básicamente, el

procedimiento es en ambos casos el mismo, y sólo varía el volumen del agua tratada.

Para poder tratar las aguas grises es necesario que la vivienda disponga de dos

sistemas hidráulicos independientes: por un lado el de las aguas grises, es decir, el de

las aguas que proceden de los lavados, las duchas y baños, y por otro lado el resto de

los desagües de la casa. Por este motivo, lo mejor para optimizar la amortización del

sistema es planificar la inclusión de un sistema de aguas grises cuando se está

planificando la construcción de la casa. Estas aguas son recogidas y enviadas al

sistema de tratamiento de aguas grises, pasando por una serie de filtros y

procedimientos, que permitirán tratar estas aguas

Posteriormente, el agua tratada puede ser aplicada a multitud de usos; a todos

aquellos en los que no resulta imprescindible la utilización de agua potable, es decir,

todos, excepto beber, cocinar, tomar una ducha o lavar. De este modo, tratar las

aguas grises resulta en un beneficio para nosotros, para la sociedad y para el medio

ambiente.

Los posibles elementos tecnológicos para su aplicación:

Sistemas para reciclaje de agua a nivel doméstico, que tienen como finalidad

aprovechar el agua generada en bañeras y/o platos de ducha, para el llenado de la

cisterna del complementario inodoro:

Se caracterizan porque está constituida a partir de un depósito conectado al

desagüe de la bañera y/o del plato de ducha, depósito comunicado a través de

una conducción con la cisterna del inodoro, estableciéndose en dicha conducción

una bomba eléctrica accionada a través de un relé con la colaboración de un

sensor de nivel establecido en el fondo del citado depósito, de manera que el

agua almacenada en el mismo es impulsada por la bomba hacia la cisterna del

inodoro para llenado de esta última

A partir de una serie de tanques de almacenamiento, después se pasa el agua

por una serie de filtros y elementos de purificación para que se pueda utilizar

después en actividades que no requieran tanto el uso de agua potable

En la cisterna se establece una válvula de tres vías que, controlada por un relé

y por un sensor de nivel, determina la carga de la cisterna desde el depósito de

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reciclaje de agua o de la toma de la red general de suministro cuando dicho

depósito esté vacío.

Clasificación de aguas grises y residuales.

Aguas grises:

Según su Naturaleza:

En primer lugar están las aguas grises del baño. Provienen de la bañera, la ducha y el

lavamanos. Constituyen aproximadamente el 59% del total de las aguas grises

generadas en la vivienda Estas aguas están contaminadas con pelos, jabones,

champús, tintes para el pelo, pasta de dientes, pelusas, grasa corporal, nutrientes,

aceites y otros productos de limpieza. Pueden contener pequeñas cantidades de

contaminación fecal (con sus patógenos asociados), proveniente del aseo corporal.

Por otro lado, se tienen las aguas grises del lavadero. Constituyen un 41% del

volumen de aguas grises generadas en la vivienda. Estas aguas se contaminan por

pelusas, aceites, grasas, detergentes para la ropa, productos químicos, jabones,

nutrientes y otros.

Hay una gran variabilidad en la composición química y física de las aguas grises

producidas en una vivienda, debido a factores como las fuentes de las que provienen

las aguas, los hábitos individuales, los productos empleados (detergentes, champús y

jabones).

Agua residual:

Las aguas residuales domésticas son la mezcla de las aguas grises y las aguas negras

(váter, bidet y cocina). Hay sistemas que separan las aguas grises y las aguas negras

para tratarlas por separado, pero otros reciclan directamente el conjunto de aguas

residuales, sin hacer distinción entre aguas grises y negras.

Lógicamente este efluente de aguas estará más contaminado que el de aguas grises,

ya que contendrá una cantidad mucho más alta de patógenos, sólidos en suspensión,

nutrientes y materia orgánica. La proporción de generación de aguas grises versus

aguas negras en una vivienda es de un 60 – 70% de aguas grises contra un 30 – 40%

de aguas negras

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Según su Naturaleza:

La naturaleza química entre las aguas residuales y las aguas grises es muy diferente.

Las aguas grises contienen microorganismos patógenos, incluyendo bacterias, protozoos, virus y parásitos en concentraciones suficientemente altas como para representar un riesgo para la salud.

Esto hace que las aguas grises deban ser desinfectadas antes de ser reutilizadas, o bien dispuestas de manera que se impida su contacto con los seres humanos.

Aguas grises y residuales urbanas.

Todas las aguas grises tienen una gran cantidad de sales disueltas, como sodio, calcio, magnesio, potasio. A esto se le debe añadir la deficiencia de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo. Estos valores bajos de materia orgánica biodegradable o el

desequilibrio entre nutrientes limitan la eficacia del tratamiento biológico

Se ha documentado que las aguas grises pueden contener al menos 105/100 ml de microorganismos potencialmente patógenos, como coliformes fecales. Por otro lado,

los recuentos totales de coliformes fecales en las aguas puede aumentar en gran medida con unas 48 h de almacenaje, independientemente de la fuente de origen

Procedencia de la contaminación en los núcleos urbanos:

Servicios domésticos y públicos

Limpieza de locales

Drenado de Aguas Pluviales

Tipos de contaminantes:

Materia Orgánica (principalmente) en suspensión y disuelta

N; P; NaCl y otras sales minerales

Micro contaminantes procedentes de nuevos productos

Las Aguas residuales. de lavado de calles arrastran principalmente materia sólida

Inorgánica en suspensión, además de otros productos (fenoles, plomo -escape vehículos motor-, insecticidas -jardines-...)

Características Físico-Químicas

La Temperatura de las Aguas. Residuales. Oscila entre 10-20 °C (15 °C) · Además de las cargas contaminantes en Materias en suspensión y Materias Orgánicas, las Aguas .Residuales. contienen otros muchos compuestos como nutrientes (N y P), Cloruros,

detergentes... cuyos valores orientativos de la carga por habitante y día son:

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N amoniacal: 3-10 gr/hab/d

N total: 6.5-13 gr/hab/d

P (PO43-) ; 4-8 gr/hab/d

Detergentes : 7-12 gr/hab/d

En lugares donde existen trituradoras de residuos sólidos las A.R.(aguas residuales)Urbanas están mucho más cargadas (100 % más)

Características Biológicas

En las Aguas Residuales. van numerosos microorganismos., unos patógenos y otros no. Entre los primeros cabe destacar los virus de la Hepatitis. Por ej. En 1 gr. de heces

de un enfermo existen entre 10-106 dosis infecciosas del virus de la hepatitis.

El tracto intestinal del hombre contiene numerosas bacterias conocidas como

Organismos COLIFORMES. Cada individuo evacua de 105-4x105 millones de coliformes por día, que aunque no son dañinos, se utilizan como indicadores de contaminación

debido a que su presencia indica la posibilidad de que existan gérmenes patógenos de más difícil detección.

Las Aguas. Residuales Urbanas contienen: l06 colif. Totales / 100 ml

Marco conceptual de la reutilización de las aguas grises

En la actualidad la mayoría de viviendas construidas, no cuentan con un sistema para evitar en lo posible el desperdicio de agua potable a causa del uso inadecuado de esta,

se propone la construcción de este sistema de reciclaje de aguas grises para uso en viviendas, ya que la recolección de aguas grises se haría directamente desde el acueducto, en el área urbana y que sea asequible para la mayoría de consumidores a

nivel nacional.

La reutilización directa de aguas grises se ha desarrollado activamente en los últimos

años como respuesta frente:

• Al aumento de la demanda de agua.

• A la escasez de recursos hídricos.

• A las nuevas políticas de saneamiento

• Al deterioro de la calidad de las aguas superficiales y subterráneas.

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Este desarrollo se ha planteado con los objetivos principales siguientes:

• Suministrar agua para usos que no necesitan una gran calidad del recurso.

• Proteger la calidad del medio ambiente.

• Buscar nuevos recursos alternativos, no convencionales.

• Crear un nuevo recurso.

• Resolver localmente el problema socioeconómico de escasez de recursos hídricos

(déficits crónico o estacional).

La realidad de la reutilización debe definirse en los lugares en que existe la necesidad

de aumentar la dotación de agua para los usos que sostienen el desarrollo económico,

no tan solo el abastecimiento a poblaciones sino la industria, la agricultura y los

recursos paisajísticos destinados a mejorar la imagen del país.

En términos de calidad y de sostenibilidad, se puede decir que demanda y recursos

están estrechamente relacionados, ya que resulta difícil mantener la calidad de los

recursos cuando hay poca cantidad y, adicionalmente, la falta de calidad del agua

condiciona gravemente la ecología de los ecosistemas hídricos, clave para gran

número de aplicaciones del agua.

Uso del agua:

Dependiendo de la complejidad de la actividad urbana y de las fuentes de

abastecimiento disponibles las cuales pueden ser de origen subterráneo o de origen

superficial, en general, el agua se introduce a un sistema de abastecimiento de agua

potable que consiste en:

Obras de captación, un proceso de potabilización, tubería de conducción, tanques de

almacenamiento y tubería para la red de distribución.

También el sistema de agua potable puede ser alimentado por medio de un pozo, en

el cual la mejor forma de extraer el agua es mediante una bomba. Por lo tanto el agua

está lista para ser consumida en los hogares, comercio e industria, para luego ser

canalizada mediante un sistema de drenaje por medio de una conexión domiciliar y

con ello realizar un tratamiento del agua residual previa

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Modelo de reúso

En este proyecto, la idea de la reutilización convierte el gasto en tratamientos en una

inversión productiva, pues en lugar de desechar (aguas grises), es posible retornar al

proceso productivo una fracción del agua residual tratada para que sea acondicionada

apropiadamente para su reutilización.

Este hecho tiene un efecto benéfico desde el punto de vista del consumo de agua

potable. Al reusar agua residual tratada, las necesidades de entrada al proceso

disminuyen y, por lo tanto, también la cantidad descargada. Esto trae consigo una

cadena de ahorros derivados de varios hechos:

1. Por estar consumiendo menos agua del servicio municipal

2. Por disminuir el gasto de tratamiento (Generalmente proporcional al volumen

de agua

3. Por la disminución en el tamaño del tratamiento final para descarga

4. Por la posibilidad de utilizar el agua para otros usos o usuarios

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Método de reúso de agua grises en una vivienda

Es un método muy sencillo, pero requiere de previsión al momento de diseñar,

rehabilitar o modificar una vivienda.

Una persona consume entre 20 m3 y 25 m3 cada año de agua potable en el tanque

del inodoro, contando como tal en uso doméstico diario de agua un gasto de 129

litros. Hay muchas maneras de reutilizar una parte del agua del abastecimiento, y una

de las viables es simplemente reutilizar el agua de desagüe de la ducha, el lavamanos,

la lavadora, etc.

Para emplearla hacia otras actividades como el vaciado del inodoro, o el lavado de

implementos. El tanque por ejemplo utiliza, comúnmente, agua potable, regularmente

consume de 6 a 8 litros (depende del tipo de taza sanitaria utilizada).

Reutilizando las aguas grises para su empleo en el tanque se pueden ahorrar

aproximadamente quinientos litros a la semana, ya que más de un tercio del agua que

se utiliza es para el inodoro

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El agua de las duchas, bañeras y lavamanos se puede reutilizar para el tanque del

inodoro, donde las aguas grises son almacenadas en un depósito acumulador y por

medio de tubería de PVC el agua es conducida para la alimentación del tanque del

inodoro, o hacia otras actividades que no requieran un uso de agua potable. En la

reutilización de aguas grises se necesita una mayor seguridad en su manipulación, por

lo que se recomienda la depuración físico – químicas de las aguas procedentes de

duchas, lavamanos y bañeras

Hay muchas formas de instalar un sistema de reutilización de agua, la viable

energéticamente es aquella que permite prescindir de bombas aprovechando la misma

presión del agua, para esto el depósito acumulador y el tanque del inodoro han de

estar ubicados a diferentes niveles, o bien se puede aprovechar el agua de un piso

superior.

En el caso en que no se tenga esta diferencia de altura, o sea una vivienda de un solo

nivel, es necesario utilizar una bomba la cual permitiría subir el agua del depósito al

segundo nivel o distribuirla en todo el nivel inferior.

Por lo tanto es imprescindible un depósito de almacenaje intermedio, un filtro sencillo

(para pelos y otros posibles restos) y un sistema que permita al tanque tomar agua

limpia en caso de necesidad. Al tener un excesivo desperdicio de agua doméstica se

debe considerar la necesidad de diseñar un sistema reciclador de aguas grises, al

mirar las posibilidades es conveniente obtener agua para reciclar de la propia casa,

para esto se requiere de un sistema de filtrado, para tal fin utilizar el agua reciclada en

la zona donde más consumo existe que es el inodoro, el riego de plantas, o actividades

como el lavado de un carro. También se requiere de un sistema de bombeo y

captación debidamente estructurado de la mano del sistema eléctrico y mecánico que

permita su funcionamiento.

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Sistemas de tratamientos

1. Etapa de pre-recolección: el proceso de reciclaje de aguas grises va

acompañado de un pre-recolector en forma de L, que tiene como objetivo

filtrar en él las partículas de gran tamaño que puedan obstruir las

bombas, válvulas o elementos al inicio del proceso de almacenaje del

sistema que se puedan taponar, con el fin de lograr obtener un correcto

funcionamiento, y de esta manera poder almacenar las aguas grises en

un tanque de buena capacidad para su posterior reciclaje en la cual se

recoge el agua y se la conduce por tubería hacia un tanque de recolección

2. Etapa de almacenamiento de aguas grises y distribución: esta es

la parte en la cual se almacenan las aguas grises pre recolectadas, y se le

da una salida para distribuir el agua hacia la etapa de filtrado.

3. Etapa de filtrado: El proceso en el cual el agua circula por filtros de

ciertas características, logrando agua para uso externo y no de consumo.

Filtro de arena. Son muy efectivos para retener sustancias orgánicas,

pues pueden filtrar a través de todo el espesor de arena, acumulando

grandes cantidades de contaminantes antes de que sea necesaria su

limpieza.

El equipo de filtración de este tipo consta de un solo filtro o de una

batería de filtros que funcionan en paralelo. La filtración se lleva a cabo

haciendo pasar el líquido a tratar, a través de un lecho de arena de

graduación especial.

El tamaño promedio de los granos de arena y su distribución han sido

escogidos para obtener las distancias mínimas entre granos, sin causar

pérdidas de altas presiones.

El agua sin tratar contiene normalmente sólidos en suspensión. Los

cuales son indeseables o perjudiciales para uso en aplicaciones

industriales o domésticas.

Los filtros de arena a presión eliminan las partículas finas y la materia

coloidal coagulada previamente. Las partículas atrapadas en el lecho se

desalojan fácilmente invirtiendo el flujo a través de la unidad. Esto hace

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expandir la arena, limpiándose por acción hidráulica y por fricción de un

grano con otro.

Filtro carbón activado. El filtro de carbón funciona por el mismo

principio que el filtro de arena, la diferencia radica en los elementos

filtrantes y su finalidad. El carbón activado es un material natural que

con millones de agujeros microscópicos que atrae, captura y rompe

moléculas de contaminantes presentes. Se diseña normalmente para

remover cloro, sabores, olores y demás químicos orgánicos. Las

propiedades de este medio filtrante hacen que las materias orgánicas y

las causantes de olores y sabores, al igual que el cloro residual que se

encuentra en el agua, sean absorbidas en las superficies del medio

filtrante, eliminándolas así del líquido a tratar.

4. Etapa de almacenamiento de agua reciclada: esta es la parte en la

cual se almacena el agua proveniente de la etapa de filtrado, se le da una

salida para utilizar el agua hacia donde se le requiera.

5. Bomba eléctrica de agua: la bomba eléctrica es utilizada para impulsar

el líquido desde el tanque de almacenamiento de aguas grises y de pre-

recolección y tiene como función garantizar el transporte constante del

líquido cada vez que el sistema lo requiera. Se utiliza una bomba

centrífuga horizontal completamente silenciosa, para trabajar con aguas

limpias en aplicaciones domésticas, riego y conjuntos hidroneumáticos de

presión.

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Caja control del sistema

Inicialmente el sistema trabajará con energía eléctrica para la alimentación de los diferentes componentes eléctricos, las aguas grises y recicladas se tratarán por medio

de una etapa de filtración y control del proceso por medio de señales internas o externas al proceso.

Componentes generales del sistema

- Almacenar o aceptar Energía Externa

- Energía eléctrica tomada desde una pared

- Energía eléctrica tomada desde una batería Celdas solares.

- Energía eólica

- Energía hidráulica

- Calentamiento de vapor

- Convertir energía a señales de control

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- Controlador Lógico Programable (PLC)

- Determinar tiempos de cada etapa

- Relés conectados a diagramas eléctricos

- Contadores Internos del PLC

- Servo actuadores para flujo de agua de los tanques

- Válvulas solenoides

- Válvulas de bola

- Extracción de agua

- Bombas Eléctricas

- Almacenar agua de entrada y de salida

- Tanques cilíndricos

- Sensor nivel

- Sensores de flotador

- Sensores resistivos de pulsador

- Mostrar Variables al usuario

- LED

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Regeneracio n y Reutilizacio n de

Aguas Residuales depuradas

Aguas residuales:

Deben protegerse los recursos naturales de buena calidad y destinarlos

prioritariamente a los usos que presentan una mayor exigencia cualitativa

(abastecimiento de agua potable y caudales ecológicos imprescindibles) y al mismo

tiempo considerar las aguas regeneradas no solo como un recurso alternativo, sino

también como un nuevo producto, materia prima o recurso dentro del mercado global

del abastecimiento y saneamiento de las aguas.

Este producto deberá competir con los recursos tradicionales los cuales deben

reconocerse y dar de manera oficial un valor económico, si se considera la integración

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de los recursos convencionales y no convencionales en un marco amplio que

contemple:

• El agua como un bien económico y social.

• El contexto geopolítico del recurso agua.

• La sostenibilidad del recurso.

• La decisión de utilizar aguas regeneradas debe llevarse a cabo desde una

perspectiva que combine política y economía.

Al analizar un proyecto de reutilización se debe considerar:

• El coste de otras alternativas.

• El beneficio social o menor riesgo para el usuario de las aguas de mejor calidad, que

se deriva de la liberación de aguas de mayor calidad para el abastecimiento de las

poblaciones.

• La viabilidad técnico-económica del proyecto.

• La optimización del aprovechamiento de los recursos disponibles.

Los beneficios de la reutilización de las aguas residuales tienen que integrarse en un

esquema de protección del medio ambiente y de la salud pública, e incorporarse a los

estudios económicos como herramienta de solución de un problema puntual.

El desarrollo económico basado en el turismo, y su consecuencia, la necesidad de

extender la depuración, han conducido a la escasez de agua sin tratar y a la aparición

de un nuevo recurso, el agua con tratamiento secundario.

Finalmente, una vez establecidos los tratamientos secundarios, se han comenzado a

desarrollar el terciario y los de regeneración.

Actualmente, se están investigando los tratamientos de desinfección más adecuados

para las aguas residuales regeneradas.

Las aguas residuales como fuente alternativa de recursos

En situaciones de escasez de agua, que pueden ser temporales (sequías), las

alternativas que se presentan para satisfacer la demanda de una región son de tres

tipos:

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• Aporte de nuevos recursos hídricos convencionales, construyendo grandes

infraestructuras hidráulicas.

• Reducción de la demanda, recurriendo a una gestión racional de ésta y potenciando

el ahorro y el reciclaje.

• Aumento de los recursos disponibles, reutilizando planificadamente para distintos

usos las aguas residuales regeneradas.

En consecuencia, hay que recurrir:

• A tratamientos avanzados de potabilización que incluyen tecnologías cada vez más

sofisticadas y que se emplean secuencialmente (por ejemplo ozono y carbón activo).

• Al empleo de técnicas analíticas complejas para detectar los contaminantes

presentes en el agua potable.

• Por estas razones se han incrementado los costes de tratamiento del agua.

Diferentes caminos de usos posibles.

En el momento en que el agua residual depurada se recupera y se somete a

tratamientos de regeneración deja de ser un residuo para convertirse en una materia

prima o recurso. Deben separarse claramente los conceptos de depuración y

regeneración.

El objetivo de la depuración es la obtención de un efluente que cumpla una normativa

con respecto a la calidad del agua (materia orgánica, sólidos en suspensión

ocasionalmente nutrientes) para su vertido al medio.

Se fija la calidad en función de la reutilización (uso) posterior.

Esta calidad fijará:

• Los criterios de calidad exigibles.

• El proceso o procesos de regeneración.

• La viabilidad económica de la reutilización (teniendo en cuenta los criterios

socioeconómicos del entorno).

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Los usos actuales de reutilización

• Riegos agrícolas.

• Usos lúdicos (campos de golf).

• Recarga de acuíferos.

• Usos urbanos.

Se puede prever un desarrollo inmediato o más completo de las reutilizaciones

siguientes:

• Usos urbanos.

• Recarga de aguas subterráneas.

• Usos industriales.

MARCO NORMATIVO DEL REUSO AGRÍCOLA:

RES. 461/98 del HTA

-Reglamenta el Vertido de efluentes al ducto Pescara Y del efluente final del Sistema a

Reuso

RES. 627/00 del HTA

-Reglamenta el Reuso del Agua de origen industrial.

RES. 400/03 del HTA

-Reglamenta el Reuso de efluentes de origen cloacal

Materializa en una zona definida el reuso controlado de los efluentes de un

establecimiento depurador:

A.C.R.E. Dentro de un marco de desarrollo sustentable. Queda prohibido que el agua

salga del área establecida como Acre o se libere al uso irrestricto.

Sujeta a los principios que rigen para las aguas públicas (permisos precarios).

Método de riego permitido dentro del riego.

CULTIVOS PERMITIDOS.

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DE ACUERDO AL NIVEL DE TRATAMIENTO ALCANZADO POR EL EFLUENTE.

EFLUENTES CON TRATAMIENTO PRIMARIO:

FORESTALES DE HOJA PERENNE.

- CULTIVOS FORRAJEROS RECOLECTADOS Y SECADOS AL SOL ANTES DE SER

CONSUMIDOS POR LOS ANIMALES

- CULTIVOS CUYAS FRUTAS, HOJAS, BULBOS, TALLOS, TUBERCULOS

OBLIGATORIAMENTE NECESITEN PROCESOS INDUSTRIALES ANTES DE SU CONSUMO.

EFLUENTES CON TRATAMIENTO SECUNDARIO.

CULTIVOS DE PASTOS, FORRAJES VERDES PARA PASTAJE DIRECTO.

CULTIVOS CUYAS PARTES VEGETALES PARA CONSUMO HUMANO NO ENTREN EN

CONTACTO DIRECTO CON LAS AGUAS DE REUSO, NI SE RIEGUEN POR ASPERSIÓN.

CULTIVOS PARA CONSUMO HUMANO QUE NORMALMENTE SE INGIEREN DESPUES DE

SER COCINADOS. DEJAR DE REGAR UN MES ANTES DE COSECHA.

CULTIVOS PARA CONSUMO HUMANO CUYA CÁSCARA NO SE COME, EVITANDO QUE EL

AGUA DE REUSO SE PONGA EN CONTACTO CON EL PRODUCTO.

Sistemas de tratamientos.

Se pueden emplear varios sistemas diferentes de tratamiento en las aguas

procedentes de las estaciones depuradoras de aguas residuales para que éstas

puedan ser reutilizadas posteriormente.

Dependiendo de su uso posterior y de la calidad necesaria, se empleará un tipo u otro

de tratamiento o incluso una combinación de estos.

Para los diferentes sistemas de tratamiento que se exponen a continuación, se ha

seguido la siguiente clasificación:

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• Tratamientos de filtración terciaria.

• Tratamientos físico-químicos.

• Tratamientos de desinfección.

• Técnicas de membrana.

Tratamientos de filtración.

En general, se considera la filtración como el paso de un fluido a través de un medio

poroso que retiene la materia que se encuentra en suspensión. La turbidez y/o los

sólidos en suspensión (SS) representan uno de los parámetros más conflictivos de un

agua terciaria en cuanto a su reutilización, ya que:

• Bloquea boquillas de aspersión.

• Se deposita en las conducciones.

• Interfiere en la mayoría de los procesos industriales.

• No es tolerada por sistemas de separación de membranas de desalación.

• Lleva asociada generalmente una importante flora contaminante microbiana.

Es un factor crítico limitante para la aplicación de otras tecnologías a las que debe, o

puede, verse sometida el agua regenerada.

Este hecho confiere a la tecnología de filtración una posición central y preeminente en

la regeneración de aguas residuales.

La presencia de sólidos interfiere también, con la desinfección del agua regenerada:

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• Incrementa las dosis de reactivos o la irradiación necesaria para una eficaz

desinfección.

• Puede reducir la eficacia y el resultado final de la desinfección por cuanto algunos de

los microorganismos asociados a sólidos o a partículas pueden estar completamente

protegidos de la actuación del agente desinfectante (tanto químico como físico).

Se incluyen aquí los tratamientos de filtración que no se basan en tecnologías de

membrana.

Los tratamientos de filtración terciaria tienen por objetivo:

• Disminuir el contenido en SS y materia orgánica (COT, DBO y DQO).

• Preparar el agua para aplicar posteriormente un tratamiento de desinfección

(eliminación de los compuestos que pueden hacer disminuir la capacidad del

desinfectante aplicado). Se consigue:

• Una reducción de sólidos en suspensión de un 50 a un 80%, la eliminación de parte

de la materia orgánica particular.

• La eliminación de la materia orgánica adsorbida en las partículas en suspensión.

Medios filtrantes Los tipos comunes de medios usados en filtros de lecho granular son:

• Arena silícea.

• Carbón de antracita.

• Granate de ilmenita.

Otros tipos de medios filtrantes han sido utilizados también en algunos casos. Por

ejemplo, el carbón granular activo (GAC) ha sido usado para reducir el sabor y olor en

lechos granulares que sirven a ambos procesos, filtración y adsorción, como

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adsorbente. El carbono granular activado está siendo utilizado, también, después de la

filtración para adsorción de compuestos orgánicos.

Filtración rápida en lecho granular

La filtración rápida en lecho granular, formalmente conocida como filtración rápida en

arena, consiste en el paso de agua pre tratada a través de un lecho granular a tasas

de entre 5 a 25 m/h. El flujo es hacia abajo a través del lecho.

Se usan ambos tipos de filtros:

• De gravedad.

• A presión.

Durante la operación, los sólidos son remocionados del agua y acumulados en la parte

superior del medio filtrante. Este cegado da como resultado un incremento gradual en

pérdida de carga si el flujo de caudal se mantiene. La pérdida de carga total puede

aproximarse a la pérdida de carga máxima suministrada y prevista. Después de un

período de operación, el filtro rápido se limpia por contra lavado con un flujo de agua

en contracorriente, usualmente asistido por algún sistema auxiliar de purgado. El

tiempo de operación entre contra lavado se refiere como ciclo de filtrado o de marcha

de filtrado. La pérdida de carga al final de la marcha de filtraje se denomina pérdida

de carga terminal.

La necesidad del contra lavado se indica por uno de los tres criterios

siguientes, el que ocurra primero:

• La pérdida de carga a través del filtro aumenta hasta el límite disponible o hasta el

menor límite establecido (usualmente 2.4 a 3.0 m) de columna de agua.

• El filtrado comienza a deteriorarse en calidad o alcanza algún tipo de límite superior.

• Algún tiempo límite máximo (usualmente 3 o 4 días) ha sido conseguido.

Los ciclos típicos de filtrado están en el rango de 12 a 96 horas. Ajustarse a un límite

superior de tiempo es deseable a causa del riesgo de crecimiento de bacterias en el

filtro. El pre tratamiento de las aguas superficiales por coagulación química es esencial

para conseguir una eficiente remoción de partículas de filtros rápidos. Adicionalmente,

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pueden añadirse polímeros filtrantes al agua, justo antes del filtrado para reforzar la

agregación de las partículas al medio filtrante.

Filtración multicapa

Los sistemas de filtración de doble capa y multicapa fueron desarrollados para resolver

los importantes problemas que se observaban en el funcionamiento de filtros

monocapa. Intentando mantener en la superficie del filtro un material de mayor

tamaño y así conseguir que un menor porcentaje de sólidos en suspensión llegue

hasta el material filtrante de tamaño de poro efectivo inferior, donde el filtro efectúa

su capacidad de afino del filtrado. El uso de filtros multicapa está bastante extendido

para:

• Filtración de aguas terciarias a bajos caudales (hasta unos 50 m3 /h).

• La filtración de aguas poco cargadas (potabilización de aguas superficiales).

La filtración multicapa consiste en la filtración del agua a través de varios estratos

filtrantes superpuestos.

Generalmente se realiza en tanques presurizados. Varios lechos de material filtrante,

de mayor a menor tamaño de poro efectivo, resultan en un comportamiento real de

funcionamiento en profundidad del filtro. El filtro sólo llega a colmatarse cuando cada

uno de los diferentes lechos, considerados de forma aislada, se haya colmatado. Puede

tratarse una mayor cantidad de agua entre contra lavados dado que:

La duración del ciclo de filtración es mucho mayor.

• La pérdida de presión creada por el filtro evoluciona de forma mucho más lenta.

Sin embargo, en este tipo de filtros, el contralavado presenta dificultades técnicas que

no afectan a un filtro monocapa que deben solventarse adecuadamente.

En este sentido, la existencia de varios estratos filtrantes ordenados implica que

posteriormente se recupera el orden previo de las diferentes capas filtrantes.

Entre las restricciones que se observan cabe citar que:

• No siempre es posible contralavar con mezclas agua/aire.

• Deben dimensionarse cuidadosamente los caudales de contralavado, que no pueden

ser tan enérgicos, por lo que hay que alargar el tiempo de contralavado.

• Deben emplearse materiales filtrantes de diferente densidad que permitan que una

vez que se haya interrumpido el caudal que fluidifica el lecho éstos decanten en el

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filtro de forma ordenada, restituyendo la composición inicial de las diferentes capas.

Adicionalmente, una parte importante de los sólidos en suspensión escapan a las

capas de mayor porosidad y acaban colmatando las capas de menor porosidad.

Se sigue observando una significativa pérdida de carga, y aún cuando es posible

alargar los ciclos de filtración, la duración de éstos es corta.

Aún teniendo en cuenta la posible elevada calidad de filtrado, tres factores

principalmente limitan su aplicación universal, sobre todo para la filtración de grandes

caudales y particularmente para la filtración a gran escala de aguas terciarias.

Estos son:

• Coste de inversión.

• Caudal nominal de lavado.

• Volumen de agua de contralavado necesario.

Estos factores inciden negativamente sobre el coste de producción del agua

regenerada. La limitación que supone el coste de los filtros cerrados y los consumos de

bombeo y contralavado han llevado a reconsiderar como se podían mejorar los filtros

originales abiertos, alimentados por gravedad y monocapa, y paulatinamente se ha

vuelto a una utilización más extendida de sistemas de filtración abiertos, la mayoría de

una sola capa, para la filtración de aguas residuales.

Oxidación

La clave de la infiltración percolación es aportar la cantidad de oxígeno necesaria para

garantizar la calidad de la depuración y la duración en el tiempo del proceso.

Se tiene que compensar íntegramente el crecimiento de la biomasa resultante de Ia

asimilación de sustrato; que se hace mediante la respiración endógena (o

autooxidación) de la biopelícula.

El suministro de oxígeno tiene que satisfacer:

• Las necesidades de asimilación y de mineralización de la materia orgánica.

• Las necesidades de oxidación del nitrógeno

Los poros de la arena filtrante deben ser lo suficientemente finos para poder

interceptar los sólidos suspendidos en la superficie del suelo y la DQO en las

partículas.

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El nitrógeno se oxida por vía biológica según la relación global:

Las necesidades totales de oxígeno se expresan mediante la Demanda Total de

Oxígeno (DTO) en mg oxígeno/l agua residual:

DTO = DQO disuelta + .4 57NK

El oxígeno que hace falta para la depuración se suministre por la fase gaseosa del

macizo filtrante, que se renueva por el aire atmosférico a través de la superficie de

infiltración empleando dos mecanismos:

Los intercambios conectivos están relacionados principalmente con las variaciones del

contenido de agua en el macizo filtrante.

Por lo que se necesita añadir dos contribuciones conectivas secundarias:

• Las debidas a las variaciones de los volúmenes gaseosos durante las reacciones

biológicas.

• Las impuestas a Ia exportación de gases disueltos o en combinación con el

percolado.

Desinfección Hay tres tipos de procesos que intervienen, ,

En la eliminación de microorganismos en la infiltración:

• Filtración.

• Adsorción.

• Degradación microbiana.

Tratamientos Físicos y Químicos.

Coagulación

Se aplica el proceso de coagulación a partículas de pequeña dimensión (de milimicras

a la decena de micras) que aparecen en el agua formando una estructura coloidal en

suspensión estable.

La estabilidad se debe a que estas partículas soportan cargas eléctricas del mismo

signo que, por repulsión eléctrica dan lugar a su estabilidad en el seno del líquido,

impidiendo su agregación en partículas mayores descartables.

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Las impurezas del agua causantes de la turbiedad y color (sílice coloidal, arcillas,

partículas orgánicas, etc.), presentan características de coloides con carga negativa,

en aguas de pH próximo a 7.

Proceso

Tres fenómenos se dan en la reacción química llamada coagulación:

• Neutralización de las cargas negativas de las impurezas con el coagulante (adición a

la dispersión iones de signo contrario al del coloide).

• Reacción del coagulante y la formación de flóculos de óxido hidratado coloidal con

carga positiva, los cuales atraen las impurezas coloidales de carga negativa.

• Adsorción superficial de impurezas por los flóculos. Los coloides convertidos en

flóculos aumentan su tamaño por simple contacto, coalescencia, favorecido por una

serie de choques sucesivos.

Estos flóculos tienen ya una velocidad de sedimentación apreciable (algunos metros

por hora), y pueden separarse por decantación.

Coagulantes inorgánicos.

Entre los coagulantes inorgánicos, cabe destacar los siguientes:

Sulfato de alúmina. (Sulfato de aluminio hidratado).

Da lugar a las reacciones siguientes, según los coadyuvantes agregados al agua para

variar la alcalinidad:

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Tratamiento de aguas residuales canalizadas por tuberías de desagües y Bío-filtros

El bío filtro es un humedal artificial de flujo superficial o subterráneo sembrado con

plantas de pantano en la superficie del lecho filtrante, por donde las aguas residuales

pre tratadas fluyen en forma horizontal o vertical.

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Durante su paso a través de las diferentes zonas del lecho filtrante, el agua residual es

depurada por la acción de microorganismos que se adhieren a la superficie, y por otros

procesos físicos como la filtración y la sedimentación. Usualmente, los bío filtros son

utilizados para poblaciones hasta 10.000 habitantes. Es utilizado después de un

tratamiento primario (tanque séptico, Inhoff o laguna).

Lagunas de estabilización

Es un proceso de estabilización natural, que consiste en mantener el desagüe en las

lagunas por un período de retención suficientemente elevado hasta lograr la

estabilización de la materia orgánica, a través de la simbiosis entre las algas,

productoras de oxígeno y las bacterias que lo utilizan para metabolizar la materia

orgánica produciendo CO2, que a su vez lo consumen las algas. Un sistema de lagunas

de estabilización opera bajo condiciones totalmente naturales.

A pesar de su simplicidad, las lagunas de estabilización requieren un mínimo de

operación y mantenimiento. Para garantizar el buen funcionamiento, es necesario

remover la materia flotante (grasas y desechos) de las lagunas facultativas, retirar las

malezas que crezcan en los taludes y eliminar la vegetación en el interior de los

estanques. En casos de sobrecarga y mal funcionamiento, es necesario desviar el

desagüe de la laguna hasta su recuperación. En cuanto al mantenimiento, los lodos

acumulados en el fondo de las lagunas deben ser removidos periódicamente. La

limpieza se efectúa retirando la laguna de operación, drenando su contenido y secando

el lodo antes de su remoción. Durante estos períodos, el desagüe debe ser desviado a

otra unidad.

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Bío-digestor / clarificador

Este sistema es una variante de los pozos sépticos que considera la

construcción de un módulo sanitario, con un bío digestor pre-fabricado y zanja de

infiltración para el tratamiento de las aguas residuales producidas.

Las aguas residuales generadas son conducidas a un bío digestor con capacidad de

600 litros y posteriormente transferidas a una zanja de infiltración. El bío digestor es

un equipo de tratamiento de aguas residuales, auto limpiable, que no necesita

instrumentos para la extracción de lodos sino solo abrir una válvula para extraerlos

cada 18 a 24 meses. Las aguas residuales tratadas en el bío digestor van a zanjas de

infiltración, pozos absorbentes o se pueden reusar para pequeños sembríos.

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Te cnicas de Depuracio n Natural de Aguas Residuales

La depuración natural utiliza y maximiza una serie de procesos que se dan de forma

natural en el medio, en un emplazamiento controlado. Creando un espacio en el que

se desarrollan una serie de ecosistemas que permitan la recuperación de un recurso,

el agua, y la reintroducción al ciclo biológico de unos excedentes (la contaminación-

nutrientes) convirtiéndolos en productos, de una forma no traumática para el medio.

Estos sistemas se utilizan en una gran variedad de situaciones, ya que son altamente

adaptables a los diferentes usos que se le quieran dar, abarcando de una

forma efectiva, técnica y económica, desde el tratamiento de casas aisladas, pequeños

núcleos, pueblos, industrias agroalimentarias, residuos ganaderos, etc.

Distinguimos dos ramas los métodos de tratamiento: Los de aplicación directa sobre el

terreno y los sistemas acuáticos. Ambos son una acción combinada de vegetación,

suelo y microorganismos que encontramos en ellos.

Ventajas en comparación con sistemas convencionales:

Escasa necesidad de personal de mantenimiento

Consumo energético reducido

Baja producción de fango

Alta calidad sanitaria del efluente

Buena fertilidad del terreno en caso de desmantelamiento

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Factor limitante para estos sistemas:

Requiere mayor superficie de terreno disponible (entre 4 y 40m2/habitante

equivalente)

Sólo para determinados tipos de vertidos, han de ser totalmente degradables o se

deben eliminar los residuos tóxicos o peligrosos restantes previamente al tratamiento

natural.

Métodos de tratamientos mediante aplicación directa en el terreno

En este tipo de tratamiento el suelo cumple dos funciones: por un lado es el medio

receptor de las aguas residuales evitando de esta manera el vertido a otros medio. Por

otro lado, es el agente activo pues tanto en su superficie como en su interior se

produce el proceso de depuración eliminando nutrientes, materia orgánica,

microorganismos y otros componentes como metales pesados o micro contaminantes

orgánicos.

El rasgo común a todos ellos es que la depuración se consigue a través de los procesos

físicos, químicos y biológicos naturales, desarrollados en un sistema planta–suelo–

agua.

FILTRO VERDE

Los filtros verdes consisten generalmente en el cultivo de masas forestales, chopos,

que además de favorecer la depuración de las aguas residuales permiten

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la explotación maderera del cultivo, con lo que se consigue de forma indirecta la

protección de los bosques, la recarga artificial de acuíferos y la mejora de la calidad de

la atmósfera.

El filtro verde tiene uno de los mayores potenciales de tratamiento de todos los

sistemas de depuración en el terreno, debido a la aplicación de cargas relativamente

bajas sobre el suelo vegetado y a la existencia de un ecosistema muy activo en el

suelo, a escasa distancia de la superficie. La depuración tiene lugar en los horizontes

superiores del terreno, donde se encuentra una capa biológica activa.

INFILTRACIÓN RÁPIDA

El tratamiento mediante infiltración rápida se define como la aplicación controlada del

agua residual sobre balsas superficiales construidas en suelos de permeabilidad media

a alta. La aplicación se realiza de forma cíclica para permitir la regeneración aerobia de

la zona de infiltración y mantener la máxima capacidad de tratamiento.

ESCORRENTÍA SUPERFICIAL

La técnica consiste en forzar la escorrentía del agua residual, mediante riego por

circulación superficial en láminas, sobre una superficie muy lisa previamente

acondicionado (en pendiente y con vegetación no arbórea), alternando periodos de

riego con periodos de secado; dependiendo la duración de cada fase de los objetivos

de tratamiento.

Lechos de turba.

El sistema está formado por lechos de turba a través de los cuales circula el agua

residual. Cada lecho descansa sobre una delgada capa de arena, soportada, a su vez,

por una capa de grava. Siendo la superficie total de cada uno 200 m2, unos en

funcionamiento y otros en conservación, para su mantenimiento y aireación.

El efluente se recoge a través de un dispositivo de drenaje situado en la base del

sistema. El terreno donde se asienta cada lecho debe ser impermeable para garantizar

la no contaminación de las aguas subterráneas, en caso contrario hay que recurrir a la

impermeabilización. La turba necesita ser retirada y reemplazada cada 5-7 años.

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LECHO DE ARENA

Métodos acuáticos

Los métodos acuáticos son aquellos cuya acción principal de depuración se ejerce en el

seno del medio acuático, participando en el proceso plantas

emergentes (especialmente sus raíces) y la actividad microbiológica asociada. Son

sistemas que pueden funcionar estacionalmente o a la largo de todo el año,

dependiendo fundamentalmente del clima, y que con frecuencia se diseñan para

mantener un flujo continuo.

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LAGUNAJE

La depuración por lagunaje consiste en el almacenamiento de éstas durante un tiempo

variable en función de la carga aplicada y de las condiciones climáticas, de forma que

la materia orgánica resulte degradada mediante la actividad de los microorganismos

presentes en el medio acuático.

En función de los tipos de microorganismos, que dependen, a su vez, de la presencia

de oxígeno disuelto, las lagunas, también conocidas como estanques de estabilización,

se clasifican en anaerobias, facultativas y aerobias o de maduración.

Lagunas anaerobias

El proceso de depuración en este tipo de lagunas tiene lugar mediante

una fermentación anaerobia. Este proceso se divide en dos grandes etapas:

En la primera, un grupo de bacterias facultativas formadoras de ácidos descomponen

las cadenas complejas de la materia orgánica en ácidos grasos, aldehídos y alcoholes.

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En la segunda etapa, otro grupo de bacterias estrictamente anaerobias, formadoras de

metano, transforman los productos intermedios en gas metano, amoniaco y anhídrido

carbónico e hidrógeno.

Normalmente estas lagunas son las primeras de una serie, correspondiendo

al tratamiento primario en el proceso de depuración. Por otra parte, pueden constituir,

por si solas un sistema de depuración para poblaciones inferiores a 2.000 habitantes

que requieran exclusivamente tratamiento primario.

Lagunas facultativas

En estas lagunas se distingue una zona aerobia próxima a la superficie, una zona

anaerobia en el fondo, donde se dan procesos de fermentación, y una zona

intermedia que contiene bacterias facultativas.

Las lagunas facultativas pueden ser las primeras de una serie o seguir a las lagunas

anaerobias, correspondiendo así a un tratamiento secundario. Su finalidad última es

la degradación de la materia orgánica.

La variación de temperatura en las diferentes estaciones del año, puede obligar a

hacer más profundos los estanques. Esta profundidad puede variar entre 1 y 2 metros.

Lagunas aerobias o de maduración

Las lagunas aerobias o de maduración son estanques de poca profundidad, entre 0.2 y

1 metro, con una producción máxima de algas y en las que se supone que toda la

masa de agua está en condiciones aerobias. Su función fundamental es reducir la

DBO5 a los niveles mínimos y eliminar patógenos gracias a la radiación ultravioleta

solar.

El tiempo de retención de una laguna de maduración así como el número de lagunas,

está condicionado por el grado de depuración bacteriana que se quiere alcanzar. La

laguna debe proporcionar un periodo de retención de 7 a10 días con una profundidad

de un metro.

Las lagunas de maduración constituyen un tratamiento terciario en el proceso de

depuración, tanto si se combinan con otras lagunas, como si lo hacen con otros

sistemas de tratamiento. Por tanto, sólo es necesario instalarlas en los casos en que

se requiera un alto grado de depuración, bien sea por los objetivos de calidad del

medio receptor o bien para la reutilización del agua para regadío.

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Humedales.

Los humedales son terrenos inundados con profundidades de agua normalmente

inferiores a 0,6 m con plantas emergentes. En estos sistemas el agua fluye

continuamente y la superficie libre permanece al nivel del suelo, o mejor (pues evita la

proliferación de insectos) por encima del mismo, manteniéndolo en estado de

saturación durante un largo periodo del año.

La vegetación presente en estos sistemas proporciona superficies adecuadas para la

formación de películas bacterianas, facilita la filtración y la adsorción de los

constituyentes del agua residual, permite la transferencia del oxígeno a la columna de

agua, y controla el crecimiento de algas al limitar la penetración de la luz solar.

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Humedales naturales

Desde el punto de vista normativo, los humedales naturales se consideran cuerpos de

agua receptores. Por tanto el vertido a estos terrenos está sujeto, en la mayoría de los

casos, a las limitaciones normativas aplicables que suelen obligar al tratamiento

secundario o avanzado de las aguas a verter. Más aún, el principal objetivo del vertido

a humedales debería ser la mejora del hábitat existente.

Humedales artificiales

Los humedales artificiales procuran idéntica capacidad de tratamiento que los

naturales, con la ventaja añadida de que al formar parte del sistema proyectado, no

están sujetos a las limitaciones de vertidos a ecosistemas naturales. Suelen tener un

fondo o base impermeable sobre la que se deposita un lecho de gravas, suelo u otro

medio para el desarrollo de las plantas, que constituyen el principal agente depurador.


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Existen dos tipos de humedales artificiales desarrollados para el tratamiento del agua

residual, dependiendo de la situación del nivel de agua:

De superficie libre de agua (FWS), en el que el agua está en contacto con la atmósfera

y constituye la fuente principal del oxígeno para aireación.

De flujo sub superficial (SFS), donde la superficie del agua se mantiene a nivel de la

superficie del lecho permeable o por debajo de la misma.

En los casos en los que se emplean para proporcionar tratamiento secundario o

avanzado, los sistemas FWS suelen consistir en balsas o canales paralelos con el fondo

constituido por suelo relativamente impermeable o con una barrera

superficial, vegetación emergente, y niveles de agua poco profundos (0,1 a 0,6 m).

Normalmente, se aplica agua residual pre tratada de forma continua, y el tratamiento

se produce durante la circulación del agua a través de los tallos y raíces de la

vegetación emergente.

Los sistemas de flujo libre también se pueden diseñar con el objetivo de creación de

nuevos hábitats para la fauna y flora, o para mejorar las condiciones de terrenos

pantanosos naturales próximos. Esta clase de sistemas suele incluir combinaciones de

espacios abiertos y zonas vegetadas e islotes con la vegetación adecuada para

proporcionar hábitats de cría para aves acuáticas.

Los sistemas de flujo sub superficial (SFS) se diseñan con el objeto de proporcionar

un tratamiento secundario avanzado. Consisten en canales o zanjas con fondos

relativamente impermeables rellenos de cantos o arena para el crecimiento de

vegetación emergente.

Humedal artificial de desechos cloacales e industriales

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Los desechos cloacales desembocan en el humedal, que es una cava llena de arena

que funciona como aislante para que los olores no salgan a la superficie.

El filtro del humedal consiste en una gran plantación, en este caso de juncos con sus

raíces dentro de la arena, que se alimentan del agua. Los nutrientes del agua son

absorbidos por los juncos, que los atrapan en sus tejidos y los utilizan para su

crecimiento. Los nutrientes absorbidos se eliminan con el cambio de tallo del junco.

Esos restos forman una capa aislante. El agua, ya libre de nutrientes, desemboca

desde el humedal hacia la laguna. El tamaño del humedal: La superficie necesaria se

calcula en base a la cantidad de habitantes de la ciudad que produce los desechos,

según la siguiente relación: 1 persona = alrededor de 5 m2.

Cultivos acuáticos.

Los cultivos acuáticos o sistemas de plantas acuáticas flotantes son básicamente

una variante de los humedales artificiales FWS, en la que se introduce un cultivo de

plantas flotantes, como los jacintos de agua o las lentejas de agua, cuya finalidad

principal es la eliminación de determinados componentes de las aguas a través de sus

raíces, que constituyen un buen substrato responsable de una parte importante del

tratamiento.

Las profundidades de agua suelen ser mayores que en los sistemas de humedales, y

varían entre 0,5 y 1,8 m. Para aumentar la capacidad de tratamiento y asegurar el

mantenimiento de las condiciones aerobias necesarias para el control biológico de los

mosquitos en los sistemas de plantas acuáticas flotantes, se han empleado sistemas

complementarios de aireación.


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Los cultivos acuáticos suelen utilizarse como sistema de afino incorporados a otra

cadena de procesos, empleándose generalmente como tratamiento terciario. Han sido

utilizados también como medios de producción de proteínas o biomasa, en cuyo caso

la depuración de agua constituye un objetivo secundario del proyecto.

Plantas acuáticas en el tratamiento de aguas residuales.

Los sistemas de plantas acuáticos están en los estanques poco profundos como

plantas acuáticas flotantes o sumergidas. Los sistemas más completamente estudiados

son aquellos que usan la lenteja de agua. Estos sistemas incluyen dos clases basados

en tipos de plantas dominantes. El primer tipo usa plantas flotantes y se distingue por

la habilidad de estas plantas para derivar el dióxido carbono y las necesidades

de oxígeno de la atmósfera directamente. Las plantas reciben sus nutrientes minerales

desde el agua.

El segundo tipo de sistema consiste en plantas sumergidas, se distingue por la

habilidad de estas plantas para absorber oxígeno, dióxido de carbono, y minerales de

la columna de agua. La planta es sumergidas se inhiben fácilmente por la turbiedad

alta en el agua porque sus partes fotosintéticas están debajo del agua.

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Tipos de Fito remediacio n, en donde se indica la zona de la planta en donde ocurre

el proceso.

Procesos utilizados por las plantas para asimilar contaminantes.

Tipo Proceso Involucrado Contaminación Tratada

Fitoextracción

Las plantas se usan para concentrar metales en las

partes cosechables (hojas y raíces)

Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo,

plomo selenio, zinc

Rizofiltración

Las raíces de las plantas se

usan para absorber, precipitar y concentrar metales pesados a partir de efluentes líquidos

contaminados y degradar compuestos orgánicos

Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo,

plomo selenio, zinc isótopos radioactivos, compuestos

fenólicos

Fitoestabilización

Las plantas tolerantes a metales

se usan para reducir la movilidad de los mismos y evitar el pasaje a napas

subterráneas o al aire.

Lagunas de deshecho de yacimientos mineros.

Propuesto para fenólicos y compuestos clorados.

Fitoestimulación

Se usan los exudados radiculares para promover el desarrollo de microorganismos

degradativos (bacterias y hongos)

Hidrocarburos derivados del

petróleo y poliaromáticos, benceno, tolueno, atrazina,

etc.

Fitovolatilización

Las plantas captan y modifican

metales pesados o compuestos orgánicos y los liberan a la atmósfera con la transpiración.

Mercurio, selenio y solventes clorados (tetraclorometano y

triclorometano)

Fitodegradación

Las plantas acuáticas y terrestres captan, almacenan y

degradan compuestos orgánicos para dar subproductos menos

tóxicos o no tóxicos.

Municiones (TNT, DNT, RDX,

nitrobenceno, nitrotolueno), atrazina, solventes

clorados, DDT, pesticidas fosfatados, fenoles y nitrilos, etc.

http://es.wikipedia.org/wiki/Trinitrotolueno

http://es.wikipedia.org/wiki/Dinitrotolueno

http://es.wikipedia.org/wiki/RDX

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PROYECTO Regeneración y Reutilización De Aguas...

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