Este artículo explica todo lo esencial de las plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR), su funcionamiento, las unidades que las componen y su importancia para la protección del ambiente.
Se cubren algunos conceptos básicos sobre las plantas de tratamiento de aguas residuales, qué son, para qué sirven, así como los procesos fisicoquímicos y microbiológicos involucrados, y finalmente el beneficio que tienen en la salud y el ambiente.
Una PTAR es una instalación que se utiliza para minimizar o eliminar los contaminantes de las aguas residuales que cierto proyecto genere. Las aguas residuales prácticamente son las aguas que han servido en actividades domésticas, industriales, agrícolas, etc. Pueden contener una variedad de contaminantes, como materia orgánica, metales pesados, pesticidas y productos químicos.
Las aguas residuales no tratadas pueden tener un impacto negativo en el ambiente. Pueden contaminar el manto freático, los ríos, lagos y océanos, lo que puede dañar la vida acuática y la salud humana. También pueden propagar enfermedades.
El proceso de tratamiento de las aguas residuales
El tratamiento de aguas residuales se realiza en cuatro etapas: tratamiento preliminar o pretratamiento, primario, secundario y terciario. Cada etapa está conformada por una unidad o un conjunto de unidades de tratamiento, las cuales se diseñan y construyen de acuerdo al tratamiento deseado: físico, químico y/o biológico.
Antes de optar por un proceso de tratamiento, es fundamental determinar si las aguas residuales son biodegradables o no.
Tratamiento preliminar o pretratamiento
El pretratamiento o pretratamiento de las aguas residuales es el primer paso en el proceso de tratamiento de aguas residuales. Se enfoca en eliminar material flotante de gran tamaño e inerte de las aguas residuales. Estos materiales pueden interferir con el procesamiento posterior y son perjudiciales para ambiente.
Los procesos de pretratamiento más comunes son:
- Cribado o desbaste: por medio de rejas de cribas o barras. El cribado se utiliza para atrapar materiales suspendidos de gran tamaño, como plásticos y otros desechos indeseables.
- Flotación: por medio de trampas de grasa o desengrasadores. Aquí pertenece también el separador de aceite API. La flotación se utiliza para eliminar materiales flotantes como grasas y aceites.
- Sedimentación de arenas: por medio de un desarenador. La tierra y arena presentes en las aguas residuales se remueven por acción de su peso y la velocidad de flujo.
- Homogenización: por medio de tanques de homogenización. Se homogeniza el caudal y las cargas de DBO y sólidos en suspensión.
Tratamiento primario
El tratamiento primario se centra en la eliminación de los sólidos suspendidos de las aguas residuales. Estos sólidos pueden consistir en materia orgánica, como restos de alimentos y heces, o en materia inorgánica suspendida.
El tratamiento primario se realiza mediante una serie de procesos, como la sedimentación, filtración, flotación, floculación, precipitación, entre otros. Entre los más comunes están:
- Sedimentación: puede ser por medio de sedimentadores primarios, biodigestores o fosas sépticas. Los sólidos de las aguas residuales se depositan por su peso al fondo del tanque. Estos sólidos se pueden eliminar mediante varios métodos, como extracción por bombeo, gravedad o raspado. Por lo tanto, el objetivo de la sedimentación en este caso es eliminar la materia en suspensión por gravedad.
- Filtración: utilizando medios filtrantes. La filtración es el proceso de eliminar sólidos suspendidos. Las aguas residuales pasan a través de material filtrante como arena o grava para retener los sólidos suspendidos.
Sistema DAF de tratamiento de aguas residuales
Descripción del producto, según fabricante:
La flotación de aire disuelto (disuelt air flotation – DAF, por sus siglas en inglés) QK-DAF se utiliza para tratar aguas residuales que contienen aceite flotante o emulsionado libre, metales pesados disueltos, jabones, surfactantes y muchos otros contaminantes.
Con las características de menor consumo de energía, alta eficiencia de tratamiento, instalación y mantenimiento simples, es uno de los clarificadores de flotación de aire disuelto más populares en el mercado. ¿Cuánto cuesta? Click aquí para conocer más detalles.
Tratamiento secundario
El tratamiento secundario se enfoca en la eliminación de la materia orgánica disuelta en las aguas residuales (material orgánico coloidal y en suspensión). Esta materia orgánica puede ser biodegradable, lo que significa que puede ser descompuesta por la acción de microorganismos presentes en las aguas residuales. Los microorganismos pueden ser aerobios, anaerobios o facultativos, y su función por naturaleza es alimentarse de la materia orgánica degradándola y convirtiéndola en material celular, inorgánico e inerte.
El tratamiento secundario se realiza mediante una serie de procesos, como la filtración, floculación, sedimentación, entre otros. Entre los más comunes están:
- Filtración: por medio de filtros anaerobios, percoladores (aerobios), rotativos, etc. La filtración es el proceso de eliminar la materia orgánica suspendida. Los microorganismos presentes en el material filtrante se encargan de remover la materia orgánica suspendida en el agua residual.
- Floculación: por medio del proceso de lodos activados. El “lodo activado” es el flóculo producto del crecimiento de bacterias y microorganismos en presencia de oxígeno disuelto en las aguas residuales. En este proceso de tratamiento, las aguas residuales y el lodo activado se mezclan, se agitan y son aireadas en un tanque principal, para su posterior separación por medio de una sedimentación secundaria. Los lodos separados en esta sedimentación se vuelven a retornar al tanque principal, manteniendo esta continuidad para contar con una gran cantidad de flóculos.
Tratamiento terciario
El tratamiento terciario se utiliza para eliminar contaminantes específicos de las aguas residuales, y así alcanzar una calidad fisicoquímica y microbiológica adecuada previa descarga. Estos contaminantes pueden incluir sólidos suspendidos, compuestos orgánicos, compuestos inorgánicos, nutrientes y microorganismos.
El tratamiento terciario se puede realizar mediante una variedad de procesos físicos y químicos:
- Microcribado, coagulación, floculación, filtración: eliminación/reducción de sólidos suspendidos.
- Adsorción, oxidación química: eliminación de compuestos orgánicos.
- Electrodiálisis, intercambio iónico, ósmosis inversa, precipitación química: eliminación/reducción de compuestos inorgánicos.
- Nitrificación-desnitrificación, desgasificación, cloración, intercambio iónico: eliminación/reducción de nutrientes (nitrógeno).
- Cloración, ozonización, iodización, rayos ultravioleta, lagunas de maduración: eliminación/reducción de microorganismos (coliformes fecales y totales).
Los beneficios de las plantas de tratamiento de aguas residuales
Las plantas de tratamiento de aguas residuales ofrecen una serie de beneficios, entre los que se incluyen:
- Protección al ambiente: Las plantas de tratamiento de aguas residuales ayudan a proteger los ríos, lagos y océanos de la contaminación.
- Recuperación de recursos: Las plantas de tratamiento de aguas residuales pueden recuperar recursos valiosos, como el agua, el lodo y el gas metano (biogás).
- Mejora de la salud pública: Las plantas de tratamiento de aguas residuales ayudan a prevenir la propagación de enfermedades.
Entonces… ¿Son importantes las plantas de tratamiento?
En conclusión, las plantas de tratamiento de aguas residuales son una parte importante de la infraestructura de cualquier proyecto. Ayudan a tratar las aguas residuales generadas para que las descargas cumplan con límites máximos permisibles en parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, haciendo que el agua residual tenga condiciones óptimas para su descarga, con la finalidad de proteger el ambiente, recuperar recursos y mejorar la salud pública.
Diagnóstico, diseño y construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales
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