En la actualidad, uno de los desafíos globales es tratar un volumen cada vez mayor de aguas residuales en las plantas de tratamiento correspondientes. Según el Informe de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos en el Mundo 2017, titulado “Las aguas residuales – El recurso desaprovechado”, estas aguas podrían ser un recurso fundamental para satisfacer la creciente demanda mundial de agua dulce y materias primas.
Las aguas residuales, también conocidas como aguas negras, son aquellas cuya calidad se ve afectada por la actividad humana y se dividen en categorías urbanas, domésticas e industriales según su origen.
Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales son responsables de recolectar las aguas provenientes de áreas urbanas o industriales y eliminar las sustancias contaminantes presentes en ellas. El propósito de este proceso es reintegrar este recurso al ciclo del agua, ya sea mediante su descarga en cuerpos de agua o para su reutilización en actividades como la agricultura.
¿Qué procesos se llevan a cabo en las plantas de tratamiento de aguas residuales?
El agua que entra en las plantas se somete a procesos de tipo físico, químico y biológico con la finalidad de eliminar los contaminantes presentes en el agua. Normalmente se distribuyen en 4 etapas: tratamiento preliminar o pretratamiento, tratamiento primario, secundario y terciario.
Además, en las plantas de tratamiento de aguas residuales, también tienen lugar otros procesos asociados a los subproductos obtenidos en los diferentes tratamientos. Algunos procesos, como el asociado al tratamiento y la gestión del fango, tienen una importancia significativa ya que su gestión tiene cierta complejidad y es de gran interés.
Pretratamiento
El pretratamiento, también conocido como tratamiento preliminar, marca el inicio del proceso de depuración de aguas residuales y tiene como objetivo prepararlas para su purificación en etapas posteriores. En esta fase, se eliminan objetos que puedan causar daños a la infraestructura o a los equipos utilizados en el proceso de depuración.
En el pretratamiento, se lleva a cabo inicialmente un proceso de desbaste, donde se separan los residuos sólidos de tamaño grande y mediano utilizando rejas y tamices de distintos calibres. Luego, se eliminan las grasas y partículas de arena mediante desarenadores y desengrasadores.
Tratamiento primario
El objetivo de esta etapa es eliminar una porción de los sólidos suspendidos. Para ello, el agua queda retenida durante 1 a 2 horas en decantadores para que la gravedad ayude a separar esas partículas. Otros beneficios de este proceso son la homogeneización de caudal y la eliminación de materia orgánica asociada a los sólidos suspendidos.
También es posible añadir sustancias químicas durante este proceso, como coagulantes y floculantes, para mejorar la sedimentación de los sólidos y eliminar fósforo. En determinados casos se suelen emplear sustancias básicas o ácidas para neutralizar el pH del agua.
Tratamiento secundario
El objetivo principal de este proceso es eliminar la materia orgánica del agua, así como los nutrientes como el nitrógeno y el fósforo.En el tratamiento secundario, que se basa principalmente en procesos biológicos, se utilizan bacterias y microorganismos para descomponer y eliminar la materia orgánica y los nutrientes presentes en el agua.
El método más comúnmente utilizado es el de los fangos activados, donde el agua a tratar permanece varios días en un tanque con condiciones variables de oxígeno (aeróbicas, anóxicas y anaeróbicas) según las necesidades de eliminación. En este proceso, diferentes tipos de bacterias presentes en el tanque se alimentan de la materia orgánica y los nutrientes del agua, eliminándolos y almacenándolos en su interior.
Después del proceso biológico, se lleva a cabo una segunda decantación, conocida como decantación secundaria, donde las bacterias que han crecido en la etapa anterior se depositan en el fondo del decantador, formando una mezcla de agua y sólidos llamada fango biológico. Esta mezcla se extrae por la parte inferior del decantador, permitiendo que el agua depurada, libre de la mayoría de bacterias y sólidos, salga por la parte superior, resultando en agua clarificada.
En muchas plantas depuradoras, este punto marca el final del tratamiento del agua, una vez que cumple con los estándares de vertido establecidos y no se requiere una calidad adicional para su reutilización o uso posterior.
Tratamiento terciario
Durante el tratamiento terciario o químico se busca aumentar la calidad final del agua para poder devolverla al medio ambiente (mar, ríos, lagos y demás cuencas hidrográficas) y, en algunos casos, emplearla para la actividad humana. Para ello, se realizan una serie de procesos con el objetivo principal de eliminar agentes patógenos, como bacterias fecales.
Entre las técnicas utilizadas se encuentran: la filtración mediante camas de arena u otros materiales o la desinfección, ya sea mediante cloro (habitualmente hipoclorito sódico) o con luz UV, para reducir la cantidad de organismos vivos microscópicos que se han generado en las etapas anteriores.
Las aguas residuales: un recurso clave para hacer frente a los retos actuales
La necesidad de incrementar el acceso a agua potable y saneamiento para más personas, en línea con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas, conlleva a un aumento en la cantidad de aguas residuales que deben ser tratadas. Este incremento exige que el tratamiento de estas aguas sea más eficiente, económico y sostenible para maximizar su aprovechamiento como recurso.
A nivel mundial, se están realizando avances significativos en este aspecto. Por ejemplo, según datos de la UNESCO, en América Latina el tratamiento de aguas residuales ha experimentado casi un duplicación en las últimas dos décadas.
En España, la tecnología GoAigua de Idrica se está implementando en diversas Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) para optimizar el uso del agua tratada, especialmente en la agricultura, contribuyendo así a la sostenibilidad ambiental en el ámbito de las aguas residuales.
A pesar de estos avances, todavía existe un alto porcentaje de aguas residuales que se vierten sin tratamiento, lo que subraya la necesidad de seguir trabajando en su reducción. Un paso crucial en esta dirección es promover la reutilización de las aguas residuales tratadas de manera generalizada.
En este contexto, la digitalización se presenta como una herramienta clave para mejorar la gestión de las plantas depuradoras, las redes de saneamiento y el drenaje pluvial. Nuestra empresa Químicos Roma ofrecemos soluciones diseñadas para optimizar procesos, garantizar la calidad del agua y reducir la huella de carbono, entre otros beneficios.
