Una planta depuradora de aguas residuales es una instalación donde el agua sucia y contaminada se somete a una serie de procesos para eliminar la suciedad, los residuos y los contaminantes antes de devolverla al medio ambiente o reutilizarla.
Este tipo de instalación también recibe el nombre de estación depuradora o EDAR (estación depuradora de aguas residuales). En esta instalación, el agua que ha sido usada por el ser humano o en actividades industriales se somete a una serie de procesos físicos, químicos y biológicos.
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 actividades humanas ensucian el agua. Cuando te lavas las manos, estás utilizando detergentes que contaminan el agua.
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.
Qué es una planta depuradora
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 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.
En las EDAR se reduce la contaminación de las aguas residuales urbanas. Para ello, el agua se somete a varias fases sucesivas en las que se retiran los sólidos, las arenas, las grasas, la materia orgánica, los microorganismos patógenos y otros contaminantes.
A través de estos procesos, se elimina la materia en suspensión contenida en el agua. Estos métodos también eliminan los contaminantes que se encuentren disueltos en el agua.
El agua que se obtiene al final no es apta para el consumo humano, pero sí para devolverla a los cursos fluviales sin contaminarlos. En caso de que se desee agua apta para el consumo humano, se deberá instalar una planta potabilizadora.
Por qué es necesario depurar las aguas residuales
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.
Al eliminar contaminantes y patógenos del agua residual, estas plantas previenen la contaminación de ríos, lagos y océanos.
Las depuradoras ejercen un papel muy valioso para con el medio ambiente, pues gracias a ellas se reutilizan las aguas residuales. Su tarea permite que este agua y su energía renovable asociada tenga otra oportunidad para participar en otros procesos como, por ejemplo, el riego.
La depuración de aguas residuales se ha convertido en una necesidad tanto en las grandes ciudades como en municipios de menor población.
Desde el año 1991, existe la obligación de depurar las aguas residuales, según la Ley 91/271. Si no se cumple esta ley y no se depuran las aguas residuales, se puede recibir una sanción y pagar hasta 12 millones de euros.
Tipos de aguas residuales
A priori’, hay que destacar la existencia de distintos tipos de aguas residuales, ya que identificarlas supone dar con el tratamiento adecuado para su correspondiente depuración o su lugar de vertido o dispersión segura en la naturaleza.
Cada una, ya sea de ámbito doméstico (del baño o cocina), urbano (de limpieza urbana) o industrial (de la industria, agricultura o ganadería), puede tener un contaminante específico que requiere un proceso distinto de limpieza.
- Aguas residuales domésticas: proceden del uso diario en viviendas, como duchas, lavabos, fregaderos, inodoros y electrodomésticos.
- Aguas residuales urbanas: proceden, entre otras actividades, de la limpieza urbana.
- Aguas residuales industriales: proceden de la industria, la agricultura o la ganadería y pueden contener contaminantes específicos.
La ingeniería de una planta depuradora de agua residual implica diversos factores a tener muy en cuenta y uno de ellos es la caracterización del agua.
Si la procedencia es totalmente doméstica, solamente conociendo el caudal diario y el destino final del agua tratada es suficiente.
Si el agua es industrial o parcialmente industrial, se realizan análisis del agua residual para determinar su composición y los contaminantes presentes.
Se realiza un análisis del agua residual para determinar su composición y los contaminantes presentes. Esto permite definir los procesos de depurado del agua y tecnologías de tratamiento adecuados.
Cómo funciona una planta depuradora
Las depuradoras operan a través de varias etapas secuenciales que aseguran la remoción eficiente de diferentes tipos de contaminantes presentes en las aguas residuales.
Los procesos de depuración combinan métodos físicos, químicos y biológicos. 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. La sedimentación permite que las partículas más pesadas se asienten en el fondo de los tanques, facilitando su eliminación.
Los métodos químicos implican el uso de reactivos para precipitar contaminantes específicos o para ajustar el pH del agua.
Los métodos biológicos se basan en la actividad de microorganismos para descomponer la materia orgánica presente en el agua residual.
1. Llegada del agua residual
El agua residual llega a la depuradora a través de la red de colectores y se deposita en el pozo de llegada.
Si el agua rebasa el límite del pozo, los excesos de agua se almacenan en el tanque de tormentas.
Desde este punto, el caudal se dirige a las primeras instalaciones de la planta, donde se retiran los residuos más grandes y los materiales que podrían interferir con las fases posteriores.
2. Pretratamiento
El pretratamiento es la primera fase en el proceso de depuración. En esta etapa, se eliminan los sólidos grandes y los desechos flotantes mediante rejas y tamices.
Durante este proceso, se eliminan contaminantes como los sólidos grandes, arenas y grasas.
El agua pasa por una apertura que se denomina pozo de gruesos. Después, el agua se desbasta de posibles sólidos de gran tamaño en suspensión.
A continuación, pasa a la fase de desbaste de finos y desarenado-desengrasado.
Desbaste
El desbaste consiste en retirar aquellos residuos más gruesos; aquellos que son insolubles como ramas, botellas, trapos, etc.
El agua se somete a un proceso de desbaste para retirar los materiales de mayor tamaño que llegan por la red de saneamiento.
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.
Esta separación evita que las arenas se acumulen en tuberías, bombas, canales y depósitos.
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.
3. Tratamiento primario
En el tratamiento primario se eliminan los materiales y residuos más grandes tales como sedimentos.
En este caso, se eliminan los sólidos inertes, materia orgánica particulada, etc.
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.
El agua pasa por un decantador primario donde, por la acción de la gravedad, los sólidos se precipitan y sedimentan.
En los decantadores primarios, por medios físicos, se separa una parte de la materia en suspensión.
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.
Floculación y coagulación
Se suelen emplear tratamientos fisicoquímicos que actúan como floculantes, favoreciendo la unión de las partículas y su retirada.
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 floculantesː compuestos químicos para agrupar en grumos las sustancias en suspensión.
Es el que se denomina floculación. De este modo se favorece la decantación.
Por último, el agua se somete a un proceso químico en el que se añaden reactivos para aumentar la formación de sólidos sedimentables.
A continuación, se añade aire al agua. Esto se hace para que las partículas en suspensión salgan a la superficie.
4. Tratamiento secundario o biológico
El tratamiento secundario es un proceso biológico que utiliza microorganismos para descomponer la materia orgánica disuelta en el agua.
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.
En esta etapa se descomponen y transforman los contaminantes orgánicos presentes en el agua residual.
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.
También hay tratamientos biológicos de dos etapas, en los que se cuenta con la actuación de las dos etapas anteriores.
Tratamiento aerobio
En esta fase, el agua es sometida a un proceso de cultivo en condiciones aerobias (con oxígeno).
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.
Los microorganismos en suspensión, que pueden encontrarse agregados o de forma individual, se reparten y eliminan.
Las plantas aeróbicas resultan menos agresivas para el medio, puesto que no se desprenden mercaptanos durante la digestión.
Cultivo fijo y biopelículas
Otra forma de hacerlo es mediante un cultivo fijo. Los microorganismos se adhieren a un material para formar una biopelícula.
En función del diseño de la instalación y de las características del agua, pueden utilizarse diferentes sistemas biológicos para favorecer el contacto entre los microorganismos, el oxígeno y la materia orgánica.
Transformación de la materia orgánica
Ahora, entrarán en juego los organismos biológicos, que transformarán la materia orgánica en un agua residual que no se oxida ni cambia.
Es decir, se obtiene materia celular muerta, gases, energía y agua.
El objetivo de esta fase es reducir la materia orgánica biodegradable que permanece disuelta o finamente dispersa después del tratamiento primario.
5. Decantación secundaria
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.
Ahora, el agua se separará en dos fases. Por un lado, se obtendrá el agua tratada, que se irá al fondo. Por otro lado, quedará el fango generado durante el proceso biológico.
Como el fango es una grasa, se irá a la superficie y se retirará con unas palas.
Estos fangos pasarán a la línea de fangos, donde serán tratados y acondicionados para su posterior utilización o depósito en un vertedero.
Una vez realizada esta fase, el agua puede ser devuelta al medio ambiente, aunque la mayoría de plantas depuradoras cuentan con una última fase.
6. Tratamiento terciario
El tratamiento terciario es una etapa avanzada que se emplea para eliminar contaminantes específicos que no fueron removidos en las etapas anteriores.
El tratamiento terciario se utiliza para afinar las características del agua y obtener una calidad adecuada para determinados usos o para vertidos con requisitos más estrictos.
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.
En el tratamiento terciario se desinfecta el líquido y, de vez en cuando, se desala el agua, rasgo que le da un extra a la calidad del agua.
Eliminación de nutrientes
En el caso de que las aguas se vayan a verter en un área protegida, deberán de someterse a un tratamiento extra.
Se eliminarán los nutrientes.
Puede ser que sea necesario añadir, de una manera dosificada, algún reactivo para que se precipiten los nutrientes.
El reactivo puede ser fósforo, el agente inerte.
Filtración y desinfección
Puede incluir filtración adicional, procesos de adsorción, intercambio iónico, y desinfección mediante cloro o radiación ultravioleta.
Para eliminar la gran cantidad de microorganismos patógenos, el líquido será sometido a un tratamiento de luz ultravioleta y se le añadirá un desinfectante.
Este paso asegura que el agua tratada cumpla con los estándares de calidad exigidos antes de su liberación al medio ambiente.
7. Tratamiento de lodos y subproductos
Durante el proceso de tratamiento, se generan y se depositan en el fondo lodos de diferentes características y cantidades, dependiendo del proceso de que proceden.
Por último, los subproductos obtenidos en las fases anteriores deben ser tratados para volverlos inertes antes de que sean depositados en los vertederos.
Para ello, se utilizan fangos, a los que se añaden los compuestos anteriores.
Durante estos procesos, se reduce la cantidad de agua para espesarla.
Se estabiliza para eliminar los olores y organismos patógenos.
Por último, los fangos se deshidratan y se secan para facilitar el transporte y manejo.
No todas las plantas depuradoras realizan esta fase, ya que hace falta una ampliación de la maquinaria, pero es el tratamiento de los lodos sobrantes durante el proceso de la depuración para ser eliminados y que no contaminen el medioambiente.
Por ejemplo, una opción sería la creación de biogás.
Tipos de plantas depuradoras
Actualmente encontramos diferentes tipos de EDAR.
Estación depuradora física
El agua se somete a procesos físicos y químicos para limpiarla.
Estación depuradora biológica
Se utilizan seres vivos como las bacterias, que incorporan en sus cuerpos la materia que pudiera quedar en el medio acuoso.
Después, con una serie de procesos, se eliminan los organismos vivos.
En la depuración, el agua tendría que pasar por estos dos procesos. Entonces, estaría en óptimas condiciones para ser devuelta al medio.
Depuradoras domésticas sin alcantarillado
A diferencia de las fosas sépticas, que solo retienen sólidos y permiten la infiltración del agua sin un tratamiento completo, la Planta 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.
En Smart Water Bio acompañamos a cada cliente en todo el proceso: estudio del terreno, instalación, legalización y mantenimiento.
Depuración municipal e industrial
En esta fase, en aguas municipales, se lleva a cabo la sedimentación de los sólidos suspendidos en el agua residual con la ayuda de decantadores primarios.
En el caso de aguas industriales lo más común es diseñar una homogeneización, que puede o no ser aireada.
En el caso de aguas de procedencia municipal, será un reactor biológico que dependiendo del objetivo que se pretenda puede tener diferentes características.
En el caso de los proyectos industriales, se requieren generalmente ensayos piloto, además del diseño, construcción, operación y mantenimiento de las instalaciones destinadas a tratar o regenerar las aguas residuales antes de ser devueltas al medio ambiente, a una instalación municipal o a su almacenamiento para su reutilización.
Si el agua es industrial o parcialmente industrial, se realizan análisis del agua residual para determinar su composición y los contaminantes presentes.
El diseño y los procesos específicos pueden variar dependiendo de las características del agua residual a tratar, las regulaciones ambientales locales y otros factores.
Destino del agua tratada
Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) una vez han realizado su función devuelven las aguas hacia un cauce receptor, como lo puede ser un río, embalse o el mar.
El agua obtenida no es bastante pura para beber, pero sí para devolver al medio sin malograrlo.
La reutilización permite emplear el agua depurada en otros procesos como, por ejemplo, el riego, siempre que cumpla los requisitos de calidad correspondientes al uso previsto.
Este paso asegura que el agua tratada cumpla con los estándares de calidad exigidos antes de su liberación al medio ambiente.
Control, mantenimiento y operación de una EDAR
A grandes rasgos, la principal función del operario es vigilar que todos los parámetros y elementos de la estación depuradora estén controlados.
A través de una pantalla o mediante la vigilancia de las instalaciones, se asegurará de que todos los niveles son óptimos.
El operario también controla que los caudales de agua, tanto de entrada como de salida, no oscilen y sean constantes.
Además, se encarga de retirar los fangos.
Es la persona que tiene un contacto directo con el responsable de la planta, al que comunicará cualquier incidencia.
Realiza las paradas de emergencia, se encarga de establecer guardias para que ningún retén se quede solo y refleja las anomalías que surjan en el libro de incidencias.
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.
Cumplir con las regulaciones ambientales es esencial en la construcción de plantas de tratamiento.
Trabajamos estrechamente con las autoridades locales y nacionales para garantizar que todos nuestros proyectos cumplan con los estándares.
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 ofrecemos.
Además, cumplir con las normativas y reutilizar el agua tratada proporciona beneficios económicos y ambientales, asegurando la sostenibilidad financiera y la conservación del entorno.
Formación del personal de una estación depuradora
Si quieres adquirir los conocimientos propios de un operario de EDAR, nuestro máster en depuración y tratamiento de aguas es tu mejor opción.
Esta titulación, que está disponible en modalidad online y a distancia y consta de una carga lectiva de 1200 horas, te dotará de los siguientes conocimientos e depuración de aguas residuales, tratamiento de agua potable, y análisis de agua potable y residual.
El temario profundizará en el funcionamiento de las EDAR, así como en los diferentes tratamientos de aguas residuales.
También adquirirás nociones sobre la línea de lodos y de aire en un EDAR, así como en el reciclado de aguas depuradas.
Por otro lado, estudiarás en profundidad las características, tratamientos y procesos para obtener agua potable.
Finalmente, te formarás en la toma de muestras para el análisis de aguas, así como en el registro de datos de instrumentos y medidores instalados en las plantas depuradoras.
¿Qué es y cómo funciona una EDAR o Estacion Depuradora de Aguas Residuales?
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