El agua residual es cualquier agua que ha sido contaminada por el uso humano. Las aguas residuales son "aguas usadas de cualquier combinación de actividades domésticas, industriales, comerciales o agrícolas, escorrentías superficiales o aguas pluviales , y cualquier entrada de alcantarillado o infiltración de alcantarillado". [1] Los tipos de aguas residuales incluyen: aguas residuales domésticas de los hogares, aguas residuales municipales de las comunidades (también llamadas aguas residuales ) y aguas residuales industriales . Las aguas residuales pueden contener contaminantes físicos, químicos y biológicos . Sus características varían según la fuente.
La gestión de las aguas residuales incluye su recogida, tratamiento , reutilización o eliminación. Las aguas residuales que se producen por actividades dentro de un municipio generalmente se recolectan y transportan en un alcantarillado sanitario o en un alcantarillado combinado que transporta la escorrentía de aguas pluviales , aguas residuales y aguas residuales industriales pretratadas. Después del tratamiento en una planta de tratamiento de aguas residuales , las aguas residuales tratadas (también llamadas efluentes) se descargan en un cuerpo de agua receptor. Los términos "reutilización de aguas residuales" y " recuperación de agua " se aplican si las aguas residuales tratadas se utilizan para otro propósito. Las aguas residuales que se vierten al medio ambiente sin un tratamiento adecuado pueden contaminar el agua .
Fuentes
Las fuentes de aguas residuales incluyen hogares, municipios, industrias, escorrentías urbanas y agricultura.
Cuando la fuente proviene de los hogares, las aguas residuales se denominan aguas residuales . Puede provenir de las siguientes actividades domésticas o del hogar:
- Excrementos humanos ( heces , orina , sangre y otros fluidos corporales) a menudo mezclados con papel higiénico usado o toallitas húmedas ; esto se conoce como aguas negras si se recolecta de inodoros con cisterna
- Agua de lavado (higiene personal, ropa, suelos, platos, coches, etc.), también conocida como aguas grises o sullage
- Los excedentes de líquidos fabricados a partir de fuentes domésticas (bebidas, aceite de cocina, pesticidas , aceite lubricante , pintura , detergentes de limpieza, etc.)
Las actividades que producen aguas residuales industriales incluyen:
- Drenaje de sitios industriales (limo, arena, álcali, aceite, residuos químicos);
- Aguas de enfriamiento industrial ( biocidas , calor, lodos, limo)
- Aguas de procesamiento industrial
- Residuos orgánicos o biodegradables , incluidos residuos de hospitales , mataderos , lecherías y fábricas de alimentos .
- Residuos orgánicos o no biodegradables de difícil tratamiento procedentes de la fabricación de productos farmacéuticos [2] o plaguicidas
- Desperdicio de pH extremo de la fabricación de ácidos y álcalis
- Residuos tóxicos del revestimiento metálico , la producción de cianuro , la fabricación de pesticidas , etc.
- Sólidos y emulsiones de papeleras , fábricas productoras de lubricantes o aceites hidráulicos , alimentos, etc.
- Agua utilizada en fracturación hidráulica
- Agua producida a partir de la producción de petróleo y gas natural
Otras actividades o eventos relacionados:
- Escorrentía urbana de carreteras , caminos , vías férreas , aparcamientos , techos, pavimentos (contiene aceites, heces / estiércol de animales, desechos de alimentos , basura , gasolina , residuos de diésel o caucho de neumáticos, espuma de jabón, metales de escapes de vehículos , agentes descongelantes , herbicidas y pesticidas de jardines, etc.)
- Contaminación agrícola , directa y difusa
Dilución y mezcla
Las aguas residuales se pueden diluir o mezclar con otros tipos de agua a través de los siguientes mecanismos:
- Ingreso de agua de mar (altos volúmenes de sal y microbios )
- Entrada directa de agua de río
- Lluvia acumulada en techos, patios, terraplenes, etc. (generalmente limpia con trazas de aceites y combustibles )
- Agua subterránea infiltrada en aguas residuales
- Mezclar con otros tipos de aguas residuales o lodos fecales.
Contaminantes
La composición de las aguas residuales varía mucho. Esta es una lista parcial de contaminantes que pueden estar contenidos en las aguas residuales:
Contaminantes químicos o físicos
- Metales pesados , incluidos mercurio , plomo y cromo
- Partículas orgánicas como heces , pelos , desperdicios de comida , vómito , fibras de papel, material vegetal, humus , etc .;
- Material orgánico soluble como urea , azúcares de frutas, proteínas solubles , fármacos , productos farmacéuticos , etc .;
- Partículas inorgánicas como arena , arenilla, partículas metálicas, residuos de caucho de neumáticos, cerámica , etc .;
- Material inorgánico soluble como amoniaco , sal de carretera, sal marina, cianuro , sulfuro de hidrógeno , tiocianatos , tiosulfatos , etc .;
- Macro-sólidos tales como toallas sanitarias , pañales / pañales , condones , agujas , juguetes para niños, animales o plantas muertos, etc .;
- Gases tales como sulfuro de hidrógeno , dióxido de carbono , metano , etc .;
- Emulsiones como pinturas , adhesivos , mayonesa , colorantes para el cabello , aceites emulsionados, etc .;
- Toxinas como pesticidas , venenos , herbicidas , etc.
- Productos farmacéuticos , compuestos disruptores endocrinos, hormonas, compuestos perfluorados, siloxanos, drogas de uso indebido y otras sustancias peligrosas [3] [4] [5]
- Microplásticos como perlas de polietileno y polipropileno, poliéster y poliamida [6]
- Contaminación térmica de centrales eléctricas y fabricantes industriales
Contaminantes biologicos
Si las aguas residuales contienen heces humanas , como es el caso de las aguas residuales , también pueden contener patógenos de uno de los cuatro tipos: [7] [8]
- Bacterias (por ejemplo , Salmonella , Shigella , Campylobacter , Vibrio cholerae ),
- Virus (por ejemplo, hepatitis A , rotavirus , enterovirus , coronavirus ),
- Protozoos (por ejemplo, Entamoeba histolytica , Giardia lamblia , Cryptosporidium parvum ) y
- Parásitos tales como helmintos y sus huevos (por ejemplo, Ascaris (lombriz intestinal), Ancylostoma (anquilostomiasis) y Trichuris (tricocéfalos));
También puede contener bacterias y animales no patógenos como insectos , artrópodos y peces pequeños .
Indicadores de calidad
Los indicadores de calidad de las aguas residuales son metodologías de prueba de laboratorio para evaluar la idoneidad de las aguas residuales para su eliminación, tratamiento o reutilización. Las pruebas seleccionadas varían según el uso previsto o la ubicación de descarga. Las pruebas miden las características físicas, químicas y biológicas de las aguas residuales. Las características físicas incluyen temperatura y sólidos. Las características químicas incluyen valor de pH, concentraciones de oxígeno disuelto , demanda bioquímica de oxígeno (DBO) y demanda química de oxígeno (DQO), nitrógeno, fósforo, cloro. Las características biológicas se determinan con bioensayos y pruebas de toxicología acuática .
Tanto las pruebas de demanda bioquímica de oxígeno (DBO) como de demanda química de oxígeno (DQO) son una medida del efecto relativo de agotamiento de oxígeno de un contaminante de desecho. Ambos han sido ampliamente adoptados como medida del efecto de la contaminación . Cualquier material oxidable presente en una vía fluvial natural aeróbica o en un agua residual industrial se oxidará tanto por procesos bioquímicos (bacterianos) como químicos. El resultado es que se reducirá el contenido de oxígeno del agua.Gestión
La gestión de las aguas residuales incluye su recogida, tratamiento, reutilización o eliminación. Es parte del amplio término saneamiento que incluye no solo el manejo de aguas residuales sino también el manejo de excretas humanas , desechos sólidos y aguas pluviales .
Colección
Las aguas residuales de fábricas, plantas de energía y otras actividades industriales están ampliamente reguladas en las naciones desarrolladas y se requiere un tratamiento antes de descargarlas a las aguas superficiales. ( Consulte Tratamiento de aguas residuales industriales ).
En muchas ciudades, las aguas residuales municipales se transportan junto con las aguas pluviales, en un sistema de alcantarillado combinado , a una planta de tratamiento de aguas residuales. En algunas áreas urbanas, las aguas residuales municipales se transportan por separado en las alcantarillas sanitarias y la escorrentía de las calles se transporta por los desagües pluviales . El acceso a estos sistemas, con fines de mantenimiento, se realiza normalmente a través de una boca de inspección .
Durante los períodos de alta precipitación, un sistema de alcantarillado combinado puede experimentar un evento de desbordamiento combinado de alcantarillado , lo que obliga a las aguas residuales sin tratar a fluir directamente a las aguas receptoras. Esto puede representar una seria amenaza para la salud pública y el medio ambiente circundante.
En las regiones rurales o menos desarrolladas, las aguas residuales pueden drenar directamente a las principales cuencas hidrográficas con un tratamiento mínimo o nulo. Esto suele tener graves repercusiones en la calidad del medio ambiente y en la salud humana. Los patógenos pueden causar una variedad de enfermedades. Algunas sustancias químicas plantean riesgos incluso en concentraciones muy bajas y pueden seguir siendo una amenaza durante largos períodos de tiempo debido a la bioacumulación en tejidos animales o humanos.
Tratamiento
El tratamiento de aguas residuales es un proceso que se utiliza para eliminar los contaminantes de las aguas residuales y convertirlas en un efluente que se puede devolver al ciclo del agua . Una vez devuelto al ciclo del agua, el efluente crea un impacto aceptable en el medio ambiente o se reutiliza para diversos fines (lo que se denomina recuperación de agua ). [9] El proceso de tratamiento se lleva a cabo en una planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). Hay dos tipos de aguas residuales: domésticas e industriales; Ambos tipos de aguas residuales se tratan en la planta de tratamiento de aguas residuales correspondiente. Para las aguas residuales domésticas (también llamadas aguas residuales municipales o alcantarillado ), la planta de tratamiento se llama planta de tratamiento de aguas residuales . Para las aguas residuales industriales, el tratamiento se lleva a cabo en una planta de tratamiento de aguas residuales industriales separada o en una planta de tratamiento de aguas residuales (generalmente después de alguna forma de pretratamiento).
Los procesos comúnmente utilizados incluyen la separación de fases (como la sedimentación), los procesos biológicos y químicos (como la oxidación) o el pulido. Otros tipos de plantas de tratamiento de aguas residuales incluyen plantas de tratamiento de aguas residuales agrícolas y plantas de tratamiento de lixiviados . El principal subproducto de las plantas de tratamiento de aguas residuales es un tipo de lodo (por ejemplo, lodo de depuradora ) que normalmente se trata en la misma u otra planta de tratamiento de aguas residuales. [10] : Capítulo 14 El biogás puede ser otro subproducto si se utilizan procesos de tratamiento anaeróbico.Reutilizar
La recuperación de agua (también llamada reutilización de aguas residuales) es el proceso de convertir las aguas residuales en agua que se puede reutilizar para otros fines. Los tipos de reutilización incluyen: reutilización urbana, reutilización agrícola (riego), reutilización ambiental, reutilización industrial, reutilización potable planificada, reutilización de facto de aguas residuales (reutilización potable no planificada). Por ejemplo, la reutilización puede incluir el riego de jardines y campos agrícolas o la reposición de aguas superficiales y subterráneas (es decir, recarga de aguas subterráneas ). El agua reutilizada también puede destinarse a satisfacer ciertas necesidades en residencias (por ejemplo, la descarga de inodoros ), negocios e industria, e incluso podría tratarse para alcanzar los estándares de agua potable . La reutilización de aguas residuales tratadas para riego es una práctica establecida desde hace mucho tiempo, especialmente en los países áridos . La reutilización de las aguas residuales como parte de la gestión sostenible del agua permite que el agua siga siendo una fuente alternativa de agua para las actividades humanas. Esto puede reducir la escasez y aliviar las presiones sobre las aguas subterráneas y otros cuerpos de agua naturales. [11]
Existen varias tecnologías que se utilizan para tratar las aguas residuales para su reutilización. Una combinación de estas tecnologías puede cumplir con estrictos estándares de tratamiento y garantizar que el agua procesada sea higiénicamente segura, es decir, libre de patógenos . Las siguientes son algunas de las tecnologías típicas: Ozonización , ultrafiltración , tratamiento aeróbico ( biorreactor de membrana ), ósmosis directa , ósmosis inversa , oxidación avanzada . [12] Algunas actividades que demandan agua no requieren agua de alto grado. En este caso, las aguas residuales se pueden reutilizar con poco o ningún tratamiento.
El costo del agua recuperada supera al del agua potable en muchas regiones del mundo, donde el suministro de agua dulce es abundante. Los costos de las opciones de recuperación de agua podrían compararse con los costos de las opciones alternativas que también logran efectos similares de ahorro de agua dulce , a saber , sistemas de reutilización de aguas grises , recolección de agua de lluvia y recuperación de aguas pluviales o desalinización de agua de mar .Disposición
Legislación
Ver también
- Gestión de lodos fecales
- Lista de tecnologías de tratamiento de aguas residuales
- Reutilización de excretas
- Administracion del Agua
Referencias
- ^ Tilley, E., Ulrich, L., Lüthi, C., Reymond, Ph., Zurbrügg, C. (2014). Compendio de sistemas y tecnologías de saneamiento - (2ª edición revisada). Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas (Eawag), Duebendorf, Suiza. pag. 175. ISBN 978-3-906484-57-0. Archivado desde el original el 8 de abril de 2016.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Naddeo, V .; Meriç, S .; Kassinos, D .; Belgiorno, V .; Guida, M. (septiembre de 2009). "Destino de productos farmacéuticos en efluentes de aguas residuales urbanas contaminadas bajo irradiación ultrasónica". Investigación del agua . 43 (16): 4019–4027. doi : 10.1016 / j.watres.2009.05.027 . PMID 19589554 .
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- ^ Gatidou y col. 2019. Revisión sobre la ocurrencia y destino de microplásticos en plantas de tratamiento de aguas residuales. Revista de materiales peligrosos, vol. 367, abril de 2019, pág. 504-512. Gatidou et al., 2019
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