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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.

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