Tratamiento de aguas residuales


El tratamiento de aguas residuales (o tratamiento de aguas residuales domésticas , tratamiento de aguas residuales municipales ) es un tipo de tratamiento de aguas residuales que tiene como objetivo eliminar los contaminantes de las aguas residuales para producir un efluente que sea adecuado para su descarga al medio ambiente circundante o una aplicación de reutilización prevista, evitando así la contaminación del agua a partir de vertidos de aguas residuales. [2] Las aguas residuales contienen aguas residuales de hogares y empresas y posiblemente aguas residuales industriales pretratadas . Existe una gran cantidad de procesos de tratamiento de aguas residuales para elegir. Estos pueden variar desdesistemas descentralizados (incluidos los sistemas de tratamiento in situ) a grandes sistemas centralizados que involucran una red de tuberías y estaciones de bombeo (llamadas alcantarillado ) que conducen las aguas residuales a una planta de tratamiento. Para las ciudades que tienen un alcantarillado combinado , las alcantarillas también llevarán la escorrentía urbana (aguas pluviales) a la planta de tratamiento de aguas residuales. El tratamiento de aguas residuales a menudo implica dos etapas principales, llamadas tratamiento primario y secundario , mientras que el tratamiento avanzado también incorpora una etapa de tratamiento terciario con procesos de pulido y eliminación de nutrientes. El tratamiento secundario puede reducir la materia orgánica (medida como demanda biológica de oxígeno ) de las aguas residuales, utilizando procesos biológicos aeróbicos o anaeróbicos.

Se ha desarrollado una gran cantidad de tecnologías de tratamiento de aguas residuales, en su mayoría utilizando procesos de tratamiento biológico. Los ingenieros y los tomadores de decisiones deben tener en cuenta criterios técnicos y económicos, así como los aspectos cuantitativos y cualitativos de cada alternativa al elegir una tecnología adecuada. [3] : 215  A menudo, los principales criterios de selección son: la calidad deseada del efluente, los costos de construcción y operación previstos, la disponibilidad de terreno, los requisitos energéticos y los aspectos de sostenibilidad . En los países en desarrollo y en las zonas rurales con baja densidad de población, las aguas residuales a menudo se tratan mediante varios sistemas de saneamiento in situ y no se conducen por las alcantarillas. Estos sistemas incluyen fosas sépticasconectado a campos de drenaje , sistemas de alcantarillado en el sitio (OSS), sistemas de vermifiltros y muchos más. Por otro lado, las plantas de tratamiento de aguas residuales avanzadas y relativamente caras en las ciudades que pueden pagarlas pueden incluir un tratamiento terciario con desinfección y posiblemente incluso una cuarta etapa de tratamiento para eliminar los microcontaminantes.

A nivel mundial, se estima que se trata el 52% de las aguas residuales. [4] Sin embargo, las tasas de tratamiento de aguas residuales son muy desiguales para diferentes países del mundo. Por ejemplo, mientras que los países de ingresos altos tratan aproximadamente el 74% de sus aguas residuales, los países en desarrollo tratan un promedio de solo el 4,2%. [4]

El tratamiento de aguas residuales forma parte del campo del saneamiento . El saneamiento también incluye la gestión de desechos humanos y sólidos , así como la gestión de aguas pluviales (drenaje). [5] El término "planta de tratamiento de aguas residuales" se utiliza a menudo indistintamente con el término "planta de tratamiento de aguas residuales". [6] [3]

El término "planta de tratamiento de aguas residuales" (STP) (o "plantas de tratamiento de aguas residuales" en algunos países) se reemplaza hoy en día con frecuencia por el término planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR). [6] [7] Estrictamente hablando, este último es un término más amplio que también puede referirse a las aguas residuales industriales.

El objetivo general del tratamiento de las aguas residuales es producir un efluente que se pueda descargar al medio ambiente y causar la menor contaminación del agua posible, o producir un efluente que se pueda reutilizar de manera útil. [8] Esto se logra eliminando los contaminantes de las aguas residuales. Es una forma de gestión de residuos .


Humedales artificiales para el tratamiento de aguas residuales cerca de Gdansk, Polonia
Las plantas de tratamiento de aguas residuales (STP) vienen en muchos tamaños y configuraciones de proceso diferentes. En el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda: foto aérea de la STP de lodos activados de Kuryanovo en Moscú , Rusia; STP de humedales artificiales cerca de Gdansk , Polonia; Estanques de estabilización de residuos STP en el sur de Francia; STP de manto de lodos anaeróbicos de flujo ascendente en Bucaramanga , Colombia
Planta de tratamiento de aguas residuales de lodos activados en Massachusetts , EE. UU.
Humedal construido (flujo vertical) en el Centro de Investigación y Capacitación en Saneamiento, Belo Horizonte , Brasil
Planta de tratamiento de aguas residuales con filtro percolador en la Planta de Tratamiento de Onça, Belo Horizonte , Brasil.
Tanque de aireación de la planta de tratamiento de aguas residuales de lodos activados (difusores de burbuja fina) cerca de Adelaida , Australia
Reactor de manto de lodo anaeróbico de flujo ascendente (UASB) en Brasil (imagen de una planta de tratamiento de pequeño tamaño), Centro de Investigación y Capacitación en Saneamiento, Belo Horizonte , Brasil
Un estanque de tratamiento anaeróbico en mal estado en Kariba , Zimbabwe (es necesario eliminar el lodo)
Disposición de tratamiento preliminar en plantas de tratamiento de aguas residuales pequeñas y medianas: Pantallas y cámara de arena limpiadas manualmente (Planta de Tratamiento de Jales, São Paulo , Brasil)
Tratamiento preliminar: Cámaras de arena de flujo horizontal en una planta de tratamiento de aguas residuales en Juiz de Fora , Minas Gerais, Brasil
Tanques de sedimentación primarios rectangulares en una planta de tratamiento de aguas residuales en Oregon, EE.
Diagrama de flujo de proceso simplificado para una planta de tratamiento típica a gran escala que utiliza el proceso de lodos activados .
Configuración general para un sistema de microfiltración
Tanque de proceso de nitrificación en una planta de lodos activados en Estados Unidos.
Humedales construidos (flujo vertical) para el tratamiento de aguas residuales cerca de Shanghai , China.
Vista de un filtro prensa de banda en la planta de tratamiento de aguas residuales avanzada de Blue Plains , Washington, DC
Deshidratación mecánica de lodos de depuradora con centrifugadora en una gran planta de tratamiento de aguas residuales (Planta de Tratamiento de Arrudas, Belo Horizonte , Brasil)
El efluente tratado de la planta de tratamiento de aguas residuales en Děčín , República Checa, se vierte a las aguas superficiales.
Lechos de secado de lodos para el tratamiento de lodos de depuradora en una pequeña planta de tratamiento del Centro de Investigación y Capacitación en Saneamiento, Belo Horizonte , Brasil.
Tanque circular de sedimentación secundaria en la planta de tratamiento de aguas residuales de lodos activados en la Planta de Tratamiento de Arrudas, Belo Horizonte , Brasil.
Proporción de aguas residuales domésticas tratadas de forma segura (en 2018) [53]
Imagen de una corriente de aguas residuales