TRABAJO COLABORATIVO:

TRATAMIENTO Y REUSO DE AGUAS RESIDUALES

WIKI 11: Ruth Geisler Chávez

Angélica María Molina Ariel Gómez Mantilla

 

Docente: Nelson Rodríguez Valencia

RESUMEN

Las diferentes actividades humanas, han generado en las fuentes hídricas una marcada contaminación, generando aguas residuales de diferentes tipos, en este sentido, existen diferentes métodos de tratamientos y reuso de aguas residuales, es necesario conocer e identificar cada uno de éstos para lograr comprender la importancia de la implementación de éstos procesos en las diferentes comunidades para garantizar un verdadero desarrollo sostenible.

INTRODUCCIÓN

El tratamiento y reutilización sostenible del agua residual  para el riego de cultivos es cada vez más común en razón a la escasez de las aguas dulces.

En países del Sudeste Asiático, de América Latina y de África, el riego con aguas residuales se hizo durante décadas de manera espontánea y no planificada por parte de los agricultores más pobres de las áreas urbanas y periurbanas (Mara y Carnicross, 1990; Bakker et al., 2000).

En Israel, 67% del agua residual es usada para riego; en India, 25% y en Sudáfrica, 24%. En América Latina, alrededor de 400 m3·s-1 de agua residual cruda es entregada a fuentes superficiales y las áreas son irrigadas, la mayoría de las veces, con aguas residuales no tratadas; más de la mitad de esta cantidad se genera en México (Post, 2006). (Jorge Silva, 2008)

En  Colombia, los avances son poco   significativos y   solamente el 8% de los 6 millones de metros cúbicos de agua residual cruda que se producen diariamente, son tratados.

Pese a las  bondades en la agricultura principalmente hay posiciones encontradas con respecto a los posibles daños microbiológicos que puedan presentarse si no se hace un tratamiento adecuado de las aguas servidas y sobre los costos de las tecnologías que se vienen utilizando.

AGUAS RESIDUALES

son aquellas que resultan del uso doméstico o industrial del agua; se les llama residuales ya que, habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo  que no sirve para el usuario directo, pueden proceder del uso:

• Domestico

• Industrial

• Agrícola

1. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

"Olvidamos que el ciclo del agua y el ciclo de la vida son uno mismo". Jacques Y. Cousteau.

Niveles De Contaminación

Parámetros básicos a medir:

• PH: el pH del agua limpia debería ser 7, si en ellas se encuentran otros contaminantes esta variara

• Sólidos Suspendidos (SS): este concepto se refiere a las partículas pequeñas de contaminantes sólidos que están presentes en una muestra. Cuanto más alto es el número de sólidos suspendidos, mas turbia es el agua.

• Demanda Bioquímica de Oxigeno (DBO): representa la cantidad de oxigeno consumido por bacterias aeróbicas para descomponer los desechos presentes en el agua. Cuando existen desechos en el agua, se evidencian muchas bacterias las cuales demandan una alta demanda de oxigeno.

Clase de ContaminantesCONTAMINANTES ORGÁNICOS

CONTAMINANTES INORGÁNICOS

• PROTEÍNAS. Proceden fundamentalmente de excretas humanas o de desechos de productos alimentarios. Son biodegradables, bastante inestables y responsables de malos olores. • CARBOHIDRATOS. Dentro de este grupo se incluyen los azúcares, almidones y fibras celulósicas. Proceden, al igual que las proteínas, de excretas y desperdicios. • ACEITES Y GRASAS. Altamente estables, inmiscibles con el agua, proceden de desperdicios alimentarios en su mayoría, a excepción de los aceites minerales que proceden de otras actividades. • OTROS. Se incluyen varios tipos de compuestos, como los tensioactivos, fenoles, organoclorados y organofosforados, etc. Su origen es muy variable y presentan elevada toxicidad. Contaminantes inorgánicos.

son de origen mineral y de naturaleza variada como:Sales, óxidos, ácidos, metales y bases inorgánicas, etc.; aparecen en cualquier tipo de aguas residuales, aunque son más abundantes en los vertidos generados por la industria.

CLASIFICACION DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTOS

DE AGUAS RESIDUALES

PROCESOS FISICOS:Desbaste

Desengrasado Sedimentación

Flotación Filtración.

Evaporación Adsorción

Extracción

PROCESOS QUIMICOS:

Coagulación-floculación

Precipitación química

Oxidación-reducción Reducción electrolítica

Intercambio iónico Osmosis inversa

PROCESOS BIOLOGICOS:Lodos activos

Filtros bacterianos.Biodiscos

Lagunas aireadas Sistemas de

aplicación al suelo Degradación

anaerobia

POR EL TIPO DE PROCESO

POR EL GRADO DE TRATAMIENTO

Tratamiento preliminar: Es un proceso en el que usando rejillas, desmenuzadores, desengrasadores, los tanques de compensación y los desarenadores se separan restos voluminosos como palos, plásticos, telas y otros objetos de gran tamaño

Tratamiento primario: Hace sedimentar los materiales suspendidos usando tratamientos físicos o fisico-químicos.

Tratamiento secundario: comprende procesos biológicos aerobios y anaerobios y físico-químicos (floculación) para reducir la mayor parte de la DBO. (E = 30 – 50%) Elimina las partículas coloidales y similares

Tratamiento terciario o avanzado: Consisten en procesos físicos y químicos especiales con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc.

LOS SISTEMAS CENTRALIZADOS

SISTEMAS DE TRATAMIENTOS EN EL SITIO DE ORIGEN

Trampa Grasas: Aguas grises (generalmente aguas jabón)

Tanque Séptico: Aguas negras

Tipos

• Tanques convencionales de dos compartimentos.

• Equipados con un filtro anaerobio.

• De concreto o de fibra de vidrio o de otros materiales apropiados.

• Según la geometría: rectangulares o cilíndricos

Localización

Deben conservarse las siguientes distancias mínimas:

• 1.50 m distantes de construcciones, límites de terrenos, sumideros y campos de infiltración.

• 3.0 m distantes de arboles y cualquier punto de redes públicas de abastecimiento de agua.

• 15.0 m distantes de pozos subterráneos y cuerpos de agua de cualquier naturaleza.

Lagunas de Oxidacion: Tanques Imhoff: Se conocen también como tanques de doble acción. Se dividen en tres cámaras que son:

1. Sección superior, se conoce como cámara de sedimentación.

2. Sección inferior, se conoce como cámara de digestión de lodos

3. Respiradero y cámara de natas o área de ventilación del gas.

• POSTRATAMIENTOS

Campo de infiltración: Consiste en una serie de trincheras angostas y relativamente superficiales rellenadas con un medio poroso (normalmente grava).

• FILTROS INTERMITENTES

La filtración intermitente puede definirse como la aplicación intermitente de agua residual previamente sedimentada, como el efluente de un pozo séptico, en un lecho de material granular (arena, grava, etc.) que es drenado para recoger y descargar el efluente final.

2. EL REUSO DE AGUAS RESIDUALES

"No se aprecia el valor del agua hasta que se seca el pozo." Proverbio inglés.

 Tecnologías de membrana

Empleadas para desalinización en islas en las que no hay otro recurso o en

zonas costeras donde los recursos existentes ya están sobreexplotados.

Se usan únicamente en casos en que el uso del agua regenerada justifica el

precio final, o casos en que debido al elevado contenido en sales, las

tecnologías de membrana cumplen diversos cometidos.

Microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración, ósmosis inversa, electrodiálisis

reversible y electrodesionización

1. Microfiltración

Elimina los sólidos en suspensión de tamaño

superior a 0,1 – 1,0 µm. Es efectiva

eliminando los patógenos de gran tamaño

como Giardia y Cryptosporidium. Se emplea

cuando la concentración de STD no es

problemática.

2. Ultrafiltración

Elimina todas las partículas coloidales y

alguno de los contaminantes disueltos más

grandes (0,01 µm). Se utiliza la UF cuando

deben eliminarse prácticamente todas las

partículas coloidales (incluyendo la mayor

parte de microorganismos patógenos).

3. Nanofiltración

Elimina los contaminantes de tamaño superior

al nanómetro (0,001µm). Las membranas de

NF se emplean cuando se requiere eliminar

prácticamente, aunque no todos, los sólidos

disueltos. Se llama también ablandamiento

por membrana.

4. Osmosis inversa

En la cual el solvente (agua) es transferido

a través de una membrana densa diseñada

para retener sales y solutos de bajo peso

molecular. Elimina prácticamente todas las

sales y los solutos de bajo peso molecular.

5. Electrodiálisis reversible

Separa las moléculas o iones en un campo

eléctrico debido a la diferencia de carga y de

velocidad de transporte a través de la

membrana. Las membranas tienen lugares

cargados y poros bastante estrechos (1-2

nm). En la célula de electrodiálisis se sitúa

un cierto número de membranas de

intercambio catiónico y aniónico

 5. Electrodesionización

La EDI emplea corriente eléctrica continua

como fuente de energía para la

desalinización. Los iones en solución son

atraídos hacia los electrodos con carga

eléctrica opuesta. Dividiendo los espacios

entre electrodos mediante membranas

selectivas para cationes y aniones, lo que

crea compartimentos, las sales pueden ser

eliminadas de la mitad de los

compartimentos y concentradas en los

restantes

TECNOLOGÍAS DE FILTRACIÓN PARA TRATAMIENTO AVANZADO DE AGUAS

RESIDUALES

Aparte de los sistemas naturales que ejercen una acción

de filtrado (IP y Wetlands) se pueden emplear en los

procesos de regeneración los filtros clásicos de arena

(solos o asociados a procesos físico-químicos; monocapa

o multicapa) o bien diversos procesos innovadores de

filtración, entre los que podemos destacar los filtros de

anillas.

ARTICULACION DE LOS TRATAMIENTOS Y REUSO DE AGUAS RESIDUALES CON FACTORES

• SOCIALES

Las aguas residuales afectan la disponibilidad de una adecuada cantidad de agua potable para satisfacer todas las necesidades de la comunidad, de la industria, de la agricultura; en este sentido, los tratamientos y reuso de las aguas residuales contribuyen a que mejore la calidad de vida y la salud de las personas en las diferentes regiones del mundo

ECONÓMICOS

• la operación y mantenimiento de los tratamientos y reuso de aguas residuales generalmente tienen un alto costo económico, sin embargo estos sistemas pueden generar empleos, y contribuir con el aumento en los ingresos municipales.

TÉCNICOS

• El reuso y tratamiento de las aguas residuales cuentan con diferentes tipos y clases de operaciones que contribuyen con el mejoramiento de la calidad del agua residual; en este aspecto, es importante la innovación la implementación de mecanismos técnicos que sean sostenibles no solo ambientalmente sino económicamente.

CULTURALES

• Generalmente, el problema de las aguas residuales es causa de la falta de conciencia sanitaria de la población, la escasa participación público-privada en iniciativas para impulsar proyectos sanitarios; en este sentido, el tratamiento de aguas residuales se debe convertir en forma de vida de todas las comunidades

ECOLÓGICOS

• Las aguas residuales general un alto impacto ecológico-ambiental a nivel mundial, debido a las actividades antrópicas que interfieren en la capacidad auto depuradora que poseen las fuentes hídricas; en este sentido, los tratamientos de aguas residuales contribuye a mejorar la calidad de las aguas de las diferentes fuentes hídricas, contribuyendo a la conservación de la fauna y flora de éstas fuentes y a la ves mejorando el acceso al agua potable de las diferentes comunidades

CONCLUSIONES

• El agua es un bien común finito, es indispensable crear una conciencia ambiental, que no solo se base en escritos, ni publicaciones, sino en encaminar pequeños esfuerzos que serán grandes logros a futuro en pro de conservación de nuestros recursos, como lo son la implementación de tratamientos de aguas residuales domesticas artesanales o de tecnologías limpias que garanticen la disminución de agentes contaminantes a los cuerpos de agua.

• Promover y gestionar la creación de los Fondos Regionales de Inversión en Descontaminación Hídrica y realizar el control y seguimiento a los ya creados con el fin de permiten canalizar de manera eficiente los recursos recaudados por tasas retributivas.

Así mismo, con dichos fondos se podrán apalancar recursos que hagan posible la construcción de sistemas de tratamiento de acuerdo con las prioridades de los diferentes municipios y la restauración de algunas construcciones que están obsoletas.

• El fomento de la educación en escuelas y colegios debe de ser una prioridad al hablar de nuestros recursos naturales, partiendo de que los municipios tiene la responsabilidad directamente o a través de empresas de servicios públicos de la recolección, transporte, tratamiento y disposición final de las aguas residuales municipales, es necesario coordinar acciones entre éstos, las empresas y las comunidades para generar conciencia ambiental

• Es necesario tomar decisiones sobre determinados usos del agua (por ejemplo, campos de golf, parques) y realizar los estudios socio -económicos y de análisis de ciclo de vida necesarios para dejar claro si el modelo de uso del agua propio de cada región conlleva el desarrollo suntuario de los usos dela gua, o bien se prefieren otras soluciones.

• En las plantas de tratamiento municipales, existen grandes volúmenes de agua tratada disponibles para reúso; el concesionar el uso de esta agua, ya sea para riego y otros usos relacionados, puede permitir a los municipios recuperar algunos de los costos de tratamiento.

• El reuso de aguas residuales constituyen una fuente complementaria  para uso agrícola e irrigación de grandes superficies , como campos de futbol, parques urbanos , lavado y mantenimiento de zonas duras, lavado de vehículos y otras superficies, disminuyendo la presión sobre la destinación de agua potable.

CONCLUSIONES

Gracias