A les activitats diàries que es realitzen tant a les ciutats com al camp, es generen gran quantitat d'aigües residuals i, aquestes retornen a la natura arribant a ser una font de contaminació. És per això que els diferents tipus de tractament de les aigües residuals són la solució que més s'aplica per eliminar els residus contaminants de l'aigua residual que retorna a la natura. T'invito a continuar llegint.
Tractament d'aigües residuals
Per descontaminar les aigües residuals generades a les diferents activitats diàries a ciutats i camps, aquestes aigües han de passar per les plantes de Tractament d'Aigües Residuals. Aquests tractaments són l‟aplicació d‟una sèrie de mètodes físics, químics i biològics que eliminen els agents contaminants presents al‟aigua provinent de l‟ús humà.
Aigües Residuals
Les Aigües Residuals són aigües que s'originen per les activitats antròpiques que ocasionen un impacte negatiu en la qualitat de l'aigua. Dins la categoria d'Aigües Residuals s'inclouen les aigües rebutjades de les activitats domèstiques, industrials, agrícoles, mineres, així com també les aigües de pluges i de rius que es van barrejar amb les aigües abans anomenades.
La FAO (Organització de les Nacions Unides per a l'Agricultura i l'Alimentació), defineix les Aigües Residuals com: Són aquelles aigües que no es poden utilitzar immediatament per a l'objectiu per a la qual li va donar ús en vista de la qualitat i la quantitat, …No obstant, les Aigües Residuals d'un usuari, en un moment donat, pot ser una font de subministrament d'un altre usuari en un lloc diferent. Dins les Aigües Residuals no s'inclouen les aigües de refrigeració.
A causa de l'alt impacte negatiu de les aigües residuals a l'ambient, han de passar per un sistema de canalització. Com passa amb les Aigües Residuals urbanes, aquestes són canalitzades a través d'un sistema de clavegueram que les porta fins a les plantes de Tractament d'Aigües residuals per purificar-les abans de ser vessades a les fonts d'aigua de la natura. Tot i la seva importància, alguns països no realitzen aquest tipus de tractaments.
Pot passar que en algunes zones residencials urbanes o al camp que les Aigües Residuals que s'originin des d'habitatge o algunes zones que no ha estat instal·lat el sistema de clavegueram central, aquestes aigües són tractades al mateix lloc, per mitjà de fosses sèptiques, i en algunes oportunitats (encara que és molt rar) en camps de drenatge sèptic, en oportunitats amb biofiltres.
Aigües servides o cloacals
Les aigües servides o de clavegueres, són un tipus d'Aigües Residuals, que s'originen des de les cases, escoles, empreses i altres llocs, on l'home fa servir l'aigua neta per al seu ús particular i després la deixalla pels drenatges i clavegueres o clavegueres. Aleshores, aquesta aigua rebutjada ja no pot ser usada immediatament per a altres usuaris. Aquelles aigües servides o cloacals contaminades amb excrements fecals i orines, se'ls anomena “aigües negres”.
Característiques
A la natura l'aigua pot estar composta de diferents quantitats d'altres substàncies en concentracions variades que van des de pocs mg/litre d'aigües provinents de precipitacions i fins a uns 35 mg/litre d'aigua marina. Juntament amb aquestes substàncies originades a la natura, es barregen les aigües residuals, que van amb impureses causades pel procés generador de deixalles, que és el que s'anomena abocaments. Aquestes aigües poden estar contaminades per deixalles domèstiques i industrials.
Aquestes es distingeixen pel seu aspecte físic en: fracció col·loïdal, fracció suspesa i fracció soluble. A les fraccions suspeses i col·loïdals són analitzades a través de l'assaig de sòlids suspesos totals (SST). Aquestes fraccions són l'1% dels sòlids suspesos de les aigües servides i s'agrupen en orgànics i inorgànics.
- Els sòlids orgànics, els classifiquen de dues maneres els nitrogenats i no nitrogenats. Els nitrogenats, són aquells que contenen nitrogen a la seva molècula, aquí s'agrupen les proteïnes, urees, amines i aminoàcids. Els sòlids orgànics no nitrogenats, estan constituïts per cel·lulosa, greix (lubricants) i sabons.
- Per quantificar la concentració de sòlids orgànics a les aigües es mesura la demanda bioquímica d'oxigen per 5 dies DBO5, aquest indicador permet mesurar en principi el material orgànic carbonaci, i l'indicador DBO20 permet mesurar la demanda bioquímica d'oxigen a una temperatura de 20 ° C en materials orgànic i nitrogenat.
- Anions i cations inorgànics i compostos orgànics.
bacteriologia
A causa dels agents patògens que poden contenir les aigües servides o cloacals és que es realitza el mesurament de la seva bacteriologia i el Tractament d'aquestes Aigües Residuals, amb el propòsit d'eliminar els organismes patògens provinents dels éssers humans i que arriben a l'aigua per les excretes. D'aquesta manera, tallar una possible causa de contaminació biològica en eliminar el cicle epidemiològic de transmissió. Aquests organismes patògens són: Coliformes totals; coliformes fecals; Salmonel·la i Virus.
Matèria en suspensió i matèria dissolta
Quan les Aigües seran tractades a la planta de Tractament d'Aigües Residuals s'han de conèixer les quantitats i composició de matèria en suspensió i matèria dissolta, per això s'han de conèixer les diferències entre ambdues:
- La matèria en suspensió per determinar-lo s'ha d'aplicar tractaments fisicoquímics per separar-la, aquests tractaments són versions de la sedimentació i la filtració. Per a la matèria en suspensió sòlida es tracta de divisions sòlid-líquid a través de la gravetat o mitjans filtrants i, quan es tracta de matèria greixosa, s'aplica la separació LL, comunament per flotació.
- El material dissolt pot ser orgànica, el tractament que normalment s'aplica per aquest cas el mètode d'insolubilització com a material cel·lular o inorgànica (es transforma per una separació S – L). Per això es fan servir costosos tractaments fisicoquímics com l'osmosi inversa.
Els tractaments aplicats depenen del tipus de contaminants, a causa d'això per a la matèria en suspensió, ja sigui orgànica i inorgànica, s'utilitza la sedimentació i la filtració en les diferents modalitats. Per analitzar la matèria dissolta s'apliquen tractaments biològics, i de vegades l'oxidació química quan és matèria orgànica, i quan el material és inorgànic s'aplica els mètodes de membranes (osmosi).
Processos al Tractament d'Aigües Residuals
La purificació de les Aigües Residuals es realitza en plantes on es duu a terme la divisió dels contaminants, aquest tractament per mitjà de processos físics, químics i biològics, que tenen la funció de descartar els contaminants que poden haver-hi a l'aigua efluent del ús potable.
Durant els Tractaments d'Aigües Residuals en plantes de tractaments es duu a terme la descontaminació o purificació de l'aigua servida o residual en separar la majoria dels contaminants i un petit percentatge es deixen perquè siguin eliminats per la naturalesa al lloc de destinació. Per això, el tipus de tractament dependrà de la capacitat d'autopurificació natural del lloc receptor.
Aquesta autopurificació natural dependrà del cabal del cos receptor on arribarà l'aigua residual, així com del contingut d'oxigen, i del procés per reoxigenar-se. Per això el propòsit del Tractament de les Aigües Residuals, és generar efluents líquids que retornin a l'ambient i puguin tornar-se a usar, a més un efluent sòlid o fang, que l'anomenen fang o biosòlid, que es pot reutilitzar.
Les Aigües Residuals provenen de les cases, indústries, comerços, hospitals, entre d'altres. Les Aigües Residuals poden rebre Tractament al mateix lloc d'on procedeixen, per mitjà de les fosses sèptiques i també ser tractades en plantes de tractaments municipals.
La instal·lació de plantes de Tractaments per a Aigües Residuals, tant públiques com privades, està regulada a lleis nacionals, regionals i locals, que permeten fer el seguiment de regulacions i controls. En el cas dels afluents industrials que contenen les aigües residuals, han de passar per processos especialitzats per al tipus de compostos industrials.
Els passos perquè es realitzi el Tractament d'Aigües Residuals s'inicien, amb l'extracció dels sòlids orgànics i inorgànics més grans, és a dir, les escombraries del corrent d'aigua. Per això es col·loquen reixetes, aquestes escombraries o rebuig poden ser triturats o compactats per equips dissenyats per això. Aquest material passa per un desarenado, en què se separen els sòlids com la sorra i altres sòlids més petits i densos. Després passa per una sedimentació primària en què s'extreuen els sòlids suspesos a l'Aigua Residual.
Per eliminar primerament els metalls dissolts com el plom i el fòsfor, s'aplica un tractament d'aigües residuals amb reaccions de precipitació. Seguit de la transformació gradual del material biològic dissolta en una massa biològica sòlida per l'ús de bacteris, que es troba a l'aigua. Un cop acabada aquesta sedimentació secundària, l'aigua passa per un tractament terciari que consisteix en una desinfecció i filtratge. El producte final o abocament final descarregat en una font daigua natural com un riu, llac oa la terra o el subsòl.
Etapes del Tractament d'Aigües Residuals
El Tractament de les Aigües Residuals es realitza per mitjà de diversos processos tres etapes i fins i tot més, aquests es denominen tractaments: primari, secundari i terciari, a saber:
- El tractament primari consistent en l'assentament de sòlids.
- Tractament secundari o biològic, que s'aplica a la matèria orgànica que es troba dissolta a l'aigua residual, convertint-la en sòlids suspesos a l'aigua i així són més fàcils eliminar-los
- El tractament terciari és un pas afegit i es fa desinfecció, un microfiltrat o es passa per llacunes.
A més de les aigües servides o residuals que s'originen de les activitats quotidianes dels éssers humans, quan es banyen, cuinen, renten les mans i les robes i altres activitats, en aquest tipus d'aigües també s'han d'afegir les aigües provinents de les zones o centres industrials i comercials de les ciutats o poblats.
Les Aigües Residuals o servides les classifiquen també depenent del seu origen en: “aigües grises i aigües negres” les quals es produeixen en gran quantitat a les àrees desenvolupades i poblades, sent “l'aigua negra” la que s'aboca des de vàters, sanitaris i urinaris, en canvi l'aigua gris s'origina a les piletes, aigüeres, banyeres, aquesta última es pot reutilitzar com a aigua de reg i també per neteja del vàter, en aquest cas es transforma en aigua negra.
Entre les aigües residuals o servides s'inclouen també les aigües superficials que cauen per les precipitacions. Als municipis i poblats les aigües servides, contenen aigües de centres residencials, comercials i indústries, i es poden barrejar amb les aigües caigudes a les pluges, quan les canonades de la canalització de les aigües són d'ús mixt residuals-precipitacions.
Aquest sistema rep el nom de sistemes de clavegueres combinat o unitari. En l'actualitat per les regulacions sanitàries de les Aigües Residuals o servides a països com els Estats Units, Canadà, Regne Unit i alguns altres països d'Europa i Amèrica com Argentina, aquest tipus de clavegueres cada dia són menys comunes respecte al seu ús en el passat.
En aquests països l'Aigua Residual són abocades i transportades a través de sistemes de clavegueres separades que les denominen “sistema de clavegueram separatius”, anomenats clavegueres sanitàries i als Estats Units sistemes de clavegueres de tempestes. Així mateix, aquest tipus de sistema de clavegueram és anomenat clavegueres fètides i clavegueres d'aigües superficials. En altres països europeus els anomenen clavegueres i conductes pluvials.
A través de les aigua de precipitacions es pot arrossegar diversos elements contaminants que es trobin pel camí, quan aquesta es desplaça per sobre les teulades i la superfície del sòl, com ara metalls pesants, elements inorgànics, olis, deixalles orgàniques. Per normativa a alguns llocs l'aigua de pluja rep o passa per alguns nivells del Tractament d'Aigües Residuals, abans de ser abocades a l'ambient.
En el tractament per a l'aigua provinent de les pluges es treballen amb tancs de sedimentació, aiguamolls i separadors per treure o eliminar sòlids gruixuts, anomenats separadors de vòrtex. A les plantes de Tractament d'Aigües Residuals, és un procés relativament senzill i és semblant a tots els països, és a dir: s'inicia per un tractament físic, passa per un tamisat, després remoció de gas, una precipitació amb coagulants o sense, separació i filtrat de sòlids i al final s'afegeix clorur de ferro per eliminar el fòsfor i precipitar el fang o biosòlids.
El procés biològic
El Tractament de les Aigües Residuals per mitjà del tractament biològic, és realitzat per mitjà de la biodigestió anaeròbica i els aiguamolls artificials en què s'utilitza la matèria orgànica biodegradable que es trobi a les Aigües Residuals, de la qual pren els nutrients dels bacteris que estan sota condicions controlades i així mantenir a ratlla els contaminants que trobi.
En aquest tipus de tractament biològic, s'executa passant per diverses fases de tractament en què tots utilitzen microorganismes, usant bacteris principalment, això amb l'objectiu d'eradicar els components solubles a l'aigua. Amb aquest tractament biològic s'aprofita la capacitat dels microorganismes d'absorbir matèria orgànica, el nitrogen i el fòsfor, que es troben dissolts a l'aigua residual i fer-los servir per al seu propi desenvolupament. Al moment de la seva reproducció es multipliquen entre ells formant uns flòculs de grans dimensions que són eliminats en poc temps.
El que és comú és la supressió de la matèria orgànica soluble i la col·loïdal, que es biodegrada, a més d'aquells compostos nitrogenats i fosforats. El tractament biològic és molt usat, tant a les aigües residuals de les ciutats, així com a més en unes aigües industrials, a causa del simple del tractament i el seu baix cost.
Procés químic
El tractament químic sol fer-se amb operacions per eliminar sòlids com el cas de la filtració. Aquest procés químic és un dels Tractaments d'Aigües Residuals, que s'aplica a gairebé totes les plantes amb l'objectiu d'augmentar la qualitat de l'efluent, certifica aconseguir que el medi reuneixi les condicions immillorables perquè es realitzi l'activitat bacteriana.
Els mètodes químics utilitzats al Tractament d'Aigües Residuals estan condicionats per les particularitats de cada efluent; en general s'afegeix una fase de precipitació química amb què es treu el fòsfor i anivella el pH. De la mateixa manera, en aquells processos que la quantitat de carbó sigui poc i es requereixi per a la modificació biològica del nitrat en nitrogen es pot afegir una font de carboni extern.
Per tal de millorar i garantir els processos químics que es realitzen en una planta de Tractament d'Aigua Residual, les estacions dosificadores són construïdes amb materials resistents a la corrosió dels productes químics que segons les especificacions s'utilitzen per al procés. S'ha de ser molt precisos en els protocols de seguretat que es facin servir i, els dissenys els tancs de recollida de productes químics, les bombes per a les dosis, els mescladors i la xarxa de canonades.
Excés de ferro de l'aigua potable
Els mètodes aplicats per eliminar l'excés del mineral de ferro a l'aigua potable, es duu a terme amb la modificació de l'aigua clorada en una solució bàsica catalitzada amb la calç apagada; aconseguir que el ferro s'oxidi i precipitació fèrric de la solució bàsica. Simultàniament, l'ió OCI elimina els agents patògens del ferro excedent dipositat a l'aigua.
Separació de l'oxigen de l'aigua
Per canviar l'estat d'aigua líquida a vapor d'aigua a les centrals tèrmiques s'instal·len a les plantes de tractament, calderes que resisteixen temperatures altes. Com que l'oxigen és un element oxidant, s'utilitza l'hidrogen com a reductor per eliminar l'oxigen.
Eliminació dels fosfats
Per al tractament d'aigües residuals domèstica, es considera l'eliminació dels fosfats. Per a l'eliminació dels fosfats en aigües residuals domèstiques, el mètode rau a eliminar els fosfats amb hidròxid de calci o calç apagada. Una manera com es poden presentar els fosfats és en la seva forma de ió hidrogen fosfat.
Eliminació dels nitrats
Per a l'eliminació o la separació dels nitrats tant en aigües d'origen domèstic i industrial, es realitza el tractament amb la combinació de dos processos, un de nitrificació i un altre de desnitrificació, de la combinació d'aquests procediments resulta un fang o fang biodegradable i reutilitzable .
Tipus de Tractament d'Aigües Residuals
El Tractament de les Aigües Residuals es fa en tres etapes o cicles per separar els agents contaminants i compostos sòlids. Aquestes consisteixen en tres etapes, siguin aquestes les etapes primària, secundària i terciària.
El tractament primari
A través del tractament primari aplicat a les Aigua Residuals es busca eliminar els greixos, sorres i sòlids més grans i així com olis. Aquest tractament primari es duu a terme per mitjà de maquinàries i, a causa dels anomenen procediment mecànic.
Separació de sòlids pel cribratge
El cribratge s'usa en aquest primer cicle per eliminar sòlids. En aquesta etapa es retiren o eliminen els macrosòlids pilotes, rentadores, envasos de plàstic, com les ampolles, i d'altres. Amb l'eliminació dels elements sòlids més grans, els greixos i olis, té la finalitat de disminuir i evitar els possibles inconvenients d'obstrucció de canonades d'aigües de la planta de tractament, ja sigui disminuir el flux d'aigua o fer malbé un equip.
Filtrat amb sorra i graves
Aquesta fase també rep el nom de maceració, l'Aigua Residual passa per un canal de sorra on es controla la velocitat perquè les pedres i les sorres de l'aigua residual puguin agafar partícules, a l'Aigua Residual encara es mantenen matèria orgànica. L'equip utilitzat és un col·lector de sorra.
Aquest cicle es realitza a l'inici del tractament amb la funció de retirar a temps la sorra i les pedres per evitar danys a les bombes i altres equips de la planta de tractament. En algunes plantes i procediment per tractar les Aigües Residuals també poden tenir un classificador de sorra, juntament amb un transportador per portar la sorra un contenidor i després expulsar-la. La sorra que arriba fins al col·lector pot procedir des de l'incinerador per mitjà d'un incinerador pel seu processament a la planta de fang, altres vegades la sorra és traslladada fins a un terraplè.
Maceració de sòlids
L'Aigua Residual ja tractada en la primera etapa és passada per mitjà de pantalles rotatòries per separar el material flotant i altres objectes més grans, com: restes de menjars, panotxes de blat de moro i altres. Aquests objectes són recol·lectats i passen a la planta de tractament de fangs o són traslladats cap al camp i incinerats.
La maceració de sòlids consisteix a tallar els sòlids a trossos més petits per mitjà de fulles rotatòries que es troben en cilindres giratoris i són part dels equips de les plantes de tractament que poden transformar aquestes escombraries en partícules. Aquests equips són costosos en la seva adquisició, manteniment i poc fiables pel que fa a les pantalles físiques.
La sedimentació
Moltes plantes de tractaments estan dotades de grans tancs circulars o de forma rectangulars aquests tancs se'ls anomena tancs de sedimentació primaris o clarificadors primaris, on es duu a terme la sedimentació dels residus. Aquests tancs són molt grans perquè hi caiguin els residus fecals, plàstics i greixos es quedin a la superfície i desnatar-se o eliminar-los.
La funció de la primera etapa és assolir produir un líquid homogeni que pugui passar per un tractament biològic i el fang biodegradable pugui ser processat per separat. Per aconseguir complir aquesta primera etapa els tancs o plantes estan equipats amb raspadors mecanitzats, que transporten el fang o fang produït fins a una tremuja ubicada a la base del tanc, des d'aquí per bombament passa cap a altres parts per passar pel tractament secundari.
Etapa secundària
En aquesta fase o etapa secundària té l'objectiu d'eliminar el màxim possible el component biològic que es trobi a l'Aigua Residual, que procedeixen de la femta fecal, orine, restes d'aliments, detergents i altres deixalles residuals. Les plantes de tractament d'aigües residuals de les alcaldies o municipis estan equipades perquè es realitzi aquest procés aeròbic als residus orgànics.
Fangs o llots activats
Els tancs per tractar els fangs activats o fangs activats tenen uns mecanismes que permeten per processar l'oxigen dissolt i fomentar el creixement d'organismes orgànics o biològics que ajuden a eliminar gran proporció de matèria orgànica i, a més, atrapar partícules de material.
El filtre oxidant
A les antigues plantes de tractament i algunes plantes receptores de càrrega variables, tenen dins del seu equipament uns llits filtrants de degoteig, s'hi aboquen les Aigües Residuals sobre la superfície d'un llit profund de format de carbó, pedra calcària o amb plàstic. Aquestes estructures són de gran superfície per poder emmagatzemar els greixos de material biològic que es formen.
Aquesta substància biològica és remoguda mitjançant braços perforats giratoris que parteixen d'un eix central. L'Aigua Residual tractada degota al llit i és arreplegada en drens a la base. Aquests drens proveeixen oxigen que es dirigeix cap amunt del llit, això permet que el medi es mantingui aeròbic. A la superfície es forma una capa composta de bacteris, protozoaris i fongs que es beneficien en alimentar-se compostos orgànics de l'Aigua Residual. Aquesta capa d'organismes s'alimenta d'insectes i cucs.
Sistema de rotatives i espirals
Aquest tipus de sistema de rotatives i espirals forma part de l'equip de les plantes de tractament d'aigües petites. Aquestes tenen una revolució lenta que té negada a les aigües una part del seu sistema. Per aquestes rotatives es forma un flòcul o grum a base de matèria orgànica que es van afegint i unint durant el procés. Aquest flòcul biològic ofereix el substrat que cal.
Reactor biològic de llit mòbil (MBBR)
Aquest reactor pren la incorporació del material inert a atuells de fangs actius amb l'objectiu de proporcionar material actiu i reunir el material biològic o biomassa. Això crea un sistema de creixement amb alguns avantatges:
- Incrementar i aconseguir mantenir l'alta població de biomassa
- Augmentar l'eficàcia del sistema sense haver d'augmentar la concentració del licor barrejat amb sòlids.
- Deixar de precisar del cost d'operació a la línia de retorn de fangs actius (RAS).
Filtres anòxics
Filtres d'airejats biològics o anòxics, aquests filtres permeten disminuir la reducció biològica del carboni, de la nitrificació i desnitrificació. Els filtres daireig biològics (BAF), en general tenen un reactor ple de mitjans del filtre. Els medis biològics es troben suspesos o en una capa al peu del filtre.
Aquest mitjà té doble objectius, el primer que conté la biomassa activa que s'uneix al filtre ia més als sòlids suspesos del filtre. Durant aquest procés es redueix el carbó i la transformació de l'amoníac que es produeix en un ambient aeròbic i en oportunitats aconseguit en un sol reactor i així mateix la transformació del nitrat de manera anòxica. Dacord, al disseny podrà ser operat en flux alt o flux baix.
Sistema de reactors biològics de membrana
El sistema de reactors biològics de membrana (MBR) té com a objectiu aconseguir l'eliminació dels contaminants que es trobin a la superfície i els sòlids dissolts. Aquest consisteix en una barrera de revestiments semipermeables. El seu rendiment està relacionat amb la seva eficaç disminució de nutrients del pas de fangs actius. El cost del sistema de reactors biològics de membrana, generalment és alt respecte al d'un Tractament d'aigua Residual tradicional.
La sedimentació
L'últim pas de l'etapa secundària consisteix a apartar els flòculs biològics del material de filtre i generar Aigua Residual tractada amb poca quantitat de matèria biològica i matèria suspesa. A les plantes ubicades en sectors rurals, es duu a terme al tanc de sedimentació secundària.
Etapa Terciària
Aquesta tercera etapa es realitza per finalitzar el Tractament d'Aigües Residuals i es busca garantir la qualitat de l'efluent, d'acord amb els indicadors establerts per les normes ambientals, abans de ser descarregats al mar, el riu, el camp o qualsevol altre ambient receptor. Aquest tractament o etapa terciària es pot aplicar diverses vegades a la planta de tractament. Quan la desinfecció de l'Aigua Residual es duu a terme en el procés final, se'n diu polir l'efluent.
Filtració de sorra
Aquest pas de filtratge de la sorra es porta a terme perquè retingui la major quantitat de residus o escombraries que hi hagi a les Aigües Residuals. Les toxines residuals són retingudes pel carbó activat excedent durant el filtratge.
Llacuna
Aquest procés de depuració anomenat llacunatge, té l'objectiu de realitzar en un ambient artificial la depuració natural que passa als llacs, rius o el mar. Durant aquest pas les llacunes ofereixen sedimentació i més aportació biològica quan s'emmagatzema l'aigua residual en tolls o llacunes artificials. Són llacunes artificials aeròbiques on ocorre la colonització per macrofits naturals, com canyes. També hi són presents invertebrats dels gèneres Daphnia i Rotifera, que col·laboren en la retenció de partícules.
Per dur a terme el pas de llacunatge a l'etapa tercera del Tractament d'Aigües Residuals s'ha de tenir prou espai, el cost d'instal·lació és baix. Tot i això, és poc eficient per desinfectar gran quantitat d'aigües.
Aiguamolls artificials
Aquests aiguamolls artificials són utilitzats per incrementar la millora biològica aeròbica, aquests poden ser llits de canya o altres estructures similars. Aquests aiguamolls artificials es poden usar per substituir l'etapa secundària en poblacions petites, així com per a la fitorremediació. Un exemple d'un aiguamoll artificial és utilitzat al zoològic de Chester a Anglaterra, per netejar el drenatge a la gàbia d'elefants que consisteix en un llit de canyes.
Separació de nutrients
Les Aigües Residuals poden arribar a tenir altes quantitats de Fòsfor i nitrogens que poden afectar els peixos i els invertebrats, com és el cas de la presència d'amoníac. Així mateix, produir eutroficació, és a dir el creixement d'algues a les llacunes que afecta la llum i l'oxigen de l'aigua per a altres organismes vius.
L'alta densitat d'algues arriben a impactar de forma negativa, perquè genera toxines, i en morir són consumides per bacteris que disminueixen la quantitat d'oxigen de l'aigua i els peixos se'ls dificulta obtenir-lo i així qualsevol altra vida aquàtica. Aquestes condicions de les Aigües Residuals quan arriben als mars baixos, rius i llacs, aleshores en incorporar els nutrients poden portar a la pèrdua de molts peixos a la contaminació de les aigües. A causa d'això, cal fer una reducció del fòsfor i el nitrogen per mitjà de la precipitació biològica i químics.
L'eliminació del nitrogen es duu a terme a través de l'oxidació biològica del nitrogen transformant l'amoníac a nitrat, això passa a través de la nitrificació que comporta nitrificar bacteris com els Nitrobacter i Nitrosomonus, per reducció el nitrat es transforma en nitrogen gasós a través desnitrificació que s'allibera a l'atmosfera.
Perquè es produeixin aquestes transformacions o conversions s'han de dur a terme en condicions força controlades i garantir la formació de noves comunitats biològiques. Per reduir el nitrogen es poden fer servir els filtres de sorra, les llacunes, els aiguamolls artificials per mitjà de llits de canya o làmines. De vegades, l'etapa terciària es fa només per a la transformació de l'amoníac tòxic en nitrat.
L'oxidació anaeròbica es tracta d'un procés de descomposició que ocorre sense la presència d'oxigen, aquesta oxidació es duu a terme pels nitrats, els nitrits, els sulfats i el CO.2 que accepten electrons. A la desnitrificació els bacteris facultatius usen els nitrats i nitrits en condicions d'absència d'oxigen o anòxics, que com a productes al final formen CO2, aigua i nitrogen.
La retirada biològica realçada del fòsfor s'utilitza per eliminar el fòsfor biològicament. S'utilitzen bacteris “organismes acumuladors de polifosfat” que s'apliquen a absorbir i acumular alta quantitat de fòsfors dins de les seves cèl·lules. En retirar de les Aigües Residuals, aquesta biomassa a través dels biosòlids o fang es reutilitza com a fertilitzant. El fòsfor també és retirat per la precipitació química a través de clorur fèrric, per separar ferro i amb alum, per separar alumini.
No obstant això, és difícil treballar amb el fang químic resultant del tractament i aplicar productes químics en aquesta fase és costós. Això comporta que l'operació sigui més dificultosa i menys neta, per aquest mètode d'eliminació química del fòsfor, però, necessita una traça més petita que fer-ho per retirada biològica i més senzilla d'operar.
Propòsit de la desinfecció
La desinfecció en aquesta fase tercera del Tractament d'Aigües Residuals té l'objectiu d'eliminar la major quantitat d'organismes abans de tornar-se abocar en espais naturals. Aquest pas serà efectiu depenent de la terbolesa de l'aigua, el seu pH i altres qualitats que influeixen en la qualitat de l'aigua tractada. També de la desinfecció aplicada, de la concentració i el temps d'exposició amb el desinfectant, així com altres condicions ambientals.
L'efectivitat del tractament de desinfecció de l'aigua tèrbola és menor en vista que la matèria orgànica pot impedir que els raigs de llum ultraviolada no actuïn sobre certs organismes i també tinguin menys temps de contacte, eliminant menys quantitat d'organismes tòxics presents a l'Aigua Residual. Les tècniques més utilitzades per desinfectar són amb ozó, la clorina, la llum ultra violeta. Per desinfectar l'aigua potable s'utilitza la cloramina, no s'utilitza en la desinfecció de l'Aigua Residual per la seva permanència en aquests líquids.
Als Estats Units des de fa temps es desinfecten amb clor les Aigües Residuals, en vista alta eficàcia a llarg termini i la seva economia. No obstant això, la desinfecció realitzada amb clor té el desavantatge que el material orgànic present al medi residual es pot transmutar a compostos orgànics clorats que poden arribar a ser cancerígens o contaminants ambientals.
En un cos d'aigua natural on s'apliqui clor orgànic les clorines o cloramines residuals poden tenir la capacitat de tractar la matèria orgànica. Cal destacar que la clorina residual és perillosa per a les espècies aquàtiques, degut a això el cos aquàtic natural ha de ser tractat químicament per al desclorinat, fet que fa a aquest tractament més complex i costós.
Al Regne Unit la desinfecció es realitza amb la llum ultraviolada (UV), en vista de l'impacte negatiu que ocasiona la clorina al Tractament d'Aigües Residuals i la clorinació orgànica als rius, llacs i un altre mitjà aquàtic que sigui receptor. La UV actua alterant l'estructura genètica de l'agent patogen sigui bacteri o virus o un altre, evitant que es puguin reproduir.
Tot i això, la desinfecció amb la llum ultraviolada té el desavantatge del manteniment i freqüent substitució del llum ia més, de precisar un efluent o Aigua Residual molt ben tractat per garantir que els organismes objectius no estiguin blindats o protegits de la radiació de llum ultraviolada .
Quan l'oxigen (O2) passa a través d'un potencial d'alt voltatge es transforma en ozó (O3), perquè s'afegeix un tercer àtom d'oxigen. L'ozó és un element inestable i reactiu que oxida moltes de la matèria orgànica que aconsegueixen. A causa, això arrasa molts microorganismes que produeixen malalties. Un altre avantatge de l'ús de l'ozó és que n'és més segur l'ús i per la poca necessitat d'emmagatzematge.
Això és perquè la clorina s'ha d'emmagatzemar en llocs molt segurs, ja que és un material molt verinós. En canvi, l'ozó es col·loca segons el requerit. Així mateix, la desinfecció amb ozó genera menys subproductes que quan es fa la desinfecció per clor. El desavantatge de la desinfecció usant ozó és costosa.
Plantes de paquets i reactors de la fornada
Per reduir l'espai requerit per al funcionament d'una planta de tractament d'Aigua Residual, tractar les deixalles sòlides, analitzar el flux intermitent i assolir altes pautes ambientals, han estat dissenyades i construïdes plantes de tractaments de paquet i reactors de fornades.
Aquestes plantes fan les tres o dues de les etapes del Tractament d'Aigües Residuals de manera combinada. Són plantes molt usades al Regne Unit, i són posades en funcionament en poblacions petites. Aquestes plantes són una bona opció per afegir-les als dissenys dels edificis, perquè facin el Tractament de les Aigües Residuals dels mateixos.
Per explicar el funcionament d'aquest tipus de planta i reactor seqüencial de la fornada, aquest en general, el fang activat s'uneix a l'aigua residual que va entrant i després d'unir-se s'airegen i produeixen una aigua residual i fang d'alta qualitat. El fang o fang biodegradable abocat l'airegen i filtren i part és reutilitzat. Aquestes plantes de paquets i reactors de la fornada, estan cada cop més usades a diferents països del planeta.
Els desavantatges d'aquestes plantes de paquet, és que s'ha de portar un control exacte per la combinació dels tractaments i aleshores, hi ha d'haver una sincronització total dels passos, així com en realitzar la barreja i l'aireig. Aquesta sincronització s'obté pels controls digitalitzats i l'assistència portada per sensors a tota la planta. Aquest tipus de planta de paquet amb sensors tan tecnificats, és poc practica a llocs on els controls són inadequats, es realitza un baix manteniment o la font elèctrica és intermitent.
Aquestes plantes de Tractament d'Aigües Residuals de paquets per la seva forma com processa la càrrega biològica, són referides com a punt baix carregat o comble carregat. Això es pot explicar perquè en els alts sistemes carregats, quan es duu a terme l'etapa biològica es presenta amb una alta quantitat de material orgànic i, aleshores, el material barrejat del flòcul i orgànic s'oxigena per poques hores per tornar a ser carregada. En cas de ser un sistema carregat sota la fase biològica conté una baixa càrrega biològica i es barreja amb el flòcul per a un relatiu llarg termini.
El tractament dels fangs
Els fangs principals gruixuts i els biosòlids secundaris dipositats durant el Tractament de les Aigües Residuals, s'han de dipositar de manera segura. En general, el material dipositat es contamina inesperadament amb els materials orgànics i inorgànics tòxics, com són els materials pesants. L'objectiu de la fase de digestió és disminuir la quantitat de matèria orgànica i la quantitat de microorganismes presents als sòlids tòxics. Per això cal aplicar els tractaments de: digestió anaeròbica, la digestió aeròbica, i l'abonament.
La digestió anaeròbica
Aquest procés de digestió anaeròbica el duen a terme els bacteris que no requereixen oxigen per desenvolupar-se. Aquesta digestió anaeròbica es pot realitzar per diferents processos com, la digestió termofílica, en aquesta digestió el fang o fang és fermentat en tancs a 55°C; i la digestió mesofílica que la fermentació del fang és a 36°C, amb un temps de retenció més breu. En canvi, la digestió termofílica és més expansiva en referència a la temperatura.
A través de la digestió anaeròbica s'arriba a produir gas, aquest té una alta quantitat de metà que es pot fer servir com a combustible, amb els quals es poden recarregar tancs, micro turbines o motors que permeten el funcionament diferents processos en lloc.
Aquests processos de digestió anaeròbica a les plantes de Tractament d'Aigües Residuals produeixen major quantitat d'energia elèctrica que la que es requereix per al funcionament de la planta. Aquesta producció del metà és un benefici del procés anaeròbic. Tot i això, el desavantatge és l'alt cost del procés i el temps en què es triga per a la generació elèctrica, al voltant de 30 dies.
els seus avantatges
Aquest tipus de tractament permet suportar alta quantitat de càrregues orgàniques fins i tot quan opera en períodes de resistència hidràulica molt curt, això perquè pot permet alts períodes sense recarregar el sistema i també reunir una alta quantitat biomassa al sistema. L'arrelament de la tecnologia d'aquest sistema depèn del disseny i l'operació del sistema. Que a canvi del sistema aeròbic cal zones aeròbiques i la sedimentació estabilitzada.
Pel que fa al volum per dur a terme el procés anaeròbic, tan sols requereix menys del 80 % de la quantitat de fang respecte als sistemes aeròbics i fins i tot arribar a produir gas. El qual li donen el nom de gas metà, i es pot utilitzar a la mateixa planta per no necessitar molta quantitat d'energia elèctrica durant la seva operativitat.
A causa d'això el gas metà es pot fer servir com a energia alterna. Com a complement, es fa servir els requeriments nutricionals indicats, que són baixos i, no així la quantitat demandada de deixalles industrials que necessita el sistema aeròbic.
Pel que fa als requeriments d'infraestructura, pel que fa als diferents sistemes aeròbics, les exigències d'espais és baixa, perquè es pot dur a terme el procés anaeròbic en espais relativament petits si el comparem amb el procés aeròbic.
Aquest sistema de Tractament d'aigües Residuals, es fa servir a Goldbar a Edmonton a Alberta, Canadà. L'experiència ha demostrat que en condicions de laboratori es poden produir quantitats útils d'electricitat a partir del fang o fang orgànic a partir de l'activació electroquímica de bacteris naturals.
Aquesta tècnica té un potencial per ser una forma ecològica de generar energia i fins i tot electricitat. No obstant això, per ser un combustible eficaç, una cèl·lula microbiana ha de maximitzar l'àrea de contacte entre l'efluent o material residual i la superfície bacteriana recoberta de l'ànode, cosa que portaria a baixar el rendiment del procés.
La Digestió aeròbica
A diferència del procés anterior, la digestió aeròbica es realitza amb la presència d'oxigen. En condicions de presència d'oxigen alguns bacteris absorbeixen ràpidament la matèria orgànica i la transforma en diòxid de carboni. En acabar la matèria orgànica, aquests bacteris es moren i serveixen d'aliment per a bacteris saprofits. Aquesta fase del procés l'anomenen respiració endògena i, ocorre una reducció dels sòlids.
Aquest procés de digestió aeròbica és més ràpid i els costos dinversió són més baixos. No obstant això, a causa dels alts costos del procés de digestió aeròbica, en vista dels costos energètics requerits per a l'aireig i constant requeriment d'oxigen per a aquest procés.
Formació d'abonament o compost
La formació de l'adob o compost és un procés que es pot realitzar a l'etapa aeròbica que s'efectua en unir els elements sòlids de l'Aigües Residuals amb material que proporcionin carbó com: encenalls de fusta, serradures, i altres. Els bacteris aeròbics en presència de l'oxigen consumeixen els sòlids de les Aigües Residuals i el carbó i generen calor.
Els processos de digestió anaeròbica i aeròbica poden arribar a destruir els microorganismes i els paràsits patògens a un nivell que permeti que els sòlids digerits puguin ser agregats al sòl com a material d'adob orgànic per a l'agricultura i com a material d'esmena per al sòl, força semblant a la torba.
Depolimerització termal
Durant la depolimerització termal, s'aplica la piròlisi aquosa, que és la descomposició química de la matèria orgànica a partir de la qual es transformen organismes complexos reduïts d'oli. L'hidrogen a l'aigua s'insereixen entre els polímers naturals, com les proteïnes, greixos i cel·lulosa. Comportant combustibles com: metà, butà i propà, com a conseqüència de la barreja del carbó i hidrogen.
El nivell de les sals inorgàniques de nitrats i fosfats es mantenen a l'aigua després del Tractament de l'Aigua Residual, en altes quantitats per això s'ha de tornar a realitzar un tractament addicional. L'energia utilitzada per emmagatzemar el material es recupera i, per això, s'acciona la calor i la pressió del procés a partir dels gasos de combustibles lleugers. L'oli se segueix processant per aconseguir un refinat més lleuger del mateix, com alguns dièsel i olis de calefacció, per després vendre.
Quan es vol seleccionar un tipus de tractament del material sòlid present a les Aigües Residuals estarà determinat per la quantitat de sòlids presents i altres característiques. No obstant això, l'elaboració d'abonament és el més freqüent que s'obté en poques quantitats a partir de la digestió aeròbiques ia quantitats més grans a través de la digestió anaeròbica.
Assecat del fang
Durant el Tractament d'Aigua Residual a partir de la matèria orgànica sòlida es produeix un fang que pel seu alt contingut d'aigua ha de passar un tractament addicional per portar-lo a un grau d'assecat convenient per a la seva deposició final. L'usual és que aquests fangs s'assequen o deshidraten per reduir els volums del material que serà transportat fins al lloc que s'hagi de dipositar.
Per aconseguir aquest assecat i eliminar l'excedent d'aigua cal passar el material per les llacunes i llits de sequera que tenen la funció de produir la coca que es poden dipositar a la terra o portar a ser incinerada; per això el fang o fang es filtra mecànicament en passar per mitjà de les pantalles del drap per aconseguir una coca ferma, per després centrifugar on el fang espès es torna a centrifugar per aconseguir separar la part sòlida i líquida.
Aquest fang o fang és disposat a través de la injecció líquida fins a aterrar o per la deposició, apilat o terraplè. Alguns professionals i tècnics tenen opinions trobades respecte a la incineració del fang, això pels gasos contaminants i tòxics que anirien a l'aire per les emissions durant el cremat del fang. Per això, unit a l'alt cost de combustible que s'ha de fer servir, Portant aquests mitjans menys cridaners i pocs construïts del tractament per a la deposició del fang.
A Austràlia, a les plantes de tractament després de la centrifugació del fang, s'aconsegueix assecar totalment el fang per mitjà de la llum del sol, economitzant els costos. Això permet que el fang o els biosòlids que porten les Aigües Residuals siguin ric en nutrients, que són oferts als grangers perquè ho aprofitin com a fertilitzant o compost. Això ha permès disminuir la quantitat acumulada pel procés cada any.
Fotobiodepuració d'Aigües Residuals
El procés de fotobiodepuració de les Aigües Residuals es duu a terme durant les hores de llum solar i la presència dorganisme que realitzen la fotosíntesi en el procés de depuració. Aquest procés de depuració de les Aigües Residuals realitzat a través de la fotobiodepuració la realitzen els microorganismes que fotosintétiza com les microalgues i els cianobacteris, que són portats fins als fotobioreactors, que són reactors dissenyats de manera que s'aprofiti la llum solar i així es propaguen aquests microorganismes.
L'ambient de recepció
La deposició a la naturalesa de l'Aigua Residual que va passar per Tractament d'Aigua Residual té un impacte sobre els cossos d'aigua com els llacs i els rius. Això perquè els processos que es duen a terme durant el tractament busca simular la natura respecte als passos que aquesta realitza per purificar l'aigua que després es canalitzaran fins que es reincorpori de nou a un cos d'aigua oa la terra.
Si no s'han saturat, els bacteris es dissiparan els contaminants orgànics, això comporta que es disminuiran els nivells d'oxigen de l'aigua, cosa que impactarà l'aigua de recepció arribant alterar aquest ecosistema totalment. Les conseqüències són els bacteris de l'ambient natural alimenten dels contaminants orgànics i disminueixen les poblacions dels microorganismes patògens per les condicions de l'ambient natural per l'acció dels depredadors, per l'acció de la llum ultra violeta i altres factors.
Per això, si resulta que l'ambient natural té les condicions adequades per diluir els contaminants que porti l'aigua residual, part del tractament de l'Aigua Residual no serà requerit. Encara que en els últims temps s'ha evidenciat que les restes en baix nivells d'alguns contaminants com: les hormones d'ús animal, hormones per a la fertilitat en humans i materials sintètics, poden alterar de manera negativa l'ambient natural i aquesta és una amenaça per a salut humana, si aquesta aigua s'arriba a reutilitzar per a aigua potable.
Les normatives ambientals dels Estats Units, regulen i prohibeixen les descàrregues o abocaments incontrolats de les Aigües Residuals a l'ambient natural i les característiques de les Aigües Residuals que seran tornades ambient natural han de ser conegudes. Actualment i en el futur és una amenaça important l'increment de les descàrregues d'Aigües Residuals incontrolades als països en via de desenvolupament.
El Tractament de l'Aigua al món
En els moments actuals el Tractament d'Aigües Residuals és deficient i, aquesta situació s'arrossega més o menys des de la dècada dels anys setanta del segle XX. Els investigadors responen a aquesta situació que això passa per la sobrepoblació, a la problemàtica d'escassos de l'aigua, i als costos econòmics alts que implica la construcció d'una planta de Tractament d'Aigües Residuals.
Les conseqüències d‟aquesta situació de dèficit del Tractament d‟Aigües Residuals en l‟àmbit mundial, és l‟increment important de la mortalitat sobretot de malalties que es poden advertir. Aquest augment en la taxa de mortalitat és un impacte negatiu entre els nens i alguns adults als països en subdesenvolupament, sobretot als continents d'Àfrica i Àsia.
Des dels inicis del tercer mil·lenni l'any 2000, les Nacions Unides van informar que al voltant de 2.640 milions de persones rebien aigua provinent d'un insuficient Tractament d'Aigua Residual. En l'àmbit mundial llavors va significar un 44% de la població mundial. No obstant això, a l'Àfrica i l'Àsia ja era probable que més de la meitat de la població no tingui un accés a algun sistema o tipus de tractament d'aigües residuals.
El seu impacte ambiental
Les Aigües Servides originades als municipis, ciutats o poblats d'origen domèstic i industrial, són portadores de gran quantitat de sòlids suspesos i diluïts que són usualment: matèries orgàniques i inorgàniques com, nutrients, microorganismes portadors de malalties, greixos i olis, i altres productes tòxics.
Cal destacar que les deixalles provinents d'origen humà, que no se li apliqui un tractament oportú des que són eliminades al seu lloc d'origen, així com les recollides i traslladades, representa una amenaça d'infecció parasitària sobretot quan es té contacte directe amb les excrements fecals.
Portant les malalties per les infeccions per hepatitis i altres malalties gastrointestinals, com el còlera i la tifoide, aquestes últimes per contaminació de les aigües i per tant el menjar. Malauradament, s'han evidenciat que les precipitacions d'aigües de pluges urbanes poden tenir concentracions altes d'agents contaminants.
L'impacte negatiu a l'ambient és alt, quan les aigües servides són tractades inadequadament abans de ser abocades a l'ambient i en alguns casos reutilitzats, mantenint les mateixes amenaces que ofereix la qualitat de l'aigua propera al lloc de descàrrega. Si aquesta descàrrega és en un lloc d‟aigües receptores, significa una amenaça de perillosos impactes afegits, com ara l‟alteració de l‟ecosistema aquàtic i marí per l‟alta quantitat de sòlids, la disminució dels nivells d‟oxigen causada per la descomposició de la matèria orgànica.
Així mateix, els organismes tant d'aigua dolça com marina poden ser afectats de manera negativa per les substàncies tòxiques, que pels efectes de la bioacumulació poden passar d'un organisme a uns altres a la cadena alimentària. D'ocórrer l'abocament i arribar fins a aigües confinades, com els llacs i badia, per l'alta quantitat de nutrients poden produir l'eutroficació i per tant la sobrepoblació de plantes aquàtiques i per això la disminució de l'oxigen i la llum afectant la vida dels peixos i ús recreatiu daquestes aigües.
D'altra banda les deixalles sòlides que provenen d'Aigües Residuals que van passar pel Tractament d'Aigües Residuals, com la grava, fangs o fangs secundaris i primaris i material cernit, són agents contaminants dels sòls i de les aigües, quan no són manejats de manera correcta.
Els projectes duts a terme de diferents Tipus de Tractaments d'Aigües Residuals, s'executen per disminuir o evitar els efectes i els impactes negatius dels agents contaminants abans referits tants per als éssers humans com per a l'ambient natural. Cal destacar que quan aquests diferents tipus de tractaments d'aigües residuals són executades eficaçment, ofereixen un impacte positiu a l'ambient.
Els impactes ambientals positius es reflecteixen en una disminució de les desmillores i perills per a la salut pública, una millor qualitat de les aigües on són abocades les aigües residuals tractades i per conseqüència un increment en la quantitat de beneficis de les aigües receptores.
A més, la incorporació d'un sistema de recol·lecció i Tractament de les Aigües Residuals permet un millor seguiment i control més eficaç de les aigües residuals provinents de les indústries per mitjà d'un pretractament i posterior connexió amb la xarxa de clavegueram públic, i en ser ben tractades tenen el potencial de la reutilització beneficiosa de l'Aigua Residual tractada i els fang o llots tractats.
A més d'aquests impactes positius, es poden enumerar els impactes indirectes que pot generar el Tractament de les Aigües Residuals, els quals poden ser la creació de nous llocs de servei per al desenvolupament, increment i millora en la producció i la rendibilitat per als pescadors, un increment de les activitats turístiques i recreatives i per tant dels beneficis econòmics.
A més, millora de les activitats, agrícoles, pecuàries i forestals i la reducció de l'ús dels fertilitzants químics, en utilitzar els adobs provinents dels fangs residuals i, disminució de la demanda d'aigua provinents d'altres fonts d'aigües diferents a l'aigua reutilitzada de l'efluent.
D'aquesta exposició d'impactes beneficiosos per conseqüència del Tractament de les Aigües Residuals, poden ser arguments a presentar per al mesurament qualitatiu de la justificació dels costos que implica planificar el desenvolupament d'algun Tipus de Tractament d'Aigües Residuals o servides.
Les bondats d'aquest tipus de projecte per a la salut humana poden ser calculades, per mitjà del càlcul dels costos que s'evitarien o disminuirien per les despeses mèdiques i disminució de l'absència laboral per malaltia que seria el resultat del bon tractament de les aigües Residuals.
De la mateixa manera, els costos més baixos del Tractament de les Aigües Residuals o servides d'origen domèstic i industrial, i l'increment en la rendibilitat en les activitats de pesca, turisme i altres activitats recreatives poden ajudar per al seguiment de mesuraments graduals dels beneficis assolits per la millora de la qualitat de les aigües receptores.
En cas de ser un lloc amb alta demanda d'habitatges, es pot informar dels beneficis que ofereixen les parcel·les amb serveis incorporats de Tractaments d'Aigües Residuals, pel que fa als costos de la instal·lació d'una planta amb antelació respecte a els costos que s'haurien de calcular per a l'adequació i la instal·lació posterior en comunitats no planificades.
Sobretot perquè els projectes de plantes de Tractament d'Aigües Residuals que no són ben planificats, ubicats, calculats, esbossats, edificats, posats en operació i realitzar-ne el manteniment adequat, acaben sent projectes per millorar la qualitat de les aigües servides o residuals que a cop de beneficiar, impacten de manera negativa, tant per l'alta inversió econòmica com pels impactes ambientals negatius que ocasiona.
Aspectes socioculturals
Per a un projecte de desenvolupament i operativitat d'una planta de Tractament d'Aigües Residuals, implica superfície de terra ben ubicada, ja que la seva ubicació pot resultar en una repoblació o reubicació involuntària de persones que feien vida en aquest lloc. Així mateix, les activitats de tractament i abocament per a l'eliminació de les Aigües Residuals, poden produir ocasionalment, molèsties als voltants de la planta.
Això pot passar perquè en general, els espais i les poblacions seleccionades, són grups de comunitats vulnerables i amb menors possibilitats i capacitat de fer front als costos de la reubicació d'una planta de tractament ia més el seu ambient vital ja ha estat afectat.
Per això durant la seva planificació, disseny i construcció s'ha de ser curós en la ubicació de la instal·lació de la planta de tractament i on serà l'eliminació perquè les olors o sorolls no arribin afectar i molestar els habitants residents que visquin propers a aquesta planta.
Per això, s'ha de manejar la seva reubicació amb certa sensibilitat i prevenir un pla d'atenuació del projecte, maneres de poder compensar o esmenar els impactes negatius sobre tot l'ambient i la qualitat de vida. Aquestes previsions s'han de tenir en compte en un projecte d'aquest tipus per evitar riscos significatius.
Escollència de la tecnologia adequada
Per determinar la selecció de la tecnologia adequada per al Tractament de l'Aigua Residual, cal tenir en compte diversos aspectes, és a dir: aspectes tècnics, institucionals, socials i econòmics. En tenir en compte la dimensió i l'àmbit tècnic i institucional, l'escollència d'una tecnologia poc apropiada, és un dels factors que han portat a considerar la poca operativitat o la falla d'aquest sistema.
El projecte en si de tractar les aigües servides crea un mitjà hostil tant per a l'equip elèctric, electrònic i mecànic. S'ha d'estar realitzant un manteniment continu, i per tant s'ha d'estar proveït de material de suport, com ara recanvis, laboratori tècnic, personal assessor especialitzat, personal tècnic capacitat, i pressupost adequat i oportú.
Per tot allò explicat, als països més tecnificats les plantes de Tractament d'Aigües Residuals instal·lades, són els projectes d'aquest tipus amb tecnologia més senzilla, els que són elegits i posats en operativitat, a causa del baix cost de manteniment i per brindar un servei menys complicat.
Aquestes consideracions s'han de tenir en compte als països en desenvolupament, on pot arribar a faltar en un moment donat algun element per al bon desenvolupament d'un projecte d'aquest tipus i sobretot el seu manteniment a llarg termini. Aleshores, aquest hauria de ser el primer a tenir en compte al moment de seleccionar tecnologies per escollir la planta de tractament i estació de bombament adequada.
De la mateixa manera, a les localitats petites i espais campestres, les opcions tècniques han de ser les més senzilles i, sobretot per donar un bon servei, és molt important que les consideracions institucionals mantinguin un equilibri amb les socials. Els organismes locals han de tenir la capacitat de donar resposta i un maneig oportú dels programes o sistemes de sanejament de les Aigües Residuals o servides.
Així com educar la comunitat pel que fa al Tractament de les Aigües Residuals i el manteniment adequat de les instal·lacions, ja que pot ser una combinació social i institucional que aporti èxit al projecte. Això perquè és important conèixer les preferències i pràctiques socials i tradicionals, ja que algunes poden ser modificades a través de programes educatius ambientals i, d'altres a causa de ser tradicions culturals des de temps remots, siguin menys subjectes a canvis.
L'aspecte econòmic és determinant en el moment de seleccionar la tecnologia, però aquesta ha de ser analitzada des de dos punts de vista. En general, les tecnologies menys complicades o senzilles solen ser seleccionades per ser més fàcil el seu maneig i tenir menor cost operatiu i de manteniment.
Tanmateix, és bo analitzar que encara que es cregui el contrari, quan s'hagi d'adquirir gran quantitat de terra per als tancs d'estabilització, un sistema més econòmic pot fracassar, i finalment és més costós que un altre que per la seva tecnologia és més costós i el seu operativitat més fiable.
Tractament d'Aigua Residual per biotecnologia
El procés natural de purificació de l'Aigua Residual consisteix que els bacteris anaeròbics s'alimenten dels compostos orgànics que són presents a les Aigües Residuals o servides. El treball oportú d'aquests bacteris és el que va portar a concebre els projectes de Tractaments d'Aigües Servides pel mètode biològic de la biodigestió, que mitjançant diversos processos es posen en contacte als bacteris amb l'Aigua Residual perquè siguin catalitzadors i accelerar el procés natural de biodigestió.
Això s'aconsegueix utilitzant una pel·lícula fixa de bacteris a diferents llocs estudiats pels enginyers i biòlegs, perquè durant el procés tinguin més números de contactes amb l'aigua, al moment que està sent tractada. En entrar en contacte l'aigua amb el bacteri es provoca la biodigestió fent servir menys temps que el procés natural.
En diferents tipus de plantes de tractament, en què s'utilitzen rodets, empaquetatges, mòduls o molins, aquesta pel·lícula o capa fixa té el mateix objectiu. La manera com s'accelera el procés natural, és el que condiciona les diferents tecnologies emprades per a les diferents plantes de tractament. A més, l'espai indicat per a l'edificació és una planta de tractament d'aigües residuals que compleixin aquesta característica.
Pel que fa a altres tipus de tecnologies i mètodes per dur a terme la purificació de les Aigües Residuals, aquest mètode on es fa servir la pel·lícula fixa és sens dubte una de les tecnologies més utilitzades, per la seva mida, fàcil utilització, manteniment, cost i mida de l'espai precís per a la construcció i la instal·lació.
Bibliografies i revistes sobre aquest tractament
El llibre Anàlisi d'Aigües i Assajos de Tractament. Principis i Aplicacions» escrit per l'autor Rafael Marín Galvín, explica per mitjà d'estudis i assaigs els principis, les aplicacions i el tractament de les aigües residuals. El llibre està dividit en tres parts, siguin aquestes: A la primera part escriu sobre els principis físics i químics del procés, realitzant una anàlisi descriptiva dels mateixos.
La segona part descriu les aplicacions, des de la presa de mostres d'aigües i la descripció detallada dels diferents mètodes que s'utilitzen per analitzar-los, siguin aquests mètodes analítics, fisicoquímics i microbiològics, així com els més emprats per determinar la qualitat de l'aigua. A la tercera part presenta una sèrie d'assajos de tractaments, començant sobre els fonaments dels processos principals per a la purificació de l'aigua. Presenta a més, assajos dels tractaments més emprats al laboratori.
Està publicat un altre llibre per l'editorial Bellisco (2013), on l'autor mostra un ampli grup de maquinària dissenyades i especialitzades per treballar i posar en funcionament les estacions o plantes purificadores per al tractament de l'aigua potable, a més també per a les plantes dessalinitzadores del aigua.
Revistes Tècniques Especialitzades
La revista A comparison of requirements és una de les revistes especialitzades sobre l'estudi dels diferents Tipus de Tractaments d'Aigües Residuals, on es presenten treballs de professionals especialitzats en el tema. Alguns temes tractats són: la prevenció que s'han de considerar a causa dels accidents que poden arribar a ocórrer al moment d'aplicar químics que fan malbé l'ambient natural.
A la revista publicada al Regne Unit anomenada Water and Health publicada entre 2003-2012, és una revista que es va dedicar a publicar articles per educar i difondre les conseqüències d'ús de substàncies químiques sobre la salut dels éssers humans i en el desenvolupament de els països del planeta.
L'ONU i el Tractament de les aigües
Entre els objectius proposats l'any 2015 per garantir el desenvolupament sostenible l'Organització de Nacions Unides (ONU), va plantejar l'objectiu de garantir la disponibilitat d'aigua i la seva gestió sostenible i sanejament per a tothom. Pel que fa al sanejament, caracteritzo que aquest és el resultat del sistema de penya-segat i drenatge urbà i la seva purificació per abocar-lo en els cossos d'aigües naturals.
L'ONU per al 2017 va presentar una xifra sobre les condicions deplorables del maneig i el sanejament de l'aigua i la salut dels éssers humans. Va acotar que al voltant de 2400 milions de persones no tenen un servei adequat de tractament de les aigües, com ara vàters i latrines. Comportant que un 34% d'un total de 7.000 milions de persones que habiten la terra no tenen els serveis bàsics de sanejament de l'aigua.
A més, més del 80% de les Aigües Residuals que es produeixen a tot el planeta són tornades a la natura, sense haver passat per un Tipus de Tractament d'Aigua Residual, on sigui depurada i eliminats els agents contaminants. Finalment cada dia al voltant d'uns 1.000 nens moren per problemes de salut com ara malalties del tracte digestiu i diarrees previsibles ocasionades per l'aigua no tractada.
Tractament de les Aigües Residuals a Espanya
Espanya malauradament no s'escapa del maneig inadequat de les Aigües Residuals, la problemàtica data de 1991, en què la normativa de llavors estipulava que els municipis de més de 15.000 habitants havien d'evitar l'abocament d'aigües contaminades als mars i rius realitzant el Tractament d'aigua residual. Tot i això, en temps actuals es va detectar una problemàtica referides amb aquest tema a 9 localitats, la majoria ubicades a Andalusia, per la qual cosa va haver de pagar una multa a la Comissió Europea de la Unió Europea.
Per al país europeu aquesta és la quantitat més gran que ha hagut de saldar a Brussel·les, i aquest hauria de ser una crida d'atenció efectiva per al país Ibèric, no només per l'impacte econòmic. Si no també, per la manca d'una bona recol·lecció i tractament de les Aigües Residuals pels coneguts riscos que el seu mal maneig impliquen per a la salut, el deteriorament de les aigües dels rius i l'abocament de contaminants per als mars.
Pel benestar de la salut dels espanyols i de la qualitat ambiental, és vital accelerar la planificació, disseny, construcció i operativitat de plantes de tractaments i col·lectors per realitzar el tractament biològic de les Aigües Residuals i complir en l'aplicació de l'estratègia de economia circular que promou la Comissió Europea: depurar i reutilitzar laigua.
Tractament de les Aigües Residuals a Veneçuela
La fundació ambientalista Vitalis, en una publicació realitzada per la celebració del Dia Mundial de l'Aigua, va ressaltar la importància del maneig de les aigües residuals i la importància del malbaratament. Com és sabut, les aigües residuals s'originen dels habitatges, escoles, institucions de salut, comerços, indústries, agricultura, mineria i altres projectes. Moltes d'aquestes aigües residuals arriben a la natura sense cap mena de tractament, arribant a contaminar espais naturals perdent-se gran quantitat d'ecosistemes i espècies de fauna i flora.
A Veneçuela el Tractament de les Aigües Residuals és considerat, d'acord amb la directora de la fundació Vitalis, un dels principals problemes ambientals del país, ja que al voltant del 25% de l'aigua residual és la que arriba a la natura després d'haver-hi estat tractada en una planta de tractament.
La professional va puntualitzar que a Caracas la capital del país i on hi ha la major concentració urbana, poques són les plantes de tractament instal·lades, resultant que aquestes aigües residuals la majoria sense tractament siguin abocades a la conca del Riu Tuy, des d'allà traslladades fins a desembocar a el Mar Carib.
D'acord amb Martínez, la capital veneçolana només té la planta de tractament d'Aigües Residuals (tipus experimental) instal·lada a la Facultat d'Enginyeria de la Universitat Central de Veneçuela i la de l'Empresa del Grup POLAR, a la urbanització Los Cortijos. Per al president de Vitalis, i fundador de l'Associació Veneçolana per a l'Aigua, Diego Díaz M, suggereix que en comptes de desaprofitar grans quantitats d'Aigües Residuals, el que s'ha de fer és disminuir la quantitat que es produeix i aconseguir reutilitzar la més gran quantitat.
Va suggerir que les aigües residuals a les casa es poden reutilitzar les aigües grises, per netejar la casa, netejar el pati, regar les plantes, netejar el vàter, per descomptat depenent com es trobi la mateixa. Així mateix, als espais urbans aquestes aigües grises o residuals es poden refusar als parcs i jardins, per a la neteja dels carrers, a les indústries i cultius agrícoles, per exemple. Unit a això tots dos professionals, coincideixen a impulsar la construcció de plantes de tractaments al país i així disminuir el negatiu impacte ambiental d'aquestes aigües al país.
Perquè segueixis coneixent sobre temes ambientals t'invito a llegir també els posts següents: