Depuración de Aguas Residuales: Procesos Biológicos y Físico-Químicos para la Sostenibilidad Hídrica

El método más utilizado para el tratamiento de aguas residuales es el de las plantas depuradoras. El uso de detergentes y aceites reducirá los costes, así como la separación de aguas grises y aguas negras. Para depurar el agua, se le realizan una serie de procesos físicos y químicos que, según el fin deseado, serán diferentes.

Clasificación de los Procesos en Plantas Depuradoras

Los procesos en plantas depuradoras se clasifican en:

1. Primario: Eliminar los sólidos, principalmente los inorgánicos, con la ayuda de coadyuvantes.
2. Secundario: Eliminación de materia orgánica con microorganismos.
3. Terciario: Eliminar algún componente especial o para la purificación de microorganismos.

Tratamiento Primario: Separación de Sólidos y Materia Gruesa

El tratamiento primario se enfoca en la remoción de sólidos suspendidos y materia flotante.

1. Cámara de Arena

   En esta etapa, se elimina el residuo mineral.

2. Sedimentación

   Una vez eliminado el residuo mineral, el agua pasa por un depósito de sedimentación donde se depositan los materiales orgánicos para su eliminación.

3. Flotación

   Se satura el agua con la entrada de aire para luego pasar a un depósito abierto. Las burbujas de aire ascienden y arrastran los sólidos en suspensión hacia la superficie, de donde se retiran.

4. Digestión

   Es un proceso microbiológico que convierte el lodo en metano. Las reacciones se producen en un tanque cerrado y son anaerobias (sin O₂).

5. Desecación

   El lodo de la digestión se extiende sobre lechos de arena para que se seque al aire, lo que requiere un clima seco y cálido, lógicamente. El lodo seco se puede usar como fertilizante.

Tratamiento Secundario: Biodegradación de la Materia Orgánica

El tratamiento secundario reduce la materia orgánica del agua. Normalmente, los procesos microbianos que retiran la materia orgánica son aerobios. En presencia de O₂, las bacterias aerobias convierten la materia orgánica en formas estables. La nueva materia orgánica debe eliminarse antes de la descarga del agua en el cauce receptor. Los procesos usados son:

1. Filtro de Goteo

   La corriente de aguas residuales se distribuye por una columna o lecho de un material poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan como agentes destructores. En esta película, el agua residual queda transformada en CO₂ y agua.

2. Fango Activado

   Es un proceso aeróbico en el que las partículas gelatinosas de lodo quedan suspendidas en un tanque recibiendo O₂. Las partículas de lodo activado están compuestas por millones de bacterias que absorben la materia orgánica y la convierten en productos aeróbicos.

3. Laguna de Oxidación

   Necesita mucho terreno. En estos estanques o lagunas, la zona próxima al fondo es anaerobia y en ella se descomponen los sólidos; la zona próxima a la superficie es aeróbica, oxidándose la materia orgánica y coloidal.

Tratamiento Terciario y Avanzado: Eliminación de Contaminantes Específicos

Este tratamiento suele usarse para eliminar el fósforo, mientras que el tratamiento avanzado incluye pasos adicionales para mejorar el agua, eliminando los contaminantes recalcitrantes. Hay procesos que permiten eliminar un 99% de sólidos en suspensión. Los sólidos disueltos se eliminan por ósmosis inversa y electrodiálisis. La eliminación del amoníaco, nitratos y fosfatos puede reducir el contenido de nutrientes.