Cómo tratar la contaminación de aguas residuales
Por.Alexander Bonilla D.
alebodu@hotmail.com
Las aguas residuales pueden ser tratadas con tratamientos biológicos
, químicos o físicos.
Los biológicos
El tratamiento biológico busca transformar los contaminantes de naturaleza
orgánica en nutrientes para los organismos del medio, que a su vez los
convierten en tejido celular y en diversos gases. El proceso se da en presencia
de oxígeno , incorporado mecánicamente(por agitación del
agua) o inyectando oxígeno puro o aire. El anaerobio es el proceso que
se dan sin la presencia de oxígeno. Se lleva a cabo en reactores cerrados
que generan gases ricos en metano, que pueden usarse para producir energía.
Otro tratamiento biológico es la desnitrificación anaerobia, mediante
lo cual los compuestos de nitrógeno de carácter inorgánico(nitratos
, nitritos) se transforman en nitrógeno molecular que es emitido a la
atmósfera.
Los tratamientos biológicos son los más baratos. Sin embargo tienen
varias limitaciones: la biodegradabilidad de las sustancias orgánicas
disueltas en el agua, en especial el tiempo de degradación de estas sustancias;
los nutrientes, porque una alimentación inadecuada de los microorganismos
responsables del tratamiento afectará su rendimiento, en especial el
de las bacterias; el PH, cuya neutralización o ajustes es necesario para
que el rendimiento del proceso sea óptimo; la toxicidad, pues por lo
general los filtros biológicos son menos vulnerables a los tóxicos;
la presencia de oxígeno en procesos aeróbios para que lo microorganismos
y los residuos funcionen; la temperatura que debe ser la óptima para
que los microorganismos trabajen.
Un sistema biológico para tratar aguas son los fangos activados, que
son un sistema continuo en donde los nacimientos bacterianos se mezclan con
aguas residuales, son aireados y posteriormente se separan parte de los fangos
formados. Parte de los lodos se recirculan y se vuelven a mezclar con las aguas
residuales. Los filtros biológicos se usan para equilibrar y reducir
la carga biológica que pasará a los tanques de fango activados.
Se basan en una película microbiana adherida a piedras o a medios sintéticos
sobre los que se aporta por aspersión los productos orgánicos
que se van eliminando.
También están las lagunas de aireación , de 2-4 metros
de profundidad para dar oxígeno por procesos mecánicos o por difusión.
Por su parte las lagunas de estabilización tratan las aguas por procesos
acuáticos naturales con bacterias y algas.
Los tratamientos biológicos en las industrias generan muchos lodos. Algunos
pueden usarse como abono orgánico; pero otros pueden llevar partículas
contaminantes y afectar las aguas subterráneas o producir malos olores.
Dependiendo de la contaminación de los lodos, algunos deberían
ser incinerados pero con tecnología apropiada y aceptada por las autoridades
sanitarias . La temperatura para incinerar lodos debe ser entre los 800 y 1000
grados C.
Hay 4 clases de lodos :los floculentos provenientes de la sedimentación
primaria; los biológicos del tratamiento secundario con baja concentración
de sólidos; los químicos provenientes del procesos de neutralización
y precipitación con contenido de sólidos variables y por lo general
inorgánicos; y los lodos aceitosos y con hidrocarburos, cuyo contenido
de materia orgánica es muy alta.
También el manejo de la contaminación de las aguas se puede hacer
en vertidos directos, con modelos de dilución , que son una representación
de la forma en que se comporta un sistema acuático real. Existen modelos
físicos, matemáticos y hasta los hidrodinámicos. Se recomienda
usar modelos físicos matemáticos lo más ajustados posibles
a las características del medio. Debe recordarse que hay factores naturales
que afectan un sistema acuático como las lluvias, la radiación
solar, los vientos, la escorrentía, la biota, etc. Además, las
acciones humanas pueden afectar el sistema, entre ellas : las variaciones de
corrientes; el aporte de nutrientes(fósforo y nitrógeno); el lanzamiento
de contaminantes; variaciones de características físicas y biológicas.
Todo eso hay que valorarlo si se quieren practicar vertidos directos .Caso contrario
se puede producir una mayor contaminación de los ríos , quebradas
, mares o lagos.
Los tratamientos biológicos generan lodos o fangos. Que deben ser tratados
y dispuestos adecuadamente.
Los químicos
Estos tratamientos pueden darse por los procesos de coagulación, la neutralización,
la coagulación-precipitación, por oxidaciones y reducciones, por
adsorción, o por desinfección.
La coagulación consiste en la dosificación de determinados compuestos
químicos que provoquen la descarga de los coloides y en consecuencia
permita dejarlos en condiciones que puedan ser decantados o flotados posteriormente.
La flocuación es cuando por medio de un compuesto químico se aglomeran
las partículas en otras de mayor tamaño, lo que permite mayor
facilidad para recuperar y tratar. El proceso de neutralización o ajuste
del PH a un valor próximo al neutro es para las aguas residuales de tipo
industrial. Este control debe ser muy estricto. El proceso de precipitación
se basa en la eliminación de un contaminante mediante el uso de un producto
químico y su transformación en compuesto insoluble, que luego
será eliminado por decantación.
Las oxidaciones y reducciones eliminan ciertos compuestos contaminantes mediante
la adicción de reactivos químicos que provocan reacciones de oxidación
o reducción de estos compuestos. La adsorción permite la retención
de uno o varios contaminantes sobre la superficie de un sólido adsorbente.
El adsorbente más utilizado es el carbón activado, que tiene gran
capacidad para la adsorción de iones metálicos y compuestos orgánicos.
La desinfección consiste en la eliminación de los organismos presentes
en las aguas que pueden producir enfermedades. Pueden usarse productos químicos
, agentes físicos, medios mecánicos y hasta la radiación.
Ejemplos de productos : cloro, yodo, agua oxigenada, ácidos, álcalis,
etc.
Otros proceso químico es el intercambio iónico para eliminar metales;
la ósmosis inversa, y la ultrafiltración.
Los fangos y lodos generados deben ser tratados y dispuestos adecuadamente.
Los físicos
Los tratamientos físicos se dan especialmente cuando llegan al agua sustancias
aceitosas que tienen que ser separadas para la depuración. Pueden ser
por sedimentación, por flotación, o por filtración.
Con los tratamientos físicos se tienen tratamientos previos, la eliminación
de sólidos en suspensión y la eliminación de sólidos
disueltos.
El tratamiento previos es para eliminar los cuerpos de gran tamaño como
los plásticos, las piedras, las botellas, etc. que son arrastrados hasta
la estación de depuración. Esta operación protege los equipos
y evita la obstrucción de líneas y canales. El desarenado, la
eliminación de sólidos en suspensión de alta densidad y
tamaño, y la separación de grasas y aceites también es
un tratamiento previo.
La eliminación de sólidos en suspensión se puede lograr
por decantación, sedimentación o por flotación con aire
presurizado. La eliminación de sólidos disueltos se hace con la
concentración por evaporación total o parcial del agua, con el
uso de disolventes específicos, o por el proceso de ósmosis inversa,
la adsorción con carbón activado, la electrodiálisis,etc.
Los desechos deben ser dispuestos y tratados adecuadamente.
Otros aspectos a considerar
Se puede considerar también en el tratamiento de las aguas industriales
la eliminación de los derivados sulfurosos, que se puede lograr por desorción(desprendimiento
de partículoas de un cuerpo); por precipitación química
al adicionarse un reactivo (se forman muchos lodos); por la oxidación
con cloro( es muy costoso); y por la oxidación biológica de sulfuros
a sulfatos. La eliminación de fenoles(compuestos orgánicos que
dan sabor amargo y olor al agua potable, son subproductos del petróleo)
es importante para evitar la contaminación de las aguas. Se pueden eliminar
por oxidación con agua oxigenada, con permanganato de potasio, con ozono
o con peróxido de cloro; con extracción con disolventes; y por
depuración biológica.
Otra eliminación que hay que procurar en las aguas residuales son los
cianuros, que tienen gran acción bacteriostática y bactericida.
Los efluentes con cianuro no deben enviarse al tratamiento biológico.
Se recomienda la incineración o recuperación.
Conclusión
El tratamiento de las aguas residuales industriales no es barato. Por eso sería
mejor eliminar la contaminación en la fuente. Sin embargo, como existen
muchas industrias contaminando nuestras aguas, es importante brindar algunas
recomendaciones .
El industrial debe saber que el parámetro principal para determinar el
costo del tratamiento está directamente ligado con el caudal y la carga
contaminante. En consecuencia es recomendable realizar una evaluación
previa del problema y de las medidas correctores , es decir, una auditoría
ambiental. Con ello podrían ahorrar recursos y dolores de cabeza futuros,
porque a veces lo barato sale caro. Conocemos muchas empresa que por asesorarse
mal han hecho inversiones y construcciones que nos les han funcionado: Luego
por denuncia o presión de las comunidades y autoridades , han tenido
que volver a construir o ampliar plantas de tratamiento, a costos elevados y
pérdida del prestigio empresarial Incluso hasta algunas las han obligado
a cerrar temporal o definitivamente.
Otros aspectos a considerar por el industrial son el consumo de agua en operaciones
de proceso y servicios; la posibilidad de segregar las corrientes de agua usadas
en función del tipo de efluente, su volumen y carga contaminante; el
reciclado del agua; la recuperación de subproductos; analizar la incidencia
de los vertidos en el medio receptor; la homogenización de los líquidos
residuales; examinar sistemas tecnológicos y los procedimientos naturales;
adoptar el sistema de depuración que mejor se ajuste a las exigencias
del medio ; y considerar todo el ciclo del agua de la planta, incluyendo el
tratamiento final de residuos y lodos.
El que contamina debe pagar. Una buena acción preventiva o un buen sistema
de tratamiento evitará costos a las agroindustrias, máxime que
ahora se quiere imponer un Canón por vertido.