Línea de aguas - EDAR

En esta línea de tratamiento de la EDAR, hay dos factores imprescindibles a tener en cuenta:

La carga contaminante del agua a tratar, según su tipología y cantidad así serán los tratamientos que se deban aplicar.

El nivel de reducción de la contaminación que se desee o sea necesario alcanzar.

La línea de aguas de una EDAR puede comprender todos o algunos de los siguientes tratamientos:

A.- Pretratamiento: También conocido como tratamiento previo, su objetivo es separar los materiales más gruesos y arenosos que contiene el vertido a tratar. Su finalidad es así, proteger a los equipos que le suceden en la cadena de gestión, de los trastornos mecánicos que provocaría la introducción de estas materias en sus compartimentos (sedimentación en las conducciones, obstrucción de aberturas, etc.). Dentro de el pretratamiento se pueden distinguir las siguientes fases:

• Desbaste: Esta fase tiene como fin último segregar aquellos materiales de tamaño grueso que pueden obstaculizar o perjudicar fases sucesivas del tratamiento, además de representar por si mismos una forma de contaminación (sólidos en suspensión). Las características de los materiales presentes en el agua, dependerán de su origen (si se trata de vertidos domiciliarios urbanos, las aguas a tratar contendrán restos sanitarios humanos, fecales, alimentarios y de otra naturaleza asimilable). Justo al inicio de la línea de aguas suele aparecer un pozo de gruesos cuya finalidad es retener en su interior los sólidos de mayor tamaño (plásticos, cartones y papeles, botellas…). Aquellos que se depositan sobre el fondo del pozo, son extraídos normalmente mediante el empleo de palas bivalvas, tras este paso se eleva el agua con el uso de un tornillo sin fin o una bomba de elevación, y posteriormente se suele cribar el agua (proceso físico para la separación de sólidos) a través de rejas o tamices.

• Desarenado: Este proceso se utiliza para separar las arenas arrastradas por el vertido. Su acumulación es peligrosa porque pueden generarse depósitos en canalizaciones y tuberías, y abrasión y desgaste sobre los elementos mecánicos en movimiento. Además dificulta la eliminación y digestión de los lodos, al aumentar su densidad. Los sedimentos acumulados en los desarenadores son recogidos y lavados para su posterior incineración o transporte a la planta de tratamiento de residuos que corresponda.
• Desengrasado: Este tratamiento consiste en la separación, por flotación, de las grasas y aceites transportados por el agua residual. Estos adquieren forma de espumas sobre la capa más superficial de las aguas. Los aceites y grasas presentes en los vertidos producen problemas en la depuración de aguas residuales, entre ellos cabe destacar:
  • La adhesión a compartimentos y conducciones.
  • La obstrucción de rejillas (especialmente los tamices de menor tamaño de paso).
  • La obstrucción a la sedimentación por la formación de una capa en la superficie de los decantadores que la complica, al atraer hacia arriba pequeñas partículas de materia orgánica.
  • El obstáculo que suponen a la aireación en la depuración de fangos activos.
  • La distorsión que introducen en el proceso de digestión de lodos.

Por medio de rasquetas de superficie se retira la grasa residual que ha quedado retenida en las balsas de decantación tras el desengrasado, para ser llevada finalmente a un depósito en el que se traslada a una planta de tratamiento para su recuperación o incineración. Normalmente el desarenado y el desengrasado se realizan conjuntamente en una única instalación.

B.- Tratamiento Primario: La finalidad fundamental de este tratamiento consiste en reducir los sólidos en suspensión presentes en las aguas residuales. Se pueden distinguir tres tipos de sólidos en suspensión:

• Sedimentables: aquellos que sedimentan en las aguas residuales en reposo, únicamente por acción de la gravedad.
• Flotantes: aquellos que, al contrario que los anteriores, flotan en el decantador.
• Coloidales: con unos tamaños que oscilan entre 0,001 y 10 µm.

Se pasa en este momento, a describir los principales procesos físico-químicos que intervienen en el tratamiento primario:

• Sedimentación primaria: También conocida como decantación primaria, consiste en un proceso físico que origina una separación por gravedad de los sólidos suspendidos en el agua residual, con un doble objetivo: la eliminación los sólidos en suspensión (en aproximadamente un 60%) y de la materia orgánica (en aproximadamente un 30%) presentes en las aguas residuales, y la conservación y protección de los equipos posteriores frente a la intrusión de fangos inertes de alta densidad y, en consecuencia, de la posible abrasión de sus componentes mecánicos. Los decantadores pueden ser de dos tipos:
  • Circulares: a ellos accede el agua por su parte central, saliendo por la periferia de los mismos.

• Rectangulares: las aguas acceden por uno de sus lados y salen por el lado opuesto.
• Flotación: Se trata de un proceso físico basado en la diferencia de densidades existentes en el vertido, lo que permite separar las partículas que tienen una menor densidad por ascenso de éstas hacia la superficie del agua ya que, en este caso, las fuerzas de empuje hacia arriba (rozamiento y empuje del líquido) superan a la fuerza de la gravedad. Cabe distinguir entre la flotación natural, que se utiliza para eliminar los restos de grasas o aceites sin más intervención que la ya referida, de la acelerada, en la que se introducen burbujas de gases (normalmente aire) para que se le adhieran partículas de menor tamaño, subiendo hasta la superficie la burbuja con las partículas.

C.- Tratamiento Secundario: También conocido como tratamiento biológico, tiene como objetivo la eliminación de las partículas coloidales y la materia orgánica disuelta en las aguas residuales. Por lo general se lleva a cabo mediante una oxidación biológica producida por microorganismos que metabolizan la materia orgánica hasta transformarla en sólidos sedimentables.La digestión biológica podrá ser aerobia o anaerobia, en función de la existencia o no de oxígeno disuelto, aunque se suele emplear el proceso aerobio por agitación.

Durante la digestión aerobia los microorganismos utilizan los contaminantes orgánicos y el oxígeno para reproducirse y generar materia orgánica simple. Este tratamiento se lleva a cabo en un tanque o reactor biológico que se alimenta con el efluente que sale del tratamiento primario.

Según el modo de cultivar los microorganismos, se pueden distinguir dos tipos de sistemas biológicos:

• Fangos activos: También conocidos como sistemas de biomasa suspendida, es el proceso biológico de tratamiento secundario de aguas residuales más extendido. Consiste en un proceso aerobio en el que se producen flóculos, formados por sustancias en suspensión y los microorganismos que se alimentan de ellas. Estos microorganismos junto con la materia en suspensión van a formar un cultivo biológico o licor mezcla, que debe poseer unas características especiales, concretamente un equilibrio entre la carga orgánica a eliminar y la proporción de microorganismos para eliminar dicha carga. El licor mezcla, una vez que la materia en suspensión ha sido suficientemente oxidada, va a pasar al decantador secundario y allí se producirá la separación física mediante la decantación de los flóculos producidos, a este proceso se le conoce con el nombre de biofloculación y es parecido al tratamiento primario, aunque en este caso no se le añade un floculante químico, sino que los flóculos han sido generados por los propios microorganismos. Una vez completado ese paso, se separan los lodos del agua clarificada (que será el afluente para el tratamiento terciario en caso de que lo hubiese). Los fangos recogidos del fondo del decantador se recircularán al reactor biológico y formarán parte del concentrado biológico, y los producidos en exceso son los denominados fangos secundarios que pasarán a la fase de tratamiento de lodos.

• Sistemas de biomasa fija: Destacan los siguientes:
  • Lechos bacterianos: Reciben también el nombre de filtros percoladores, están formados por un lecho de grava o de piezas de plástico, donde se adhieren los microorganismos formando una biopelícula. Sobre ellos se vierten las aguas residuales y se elimina una parte importante de la materia orgánica en ellas contenidas.
  • Biodiscos: sistema de depuración biológica que permite la oxigenación de la biomasa con un coste muy pequeño de energía. En el mismo módulo se sitúa un decantador lamelar, mantenido por una noria, que permite la perfecta separación del agua. Dispone también de una recirculación de fangos y purga del exceso.

D.- Tratamiento Terciario: Conjunto de procesos físico-químicos encaminados a conseguir que el efluente que sale de la EDAR, cumpla con los valores determinados por la legislación vigente para el uso al que se destine, ya sea su vertido directo al cauce de un río o mar o para su empleo en cualquier otra actividad (por ejemplo, el riego de un campo de golf con aguas regeneradas). El tratamiento más utilizado en las EDAR convencionales es la cloración, ya que los anteriores tratamientos han permitido regenerar las aguas hasta el punto que sólo puede requerirse una desinfección final.

Los tratamientos terciarios más comunes son:

• Los procesos de separación por membranas.
• La cloración.
• La ozonización.
• La adsorción.
• La destilación.
• La radiación UV.