Una planta depuradora de aguas residuales es, básicamente, una instalación donde el agua sucia, contaminada, se somete a un tratamiento para eliminar la suciedad. Así, esta puede ser retornada al medioambiente para su reutilización en las mejores condiciones.
El tratamiento de aguas residuales es esencial para mantener el equilibrio ecológico y la salud pública. Las depuradoras, o plantas de tratamiento de aguas residuales, juegan un papel crucial en la limpieza del agua contaminada para que pueda ser devuelta de manera segura al medio ambiente.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales o EDAR, Estación Depuradora de Aguas Residuales, se encargan de recoger las aguas procedentes de una población o sector industrial y eliminar sus sustancias contaminantes. 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.
De dónde procede el agua residual
Una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas es un sistema diseñado para recoger y depurar el agua que proviene del uso diario en una vivienda: duchas, lavabos, fregaderos, inodoros y electrodomésticos.
Las actividades humanas ensucian el agua. Cuando te lavas las manos, estás utilizando detergentes que contaminan el agua. El agua que se suelta al alcantarillado contiene sustancias contaminantes y residuos orgánicos y, por eso, tenemos que limpiarla antes de entrar en el mar, a ríos, etc.
Las depuradoras reciben las aguas sucias gracias al alcantarillado municipal y de las industrias. Estas aguas se depositan en el pozo de llegada después de ser transportadas por la red de colectores. Si el agua rebasa el límite del pozo, los excesos de agua se almacenan en el tanque de tormentas.
Cómo funciona una depuradora: etapas principales
Las depuradoras operan a través de varias etapas secuenciales que aseguran la remoción eficiente de diferentes tipos de contaminantes presentes en las aguas residuales.
1. Pretratamiento
El tratamiento preliminar, o pretratamiento, es la etapa que da comienzo a la depuración de las aguas residuales y sirve para prepararlas para su purificación durante las siguientes etapas.
Desbaste
El desbaste consiste en retirar aquellos residuos más gruesos; aquellos que son insolubles como ramas, botellas, trapos, etc.
Durante esta etapa, primero suele tener lugar un proceso de desbaste, donde se separan los residuos sólidos de gran y mediano tamaño mediante rejas y tamices de diferente grosor.
Desarenado
El desarenado es el momento en el que se eliminan las partículas más pesadas del agua, como cáscaras y semillas. Pero, sobre todo, arenas; aquellos elementos que no se hayan retenido en el desbaste.
Desengrasado
El desengrasado es la fase donde se realiza la eliminación de las grasas, las aceites, las espumas y otros materiales flotantes más ligeros del agua. De esta manera, se evitarán interferencias en las fases posteriores.
Los métodos físicos incluyen la filtración, la sedimentación y la separación de las grasas. En estos procesos, se emplean barreras físicas como tamices y filtros para remover sólidos y partículas del agua.
2. 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.
En el tratamiento primario, el agua residual se somete a un proceso de sedimentación. Durante esta etapa, las partículas sólidas suspendidas se asientan en el fondo de los tanques de sedimentación, formando lodos primarios. Este paso es fundamental para reducir la carga de contaminantes en las siguientes etapas del tratamiento.
En los decantadores primarios, por medios físicos, se separa una parte de la materia en suspensión. La sedimentación permite que las partículas más pesadas se asienten en el fondo de los tanques, facilitando su eliminación.
En esta fase se separan los sedimentos que se depositan en el fondo y los materiales flotantes que se encuentren en la superficie y no pudieron ser eliminados con anterioridad.
Coagulación y floculación
También es posible añadir sustancias químicas durante este proceso, como coagulantes y floculantes, para mejorar la sedimentación de los sólidos y eliminar fósforo.
Consiste en la separación de los sólidos que no se hayan retirado en la fase anterior mediante procesos fisicoquímicos, como son la flotación, la sedimentación y la coagulación.
En la floculación se añaden ciertas sustancias al agua usada para separar tanto los restos de alimentos y excrementos como las partículas que todavía quedan en suspensión, detergentes, etc.
Cuando hay una gran afluencia de caudal o una fuerte contaminación, se añaden floculantes: compuestos químicos para agrupar en grumos las sustancias en suspensión. Es el que se denomina floculación. De este modo se favorece la decantación.
Se suelen emplear tratamientos fisicoquímicos que actúan como floculantes, favoreciendo la unión de las partículas y su retirada.
3. Tratamiento secundario o biológico
En el tratamiento secundario, un tratamiento principalmente biológico, se suele emplear la ayuda de bacterias y microorganismos para degradar y eliminar la materia orgánica y los diferentes nutrientes que contiene el agua.
El tratamiento secundario es un proceso biológico que utiliza microorganismos para descomponer la materia orgánica disuelta en el agua. Se realiza en tanques de aireación donde las bacterias y otros microorganismos consumen los contaminantes orgánicos.
Como la contaminación todavía existe, el agua es llevada a reactores biológicos donde viven microorganismos que se nutren de la materia orgánica presente hasta prácticamente eliminarla.
Reactor biológico y microorganismos
En esta parte del proceso de depuración se pretende la degradación de la materia orgánica disuelta: el agua pasa a un depósito llamado reactor biológico, donde se añaden unas bacterias que se nutren de materia orgánica.
El reactor biológico contiene una ancha diversidad de microorganismos.
El tratamiento más extendido es el de los fangos activados, donde el agua a tratar pasa varios días en un tanque, en condiciones variables de oxígeno, condiciones aerobias, anóxicas y anaerobias, según los requisitos de eliminación requeridos.
Aireación
Para facilitar el proceso, hay que bombear aire para suministrar a las bacterias el oxígeno que necesitan para vivir.
Participan también unos turbocompresores, que inyectan oxígeno para favorecer el trabajo de los microorganismos.
Las plantas aeróbicas resultan menos agresivas para el medio, puesto que no se desprenden mercaptanos durante la digestión.
Floculación biológica
Hay dos tipos de floculación:
- Floculación biológica: se lleva a cabo mediante microorganismos, que utilizan los restos orgánicos como alimento.
4. Decantación secundaria
Tras el proceso biológico es habitual una segunda decantación, o decantación secundaria, donde las bacterias que han crecido en el proceso anterior se precipiten a la parte inferior del decantador, generando una mezcla de agua y sólidos que son lo que se denomina fango biológico.
Cuando finaliza la degradación de la materia orgánica, el agua es transportada a un decantador donde el fango biológico de la fase anterior se separa del agua ya depurada.
Estos fangos pasarán a la línea de fangos, donde serán tratados y acondicionados para su posterior utilización o depósito en un vertedero.
5. 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.
El tratamiento terciario es una etapa avanzada que se emplea para eliminar contaminantes específicos que no fueron removidos en las etapas anteriores.
Puede incluir filtración adicional, procesos de adsorción, intercambio iónico, y desinfección mediante cloro o radiación ultravioleta.
Este paso asegura que el agua tratada cumpla con los estándares de calidad exigidos antes de su liberación al medio ambiente.
Es la fase destinada a afinar las características del agua con la finalidad de reutilizarla. El proceso consiste en higienizar, es decir, eliminar los microorganismos y adecuar el agua a un determinado uso.
Una vez realizada esta fase, el agua puede ser devuelta al medio ambiente, aunque la mayoría de plantas depuradoras cuentan con una última fase.
El agua obtenida no es bastante pura para beber, pero sí para devolver al medio sin malograrlo.
¿Sabes cómo funcionan las DEPURADORAS de AGUA? | con VLADIMIR SÁNCHEZ @BreakingVlad | Campus
Qué ocurre con los lodos y residuos
Además, en las plantas de tratamiento de aguas residuales, también tienen lugar otros procesos asociados a los subproductos obtenidos en los diferentes tratamientos.
Como subproducto del tratamiento de las aguas residuales se producen ciertos residuos.
En primer lugar, se lleva a cabo una etapa de espesamiento de los lodos cuyo objetivo es la reducción del volumen de agua a tratar con la consiguiente optimización de los procesos existentes aguas abajo.
Posteriormente, estos fangos mixtos se digieren mediante procesos aerobios, con aire, o anaerobios, en un tanque cerrado llamado digestor, para conseguir estabilizar el crecimiento de bacterias y para eliminarlas.
A continuación, tiene lugar un proceso de reducción de la cantidad de agua mediante deshidratación, habitualmente con decantadoras centrífugas.
Estos fangos, una vez que cumplen con los requisitos de sequedad y contenido en metales pesados, nutrientes y patógenos, deben gestionarse con el menor impacto para el medio ambiente.
La línea de fangos es el tratamiento de los lodos sobrantes durante el proceso de la depuración para ser eliminados y que no contaminen el medioambiente.
No todas las plantas depuradoras realizan esta fase, ya que hace falta una ampliación de la maquinaria, pero, por ejemplo, una opción sería la creación de biogás.
Métodos que utiliza una planta depuradora
Métodos físicos
Los métodos físicos incluyen la filtración, la sedimentación y la separación de las grasas.
En estos procesos, se emplean barreras físicas como tamices y filtros para remover sólidos y partículas del agua.
Métodos químicos
Los métodos químicos implican el uso de reactivos para precipitar contaminantes específicos o para ajustar el pH del agua.
También es posible añadir sustancias químicas durante el proceso de decantación, como coagulantes y floculantes, para mejorar la sedimentación de los sólidos y eliminar fósforo.
Métodos biológicos
Los métodos biológicos se basan en la actividad de microorganismos para descomponer la materia orgánica presente en el agua residual.
Las bacterias y otros microorganismos consumen los contaminantes orgánicos y permiten reducir la contaminación que permanece disuelta en el agua.
Depuradoras domésticas y fosas sépticas
A diferencia de las fosas sépticas, que solo retienen sólidos y permiten la infiltración del agua sin un tratamiento completo, las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas realizan un proceso avanzado.
La depuradora biológica doméstica no solo depura, sino que lo hace de forma sostenible.
Mientras que la fosa séptica era la solución habitual en el pasado, hoy en día ha quedado obsoleta en la mayoría de municipios.
La planta de tratamiento de aguas residuales domésticas es la mejor solución para viviendas sin acceso al alcantarillado público.
Para obtener licencia de vivienda, explotación turística o permiso de vertido, es obligatorio instalar un sistema de depuración certificado.
El coste depende del tamaño de la vivienda y del caudal de agua a tratar.
Importancia ambiental y sanitaria
Las depuradoras son esenciales para la protección del medio ambiente. Al eliminar contaminantes y patógenos del agua residual, estas plantas previenen la contaminación de ríos, lagos y océanos.
El tratamiento de aguas residuales es una pieza clave para garantizar la sostenibilidad ambiental y proteger la salud de nuestras comunidades.
Las depuradoras son esenciales para la protección del medio ambiente y la salud pública. A través de un proceso meticuloso de tratamiento de aguas residuales, estas instalaciones aseguran que el agua pueda ser devuelta de manera segura al entorno natural.
Reutilización del agua tratada y transformación digital
La necesidad de aumentar el porcentaje de población con acceso a agua potable y saneamiento, en cumplimiento con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas, supondrá a su vez un mayor vertido de aguas residuales.
En este aspecto se están llevando a cabo algunos avances a nivel global. Según datos de la UNESCO, en América Latina, por ejemplo, el tratamiento de aguas residuales ha llegado a casi duplicarse en los últimos 20 años.
En España, Idrica aporta su tecnología GoAigua en distintas EDAR para aprovechar de forma eficiente el agua resultante, con el fin de reutilizarla en la agricultura.
Sin embargo, el porcentaje de aguas negras que se vierten sin ser tratadas es todavía elevado, por lo que debemos seguir trabajando en reducirlo.
Un paso decisivo será generalizar la reutilización de las aguas residuales tratadas.
En este sentido, es clave la transformación digital como vía para optimizar la gestión de las plantas depuradoras, las redes de saneamiento y el drenaje pluvial.
Diseño, mantenimiento y eficiencia de las instalaciones
El éxito de cualquier proyecto hidráulico, desde una planta de tratamiento hasta una red de distribución, depende de un diseño y construcción precisos.
La construcción de instalaciones hidráulicas debe alinearse con principios de sostenibilidad.
Empleamos tecnologías avanzadas para optimizar el proceso de depuración, garantizando una alta eficiencia en la eliminación de contaminantes.
La gestión eficiente del agua no solo es beneficiosa para el medio ambiente, sino que también reduce los costes operativos a largo plazo.
Ahorrar recursos hídricos, mejorar la eficiencia energética y disminuir los gastos de mantenimiento son algunas de las ventajas que ofrecen las soluciones avanzadas de gestión.
Además, cumplir con las normativas y reutilizar el agua tratada proporciona beneficios económicos y ambientales, asegurando la sostenibilidad financiera y la conservación del entorno.
En el mantenimiento de una depuradora se requiere experiencia en el tratamiento de aguas, redes de distribución y embalses.
Cumplir con las regulaciones ambientales es esencial en la construcción de plantas de tratamiento. Es necesario trabajar estrechamente con las autoridades locales y nacionales para garantizar que todos los proyectos cumplan con los estándares.
En viviendas sin acceso al alcantarillado público, el proceso puede incluir el estudio del terreno, la instalación, la legalización y el mantenimiento del sistema de depuración.
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