Seguridad y Salud en Plantas de Tratamiento de Aguas

MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
1
INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................................1
2
ASPECTOS TEÓRICOS ............................................................................................................1
2.1 AGUAS RESIDUALES: DEFINICIÓN Y CARACTERIZACIÓN ....................................................................1
2.1.1 Aguas de Escorrentía.............................................................................................................2
2.1.2 Aguas Negras o Urbanas......................................................................................................2
2.1.3 Aguas Industriales ..................................................................................................................3
2.1.4 Aguas de origen agropecuario..............................................................................................3
2.2 PARÁMETROS DE CONTAMINACIÓN.....................................................................................................3
2.2.1 Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO)............................................................................3
2.2.2 Demanda Química de oxígeno (DQO)................................................................................4
2.2.3 Sólidos en Suspensión (Orgánicos e Inorgánicos)............................................................4
2.2.4 Microorganismos ....................................................................................................................4
2.2.5 Temperatura............................................................................................................................5
2.2.6 pH .............................................................................................................................................5
2.2.7 Oxígeno Disuelto ....................................................................................................................5
2.2.8 Nitrógeno .................................................................................................................................5
2.2.9 Fósforo .....................................................................................................................................6
2.2.10 Cloruros....................................................................................................................................6
2.2.11 Grasas......................................................................................................................................6
2.3 EFECTOS DE LOS CONTAMINANTES ...................................................................................................6
3
NECESIDAD DE LA DEPURACIÓN .....................................................................................7
4
TECNOLOGÍAS DE DEPURACIÓN......................................................................................8
4.1 CLASIFICACIÓN ....................................................................................................................................8
4.2 FASES DE LA DEPURACIÓN ................................................................................................................10
4.2.1 Pretratamiento.......................................................................................................................10
4.2.2 Tratamiento primario ............................................................................................................10
4.2.3 Tratamiento secundario .......................................................................................................10
4.2.4 Tratamientos terciarios o avanzados.................................................................................11
4.2.5 Desinfección..........................................................................................................................11
5
SEGURIDAD Y SALUD EN SISTEMAS DE DEPURACIÓN DE AGUAS
RESIDUALES............................................................................................................................................11
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
CONTAMINANTES QUÍMICOS..............................................................................................................12
CONTAMINANTES FÍSICOS .................................................................................................................13
CONTAMINANTES BIOLÓGICOS ..........................................................................................................14
VÍAS DE ENTRADA DE LOS CONTAMINANTES.....................................................................................16
LEGISLACIÓN APLICABLE. ..................................................................................................................17
6
CICLO INTEGRAL DEL AGUA: ¿SISTEMAS CENTRALIZADOS O
DESCENTRALIZADOS?.......................................................................................................................20
Curso de Iniciación a las Energías Renovables y Tecnologías del Agua
Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
otro lado, los beneficios de los sistemas centralizados empiezan a disminuir cuando se
incorporan los costes de construcción y mantenimiento de toda la red de distribución y
recolección de aguas. A su vez estas redes, con el paso del tiempo, suelen tener pérdidas
que, en el caso de la red de alcantarillado, se convierten en fuentes difusas de contaminación
del suelo y las aguas subterráneas, por lo que los costes de rehabilitación de estas redes
pueden ser muy importantes.
Dadas las enormes inversiones que requieren los sistemas centralizados y sus costes
asociados, es ingenuo pensar que sea la única solución posible a la gestión del agua, máxime
cuando pensamos en zonas sin conexión al alcantarillado tales como áreas rurales con
población dispersa o países en vías de desarrollo.
En este sentido, surgen nuevos conceptos como la creación de sistemas descentralizados o
la combinación de ambos métodos como alternativas viables y sostenibles a la gestión del
agua.
La idea básica es aprovechar las aguas captadas localmente y tratar el agua residual in situ
por medio de pequeños sistemas, reutilizando directamente los subproductos obtenidos.
Estos sistemas de gestión se han de caracterizar por:
•
•
•
Una integración de la gestión del agua en cada punto (agua potable, agua de
lluvia, aguas residuales)
Recogida separada y tratamiento de los diferentes tipos de aguas residuales
generados en el área de captación.
Recuperación y reutilización local de las sustancias valorizables (agua, compost,
biogás, nutrientes...)
A todo ello hay que añadir las ventajas que tienen los sistemas descentralizados, entre los que
están la posibilidad de incluir procesos de nulo o bajo coste energético, el empleo de
tecnologías sencillas y efectivas que pueden ser creadas y mantenidas con personal local
debidamente formado, la utilización de materiales del entorno, integración ecológica de los
sistemas, mayor autonomía de funcionamiento, la posibilidad de reutilización local de
subproductos y un largo etcétera de posibilidades.
Es por ello que no debe ser nada desdeñable a la hora de diseñar nuevos sistemas de gestión
de aguas, el analizar el entorno y decidir que métodos, tecnologías y formas de trabajo son los
más idóneos a cada situación, generando en cada caso el modelo más adecuado y
sostenible.
CURSO DE INICIACIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA página 21
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
Echinococcus granulosis
3*
Hymenolepis nana
2
Taenia saginata
2
Taenia solium
3*
En conclusión, el riesgo higiénico más importante al que están expuestos los operadores
de plantas depuradoras, incluidos los sistemas de depuración natural, es el debido a las
infecciones originadas por microorganismos patógenos contenidos en las aguas
residuales urbanas.
6
CICLO INTEGRAL DEL AGUA: ¿SISTEMAS CENTRALIZADOS O DESCENTRALIZADOS?
El crecimiento de las comunidades industrializadas ha estado estrechamente vinculado al
creciente suministro de grandes cantidades de agua para los diferentes usos: doméstico,
industrial, servicios y agrícolas. Todo este proceso ha necesitado del avance de la tecnología
asociada y de la creación de infraestructuras. La mayor parte de esta agua es utilizada, sobre
todo en el sector urbano e industrial, como medio de evacuación de residuos.
Estas aguas residuales cargadas principalmente de materia orgánica y nutrientes, requieren
otra enorme red de saneamiento que las recoja y transporte hasta los centros de tratamiento
para conseguir la separación del agua regenerada y los residuos incorporados (todo ello para
su posterior vertido). En el caso de existir la intención de reutilizar o gestionar estos
subproductos, se hace necesario invertir en nuevas infraestructuras y tecnologías que
permitan distribuir de nuevo a los potenciales usuarios, lo que previamente habíamos
concentrado en los complejos de tratamiento. Así, los sistemas de gestión municipal del ciclo
integral del agua, desarrollados a lo largo de años en los países industrializados, se
caracterizan por:
•
•
•
•
•
•
•
Adquisición o producción de agua potable a partir de los recursos naturales
(aguas subterráneas, superficiales) o a partir del agua de mar mediante procesos
de desalación. Todo ello con los correspondientes costes económicos,
ambientales y energéticos.
Potabilización y distribución en las condiciones de calidad y cantidad suficientes.
Recolección de las aguas residuales y de lluvia por medio de la red de drenaje y
alcantarillado.
Transporte del agua recogida fuera del área urbana.
Tratamiento del agua residual y conjuntamente en menor medida del agua de
lluvia.
Vertido controlado del agua depurada o, en su caso, almacenamiento para el
bombeo a un sistema de reutilización.
Tratamiento, distribución y utilización de los fangos residuales extraídos o
simplemente transporte a un lugar de vertido controlado.
Este proceso es el que denominamos sistema centralizado de gestión del ciclo integral del
agua, ya que el agua es recolectada desde diferentes fuentes de producción hasta puntos
concretos para su posterior distribución y una vez usada se vuelve a concentrar para su
tratamiento, volviendo a ser distribuida en caso de existir una red de reutilización. Este sistema
tiene, aparentemente, numerosas ventajas. En particular, las grandes plantas de tratamiento
pueden ser gestionadas y controladas eficientemente, además de que se admite como algo
general que son menos costosas en cuanto al coste de inversión y operación, si las
comparamos con multitud de pequeñas instalaciones sirviendo a la misma área urbana. Por
Curso de Iniciación a las Energías Renovables y Tecnologías del Agua
Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
Salmonella paratyphi
2V
Salmonella typhi
3*V
Otras Salmonella
2
Shigella dysenteriae
3*T
Shigella flexneri
2
Shigella sonnei
2
Vibrio cholerae
2
Vibrio parahaemolyticus
2
Vibrio spp
2
Yersinia entorocolitica
2
Yersinia pseudotuberculosis
2
Virus
Adenovirus
2
Reovirus
2
Parvovirus
2
Virus Coxsackie
2
Virus Echo
2
Virus hepatitis A
2V
Poliovirus
2V
Virus Norwalk
2
Rotavirus
2
Protozoos
Balantidium coli
2
Cryptosporidium
2
Entamoeba hystolytica
2
Giardia lamblia
2
Helmintos
Ancylostoma duodenale
Ascaris lumbricoides
2
2A
Strongyloides stercolaris
2
Trichuris trichuria
2
Clonorchis sinensis
2
Opisthorchis
2
Paragonimus westermani
2
Schistosoma mansoni
2
Diphylobothrium latum
2
CURSO DE INICIACIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA página 19
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
•
Reducción de los riesgos (en el Anexo III del Real Decreto se incluye la señal de peligro
biológico a utilizar)
•
Medidas higiénicas
•
Vigilancia de la salud de los trabajadores (la vacunación de los mismos se debe
realizar según las recomendaciones del Anexo IV del Real Decreto)
•
Documentación a mantener
•
Información a las autoridades competentes
•
Información y formación de los trabajadores
•
Consulta y participación de los trabajadores (en el Anexo V del Real Decreto se
incluyen las indicaciones relativas a las medidas de contención y a los niveles de
contención para procesos industriales, que serían los aplicables a una depuradora de
aguas residuales urbanas.
Se ha cruzado la información de microorganismos patógenos, potencialmente presentes
en aguas residuales urbanas, con la lista de agentes biológicos incluidos en el Anexo II
del Real Decreto, con el siguiente resultado.
Tabla. Microorganismos patógenos potencialmente presentes en aguas residuales urbanas y
clasificación de los mismos en función del riesgo de infección para las personas según RD 664/97.
(A: posibles efectos alérgicos; T: producción de toxinas; V: vacuna eficaz disponible; *:
normalmente no infeccioso a través del aire)
Microorganismos patógenos
Clasificación
Bacterias
Bacillus anthracis
3
Brucella spp
3
Campylobacter fetus
2
Campylobacter yeyuni
2
Clostridium botilinum
2T
Clostridium perfringens
2
Clostridium tetani
Escherichia
patógenas)
coli
2TV
(cepas
2
Legionella spp
2
Leptospira
2
Mycobacterium tuberculosis
3V
Pateurella spp
2
Proteus vulgaris
2
Pseudomona aeruginosa
2
Curso de Iniciación a las Energías Renovables y Tecnologías del Agua
Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
importante.
5.5 Legislación aplicable.
Complementariamente al cuerpo legislativo básico sobre Prevención de Riesgos
Laborales, se ha promulgado legislación específica sobre los diferentes riesgos
higiénicos a los que los trabajadores pueden estar expuestos en el ámbito laboral.
Mediante el Real Decreto 664/1997, de 12 de mayo, sobre la protección de los
trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a agentes biológicos
durante el trabajo y la Orden de 25 de marzo de 1998, se transpuso al Derecho español
el contenido de las Directivas europeas a este respecto.
El objetivo de esta legislación es la protección de los trabajadores contra los riesgos para
su salud y su seguridad, derivados de la exposición a agentes biológicos durante el
trabajo, así como la prevención de dichos riesgos.
El ámbito de aplicación de dicha legislación son aquellas actividades en las que los
trabajadores están o pueden estar expuestos a agentes biológicos debido a la naturaleza
de su actividad laboral. En el Anexo I del RD 664/1997 se incluye una lista indicativa de
dichas actividades, entre las que se incluyen los trabajos en instalaciones depuradoras de
aguas residuales.
Según lo dispuesto en dicho Real Decreto, los agentes biológicos se clasifican en función
del riesgo de infección en 4 grupos:
•
Agente biológico del grupo 1: aquel que resulta poco probable que cause una enfermedad
en el hombre
•
Agente biológico del grupo 2: aquellos patógenos que pueden causar una enfermedad en
el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se
propaguen a la colectividad y existiendo, generalmente, profilaxis o tratamiento eficaz.
Pertenecen a este grupo las bacterias causantes de la legionelosis o el tétanos, y los virus
de la gripe o del herpes, entre otros.
•
Agente biológico del grupo 3: aquellos patógenos que pueden causar una enfermedad
grave en el Hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que
se propague a la colectividad y existiendo, generalmente, profilaxis o tratamiento eficaz.
Las bacterias causantes de la tuberculosis o el ántrax y los virus de la hepatitis o el SIDA
pertenecen, entre otros, a este grupo.
•
Agente biológico del grupo 4: aquellos patógenos que causando una enfermedad grave en
el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de
que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un
tratamiento eficaz. Ejemplos de este grupo son los virus de Ébola y de Marburg.
Así mismo, este Real Decreto incluye, a través de su articulado, una serie de
obligaciones para las actividades incluidas en su ámbito de aplicación. A continuación, se
resumen las que serían aplicables a las empresas que gestionan las depuradoras de
aguas residuales urbanas:
•
Identificación y evaluación de riesgos (en el Anexo II del Real Decreto están clasificados
los agentes biológicos, no siendo una lista cerrada)
CURSO DE INICIACIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA página 17
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
condicionando la supervivencia de organismos patógenos en reservorios, generalmente,
salvajes y su transporte hasta otro hospedador humano susceptible. Su contribución de
hace de modo pasivo, simplemente, como vehículos animados o bien de modo activo
como vectores biológicos. Muchos de ellos actúan como animales molestos que pican e
irritan, pero otros al mismo tiempo transmiten los agentes patógenos.
En las depuradoras de aguas residuales urbanas, se presentan riesgos higiénicos para
los operadores debido a los siguientes animales que actúan como reservorios y
transmisores de enfermedades infecciosas y parasitarias.
B.1. Mosquitos
Mientras los machos proliferan en las florestas sirviéndose de jugos de plantas, las
hembras toman sangre de animales de sangre caliente, incluido el Hombre, para la
viabilidad de su puesta.
Todas las especies interesantes pasan la fase larvaria en agua. Algunas exigen aguas
sucias y quietas, mientras otras prefieren las corrientes rápidas y limpias, por lo que
puede existir un riesgo higiénico potencial para los operadores de depuradoras.
B.2. Moscas
Como vehículo animado pasivo, son capaces de transportar en varia partes externas de
su cuerpo numerosos agentes patógenos, pero además específicamente contribuyen a
propagar otras enfermedades.
B.3. Roedores
Debido a la mordedura de ratas existe el riesgo de transmisión de estreptobacilosis.
También transmiten la leptospirosis (enfermedad de Weil).
5.4 Vías de entrada de los contaminantes
Los contaminantes de tipo físico actúan sobre el organismo sin necesidad de una vía de
entrada específica, siendo los contaminantes de tipo químico y biológico los que
necesitan de vías de acceso específicas.
Las principales vías de infección para los operadores de plantas depuradoras son, por
este orden, la vía digestiva, la vía respiratoria y la vía parenteral. Los operadores, a
menudo, están en contacto directo con las aguas residuales y fangos debido a sus
actividades diarias. Así mismo, aunque se evite el contacto directo con aguas y lodos, los
operadores deben manejar objetos que pueden estar contaminados. Si existen heridas, la
infección por virus y bacterias se facilita enormemente a menos que se sigan unas
medidas preventivas adecuadas.
La ingestión es la principal vía de infección para los operadores de depuradoras. La
práctica común de tocarse la boca con la mano facilita la infección. Los operadores que
comen o fuman en las inmediaciones de los equipos de depuración, o lo hacen en
lugares reservados pero no se lavan previamente las manos, tienen un alto riesgo de
infección. Las aguas residuales contienen diferentes elementos y compuestos, los cuales,
bajo ciertas condiciones y a medio-largo plazo pueden llegar a ser tóxicos para los
operadores de plantas depuradoras.
La exposición continuada a los aerosoles generados en determinadas operaciones de
depuración, los cuales pueden ser inhalados e ingeridos, es también una vía de infección
Curso de Iniciación a las Energías Renovables y Tecnologías del Agua
Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
A.1. Virus
Los virus son unos agentes no celulares parásitos e infecciosos, que únicamente pueden
multiplicarse en el interior de una célula viva. Esto último es importante, ya que no se
pueden reproducir si no es a través de una célula denominada huésped y, por tanto, no
se pueden reproducir en las aguas residuales. La mayor fuente de virus para los
operadores de plantas depuradoras son las propias deyecciones de las personas
infectadas en los sistemas de saneamiento y depuración.
Del orden de 100 tipos diferentes de virus entéricos son excretados en las heces
humanas, llegando a encontrarse en personas infectadas hasta un millón de partículas
víricas por gramo de heces. En las aguas residuales brutas se han llegado a detectar
hasta 100.000 partículas virales por litro. Los virus son muy resistentes a las condiciones
medioambientales, pudiendo sobrevivir en aguas residuales y en el suelo durante varios
meses. No son fácilmente destruidos por procesos de desinfección, por lo que aguas
libres de bacterias pueden contener virus activos. En contraste con otros
microorganismos, la ingestión de sólo una partícula vírica puede ser suficiente para
producir la infección en el hombre.
A.2. Bacterias
A diferencia de los virus, las bacterias no requieren una célula viva para reproducirse,
debido a lo cual están presentes en altas concentraciones en los sistemas de
saneamiento y depuración. Diferentes tipos de bacterias están presentes habitualmente
en el intestino de personas sanas y, por tanto, son excretadas por las heces (por ejemplo,
Escherichia coli). Sin embargo, el intestino puede también albergar bacterias patógenas
(bacterias entéricas) que al ser excretadas pueden causar diferentes enfermedades. A la
vez, una persona infectada puede ser portador asintomático y excretar estas bacterias
durante largos períodos de tiempo. El tiempo de supervivencia de las bacterias en las
aguas residuales es menor que para los virus, dependiendo en gran medida de las
condiciones ambientales.
A.3. Parásitos intestinales: protozoos y helmintos.
En general, los parásitos viven en otro organismo de diferente especie denominado
huésped a través del cual se alimentan y viven. Sin embargo, en muchos casos provocan
en el huésped síntomas similares a las enfermedades producidas por bacterias y virus.
En las personas, los parásitos intestinales se transmiten oralmente.
En cuanto a los protozoos, las aguas residuales pueden contener gran variedad de
protozoos patógenos capaces de originar diferentes infecciones del tracto intestinal
humano
En cuanto a los helmintos, el agua residual urbana es portadora de diferentes helmintos
parásitos, que pueden originar enfermedades muy variadas en los seres humanos. El
estadio infeccioso de algunos helmintos es el organismo adulto o la larva, mientras que
en otros casos los huevos o los quistes son las formas infecciosas. Tanto los huevos
como las larvas son resistentes a las condiciones medioambientales y pueden sobrevivir
durante el proceso de desinfección del agua residual.
B. Animales hospedadores de patógenos y vectores de enfermedades.
Los animales contribuyen a la difusión de enfermedades infecciosas, favoreciendo o
CURSO DE INICIACIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA página 15
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
En las radiaciones no ionizantes (radiaciones del espectro visible y próximo) se
incluyen las radiaciones infrarrojas, las del espectro solar visible y las ultravioletas. El
efecto más evidente de estas radiaciones son los procesos oculares y los cutáneos,
siendo a este respecto las más peligrosas las radiaciones ultravioletas. En las
depuradoras convencionales, los trabajadores que están expuestos son los que realizan
operaciones de soldadura autógena, soldadura heterogénea, y corte de chapa y acero,
trabajos que no se realizan normalmente en un sistema de depuración natural. Los
efectos producidos por la radiación solar son mínimos tanto en una EDAR como en un
sistema de depuración natural, ya que no se requiere estar largos períodos de tiempo a
la intemperie, a excepción, en este último caso, de los períodos de poda y recolecta de
la vegetación.
Por último, en cuanto a las radiaciones ionizantes, el potencial peligro que tienen los
operadores de depuradoras de recibirlas es que se produzca un vertido de radionucleidos
a la red de saneamiento, lo cual es improbable pero no imposible, por ejemplo por
accidente.
5.3
CONTAMINANTES BIOLÓGICOS
A. Microorganismos patógenos presentes en las aguas residuales urbanas
Las aguas residuales urbanas poseen una elevada concentración de microorganismos,
algunos de ellos inocuos y otros de gran utilidad para la depuración de las aguas. Pero,
como ya se ha indicado anteriormente, las aguas residuales también pueden contener
microorganismos patógenos, que pueden constituir un riesgo para la salud de los
operadores, ocasionándoles enfermedades de tipo infeccioso o parasitario.
Los operadores de estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas, tanto por
tratamientos convencionales como naturales, están expuestos, por contacto, ingestión e
inhalación, a la acción de los microorganismos patógenos que pueden transmitirse por el
agua, aire y fangos. Puntualizar que aunque el aire no es un medio adecuado para el
desarrollo de microorganismos, actúa como medio de transmisión de los agentes
biológicos que puedan estar en él.
Los microorganismos patógenos constituyen el principal riesgo higiénico de las
actividades de depuración de aguas residuales. En los últimos años, la mejora de las
condiciones de saneamiento y de los tratamientos contra infecciones han llevado a una
reducción del número de microorganismos patógenos presentes en las aguas residuales,
pero éstas aún contienen concentraciones de dichos microorganismos que son
expulsados vía excretas por personas y animales infectados. Los principales
microorganismos patógenos, que pueden encontrarse en las aguas residuales urbanas,
son los siguientes:
•
virus
•
bacterias
•
parásitos intestinales (protozoos y helmintos)
Curso de Iniciación a las Energías Renovables y Tecnologías del Agua
Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
haya sido diseñado el sistema. Así, si el sistema va a tratar aguas residuales domésticas
procedentes de un pequeño grupo de viviendas, la presencia de este tipo de contaminantes
va a ser prácticamente nula.
Otro tipo de contaminantes químicos que pueden aparecer en las plantas de depuración son
los gases que se generan como resultado de condiciones anaerobias, principalmente
metano y ácido sulfhídrico. Estos gases son peligrosos para la seguridad de los operadores,
cuando se desprenden de las aguas residuales, ya que son explosivos en determinadas
concentraciones. Así mismo, el ácido sulfhídrico tiene diferentes efectos sobre la salud a
diferentes concentraciones en el aire.
Esto no debe representar un peligro en los sistemas de depuración natural, ya que los gases
generados por los procesos anaerobios que tienen lugar en el fondo del estanque facultativo y
escapan hacia la superficie, son oxidados en la capa superior aerobia del estanque, con lo
cual no se acumulan en grandes cantidades.
Por último, otro tipo de compuestos químicos que pueden ser peligrosos para los operadores
de EDAR, son los propios productos químicos que se utilizan en la planta, tales como ácido
sulfúrico, cal y sosa para ajuste del pH, cloro y ozono para la desinfección, peróxido de
hidrógeno para el control de olores, etc. Puesto que en los sistemas de depuración natural no
se utilizan productos químicos, este riesgo no existe para los operadores de estos sistemas.
5.2
Contaminantes físicos
Los contaminantes físicos presentes en las aguas residuales urbanas incluyen:
•
•
•
•
•
Asbestos
Temperatura y humedad
Ruido
Radiaciones del espectro visible y próximo – radiaciones no ionizantes
Radionucleidos – radiaciones ionizantes
Los asbestos provienen de las tuberías de fibrocemento, siendo un material muy utilizado en
los abastecimientos y saneamientos públicos. El riesgo para los operadores es bajo, sobre
todo por la dilución en la que están presentes.
Las variaciones de temperatura y de humedad, factores que están íntimamente
relacionados, influyen sobre la salud de los operadores. En las depuradoras convencionales,
el aire suele ser demasiado húmedo en determinadas zonas, sobre todo cuando están
cubiertas y la ventilación no es adecuada. En los sistemas de depuración natural, puesto que
se construyen a cielo abierto, no se da este problema.
Los efectos nocivos del ruido más importantes son los siguientes:
•
•
•
Pérdida de la capacidad auditiva
Lesiones de otros órganos
Trastornos nerviosos
En una depuradora convencional, las fuentes sonoras están constituidas por motores,
compresores, soplantes, bombas, vibraciones mecánicas de las propias máquinas, etc.
En los sistemas de depuración natural, puesto que normalmente no se emplean estas
máquinas, a excepción de bombas de baja potencia en algunos casos, los trabajadores
no están expuestos a ruidos.
CURSO DE INICIACIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA página 13
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
•
•
•
químicos
físicos
biológicos
En una depuradora, estos tres tipos de contaminantes están presentes en las aguas
residuales, en los fangos decantados y en el aire.
5.1
Contaminantes químicos
Como consecuencia de los vertidos de aguas residuales industriales a las redes de
saneamiento municipal, las aguas residuales pueden contener compuestos químicos en
concentraciones que los hagan tóxicos.
Dentro de estos compuestos químicos se pueden encontrar contaminantes orgánicos, que
frecuentemente actúan como inhibidores de los procesos biológicos de depuración. Suelen
estar ligados a fenómenos de toxicidad, bioacumulación, modificación de los caracteres
organolépticos de las aguas, etc. Entre los grupos más característicos de este tipo de
contaminantes se pueden señalar los siguientes:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Hidrocarburos clorados
Hidrocarburos aromáticos policíclicos
Fenoles
Pesticidas organoclorados y organofosforados
Aceites y grasas
Mercaptanos
Trihalometanos
Detergentes
Bifenilos policlorados (PCB)
También se pueden encontrar contaminantes inorgánicos, principalmente metales pesados,
que son biorrefractarios, es decir, tienden a persistir en el medio ambiente indefinidamente.
Los principales elementos potencialmente tóxicos detectados en aguas residuales urbanas
son los siguientes:
•
•
•
•
•
•
•
•
Arsénico
Cadmio
Cobalto
Cromo (VI)
Cobre
Mercurio
Plomo
Selenio
La concentración de contaminantes orgánicos e inorgánicos, y como se verá más delante
de microorganismos patógenos, es más elevada en la materia en suspensión y en los
sedimentos que en el agua, ya que tienen una gran superficie de adsorción, lo cual
supone un soporte perfecto para iones, moléculas y microorganismos. Esto facilita el que
puedan ser separados junto con los fangos, por tanto, el riesgo higiénico para los
operadores puede ser mayor como consecuencia del manejo de dichos fangos.
En el caso de sistemas de depuración natural, la presencia de contaminantes orgánicos y/o
inorgánicos en las aguas residuales a tratar va a depender del tipo de usuario para el que
Curso de Iniciación a las Energías Renovables y Tecnologías del Agua
Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
Los tratamientos secundarios no están diseñados para reducir la salinidad del agua, por lo que
la posible reutilización de la misma dependerá de la salinidad del agua producto.
4.2.4
Tratamientos terciarios o avanzados
Los tratamientos terciarios se utilizan para eliminar o disminuir la presencia de algún
componente no suficientemente eliminado con los tratamientos primario y secundario. Con
este tipo de tratamiento se disminuye:
•
•
•
•
•
El contenido de nitrógeno de las aguas
El contenido de fósforo
Los sólidos en suspensión
La materia orgánica y metales
Las sales disueltas
Un tratamiento terciario de desalación aumenta el coste, pero mejora la calidad del agua y
aumenta la viabilidad de volver a ser reutilizada.
4.2.5
Desinfección
Con la desinfección se reduce la capacidad de los microorganismos de crecer y producir
infecciones, es siempre recomendable cuando el agua depurada va a reutilizarse.
Las principales sustancias utilizadas en la desinfección de las aguas residuales depuradas,
son: el cloro, el ozono y la radiación ultravioleta.
La calidad del agua depurada se evalúa según varios criterios:
• Protección de la salud pública
• Protección de los suelos y cultivos
• Proporcionar seguridad a sus destinatarios, etc.
5
SEGURIDAD Y
RESIDUALES
SALUD
EN
SISTEMAS
DE
DEPURACIÓN
DE
AGUAS
En este último apartado se tratarán los riesgos laborales a los que están expuestos los
trabajadores de plantas depuradoras, en general, y con especial referencia a los
operadores de sistemas de depuración natural.
Los riesgos laborales de los operadores de plantas depuradoras convencionales (EDAR)
varían desde los que comúnmente existen en cualquier proceso industrial hasta los más
específicos de las operaciones de tratamiento de aguas residuales urbanas. Debido a las
características físico - químicas de las aguas residuales urbanas, y a la naturaleza de los
procesos llevados a cabo para su tratamiento, existe un riesgo higiénico potencial para los
operadores de EDAR.
En primer lugar, se han de identificar los contaminantes presentes en el ambiente laboral,
para determinar los potenciales riesgos higiénicos a los que están expuestos los trabajadores.
Se pueden distinguir tres categorías fundamentales de contaminantes potencialmente
dañinos:
CURSO DE INICIACIÓN A LAS ENERGÍAS RENOVABLES Y TECNOLOGÍAS DEL AGUA página 11
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
4.2
Fases de la depuración
Como se ha comentado, la calidad de las aguas antes de ser depuradas y la exigencia de
calidad de las mismas después de haber sido tratadas según su destino, condicionan el nivel y
tipo de tratamiento al que deben someterse. Ya que las calidades son muy variables, también
lo serán los tratamientos. Estos pueden ser agrupados en las siguientes fases:
•
•
•
•
Pretratamiento
Tratamiento primario
Tratamiento secundario
Tratamiento terciario
4.2.1
Pretratamiento
Este tratamiento tiene por objetivos:
•
•
•
El desbaste o eliminación y triturado de sólidos de gran tamaño que podrían provocar un
mal funcionamiento de los equipos utilizados en las siguientes fases.
El desarenado, que evita que las arenas y otros sólidos erosionen los equipos de bombeo,
obturen las tuberías y se acumulen en otros depósitos posteriores.
La homogeneización para uniformar caudales y características de las aguas,
consiguiéndose una mejoría en los posteriores tratamientos.
4.2.2
Tratamiento primario
Este tratamiento persigue:
• La reducción de los sólidos en suspensión que no han sido retenidos en el
pretratamiento.
• La oxigenación de los fangos concentrados para evitar los malos olores producidos
normalmente por condiciones de anaerobiosis (sin presencia de oxígeno)
• La eliminación de espumas y elementos flotantes
Con el tratamiento primario se elimina aproximadamente un 65% del total de los sólidos en
suspensión. No es recomendable ni sanitaria ni ecológicamente verter o reutilizar el agua
producto de un tratamiento primario.
4.2.3
Tratamiento secundario
El objetivo fundamental de este tratamiento es la eliminación de la materia orgánica
biodegradable. Algunos organismos pueden crecer utilizando dicha materia orgánica como
fuente de energía. De esta manera (si existe suficiente oxígeno) transforman la materia
orgánica contenida en el agua residual, dando lugar a una serie de subproductos inorgánicos:
dióxido de carbono (CO2), amoniaco (NH3), etc.
Si en el agua residual no existe suficiente oxígeno los microorganismos originan otros residuos
(como el ácido sulfhídrico) que proporcionan malos olores.
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Página I
MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
incluir: floculación y coagulación (precipitación química), adsorción y desinfección.
•
Tratamientos biológicos: los métodos en los cuales se consigue la eliminación de
contaminantes por una actividad biológica son conocidos como tratamientos
biológicos. El tratamiento biológico se usa esencialmente para eliminar las
sustancias orgánicas biodegradables (coloidales o disueltas) presentes en el
agua residual. Básicamente, estas sustancias se transforman en gases que
pueden escapar a la atmósfera y en materia celular que puede posteriormente
eliminarse por sedimentación: Entre ellos citamos: fangos activos, lechos
bacterianos, lagunaje, biodiscos, sistemas de aplicación al suelo.
B. Según la fase de la depuración
Los sistemas de tratamiento de aguas residuales podemos clasificarlos teniendo en cuenta
también los rendimientos alcanzados en el proceso de depuración. Esta clasificación es
todavía utilizada aunque, como en el caso anterior, no siempre es posible encuadrar un
tratamiento dentro de una fase concreta.
•
Pretratamiento y tratamiento primario. Su rendimiento conjunto pocas veces
excede del 30-40%. Afecta fundamentalmente a los sólidos en suspensión. El
proceso predominante es fundamentalmente físico.
•
Tratamiento secundario. Suele ser de naturaleza biológica. El rendimiento de
eliminación de materia orgánica suele estar entre el 60-90%.
•
Tratamiento terciario. De naturaleza biológica o físico - química. La finalidad es
eliminar la carga orgánica residual y aquellas sustancias polucionantes no
eliminadas en el secundario (nutrientes, sales, etc...). También se le denomina
tratamiento avanzado.
C. Según el coste de explotación
En esta clasificación, sin hacer referencia al tipo de proceso ni tampoco a los costes de
inversión, se realiza una ordenación de los diferentes sistemas en dos grupos según las
necesidades de explotación y mantenimiento.
•
Métodos convencionales. Se incluyen aquí los métodos tradicionales de
depuración cuya base de funcionamiento son los procesos naturales de
depuración pero bajo una concepción distinta. Son, en general, sistemas
intensivos, de bajos tiempos de retención y que precisan elementos que auxilien
la depuración. También se les denominan sistemas forzados. Entre estos
sistemas destacamos fangos activos en sus diferentes formas, lechos
bacterianos y tratamiento convencional de fangos.
•
Métodos no convencionales. Tecnologías de bajo coste o métodos blandos.
Nacen en oposición al grupo anterior. La base de estos sistemas es la
reproducción de los fenómenos de depuración naturales con vistas a una mayor
facilidad de manejo y por tanto a lograr unos menores costes de mantenimiento.
Dentro de estos sistemas destacamos el lagunaje, lechos de turba, filtros verdes
y sistemas de depuración natural.
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MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
Si se permite la acumulación y estancamiento de agua residual, la descomposición de la
materia orgánica que contiene puede generar grandes cantidades de gases malolientes. A
este hecho cabe añadir la frecuente presencia en el agua residual, de numerosos
microorganismos patógenos y causantes de enfermedades. Todo ello añadido al impacto
ambiental que se produce en el lugar del vertido. Dada la composición del agua residual que
puede contener nutrientes y compuestos tóxicos, un vertido incontrolado puede acarrear
consecuencias graves para el medio receptor. Éste puede ser el mar, contaminando los
fondos y el litoral, barrancos, lagunas o ríos, y el subsuelo, llegando a contaminar los
acuíferos. Para evitar esto existe una legislación al efecto, a través de la cual es de obligado
cumplimiento evacuar y tratar adecuadamente las aguas residuales antes de su vertido. En
Canarias están traspuestas las normativas europeas y nacionales a través del Decreto
174/1994 de la Comunidad Autónoma de Canarias, de 29 de julio por el que se aprueba el
Reglamento de Control de Vertidos para la Protección del Dominio Público Hidráulico.
La escasez de agua para satisfacer las crecientes demandas es un problema medioambiental
a escala mundial. Concretamente en Canarias los recursos de aguas subterráneas soportan
anualmente una fuerte extracción de reservas de agua, con descensos de niveles freáticos por
sobreexplotación e intrusión marina y la salinización en las áreas cercanas a la costa. Las
aguas superficiales se han aprovechado al límite máximo que permite nuestra orografía y la
pluviometría. Por otro lado las nuevas fuentes de recursos como la desalación convierte al
agua en equivalentes de petróleo, con altos costes de obtención, pero imprescindibles para
mantener la economía y la calidad de vida.
En este marco la reutilización del agua depurada es una fuente alternativa que puede
contribuir a reducir el déficit hídrico existente, a disminuir la sobreexplotación de los acuíferos,
la contaminación del litoral y a aportar un desahogo al deteriorado sector agrícola.
Es por todo ello que la evacuación inmediata y sin molestias del agua residual de sus fuentes
de generación, seguida de su tratamiento y evacuación al medio con mínimo impacto o su
reutilización, es no sólo deseable sino también necesaria en toda sociedad industrializada.
4
4.1
T ECNOLOGÍAS DE DEPURACIÓN
Clasificación
Una vez conocidas las características del agua residual, es necesario conocer los diferentes
sistemas de tratamiento de las aguas residuales. Los contaminantes del agua residual se
pueden eliminar por medios físicos, químicos y biológicos. Normalmente un sistema de
tratamiento (o fase del proceso) es una combinación de los mismos. A efectos de clasificación
se considera el efecto predominante. De esta forma se distinguen:
A. Según el medio de eliminación de los contaminantes
Los contaminantes del agua residual se pueden eliminar por medios físicos, químicos y
biológicos. Normalmente un sistema de tratamiento (o fase del proceso) es una combinación
de los mismos. A efectos de clasificación se considera el efecto predominante.
•
Tratamientos físicos: los métodos en los que predomina la aplicación de fuerzas
físicas se conocen como tratamientos físicos. Aquí incluimos desbaste, tamizado,
dilaceración, desarenado, desengrasado, sedimentación y flotación.
•
Tratamientos químicos: los métodos en los que la eliminación de contaminantes
es provocada por la adición de productos químicos o por otras reacciones
químicas se conocen con el nombre de tratamientos químicos. Aquí podemos
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MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
En la siguiente tabla se muestra la composición típica de un agua residual doméstica
Parámetros
CONCETRACIÓN
Débil
Media
Fuerte
Sólidos totales (mg/l)
350
720
1200
Sólidos Disueltos totales (mg/l)
250
500
850
Sólidos en suspensión (mg/l)
100
220
350
DBO5 (mg/l)
110
220
400
Carbono Orgánico Total, COT (mg/l)
80
160
290
DQO (mg/l)
250
500
1000
Nitrógeno, en forma N (mg/l)
20
40
85
Nitrógeno orgánico (mg/l)
8
15
35
Amoníaco libre (mg/l)
12
25
80
Nitritos (mg/l)
0
0
0
Nitratos (mg/l)
0
0
0
Fósforo, en forma P (mg/l)
4
8
15
Cloruros (mg/l)
30
50
100
Sulfato (mg/l)
20
30
50
Alcalinidad (como CaCO3) (mg/l)
50
100
200
Grasa (mg/l)
50
100
150
Coliformes totales (nº/100ml)
106-107
107-108
107-109
Tabla 2: Composición típica de un agua residual doméstica
3
NECESIDAD DE LA DEPURACIÓN
Toda actividad humana en el mundo industrializado genera residuos tanto sólidos como
líquidos. El agua como disolvente universal funciona en nuestra sociedad como vehículo
transportador de gran parte de los residuos que generamos. Una vez ha sido contaminada en
los diferentes usos, la comunidad se desprende de las aguas residuales.
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MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
La presencia de nitrógeno puede ser en forma de nitrógeno orgánico, amoniacal, nitritos y
nitratos.
2.2.9
Fósforo
El fósforo es un elemento vital para el desarrollo de los microorganismos presentes en el agua
y para el proceso de depuración biológica ya que actúa como nutriente.
La presencia del fósforo en el agua, bien en forma disuelta (fosfatos o polifosfatos) o en
suspensión, tiene su origen en los vertidos urbanos (detergentes, fosas sépticas, etc.), y en los
vertidos de la industria agroalimentaria (abonos, piensos, etc.).
2.2.10 Cloruros
El ión cloruro está presente siempre en las aguas urbanas. La presencia de este parámetro en
los colectores o en la depuradora indica la introducción de agua de mar dentro de la red de
saneamiento, en el caso de zonas costeras. El incremento de salinidad de las aguas puede
inhibir la acción de los microorganismos en las depuradoras. La presencia de cloruros en
aguas naturales se debe además a la disolución de suelos y rocas que lo contengan y que
están en contacto con el agua.
Otra fuente de cloruros es la descarga de aguas residuales domésticas, agrícolas e
industriales en las aguas superficiales. Las heces humanas, por ejemplo, suponen unos 6 g de
cloruros por persona y día.
2.2.11 Grasas
El término grasa engloba las grasas animales, los aceites, tanto de origen animal, vegetal
como mineral, y las ceras presentes en las aguas residuales.
Cuando se presentan en estado líquido a temperaturas normales se denominan aceites,
mientras que los que se presentan en estado sólido reciben el nombre de grasas.
La presencia de grasas y aceites en el agua residual puede provocar problemas tanto en la
red de alcantarillado como en las plantas de tratamiento. Si no se elimina el contenido en
grasa antes del vertido del agua residual, puede interferir con la vida biológica en aguas
superficiales y crear películas y acumulaciones de materia flotante desagradables.
2.3
Efectos de Los Contaminantes
Los contaminantes que contienen los vertidos, inciden en las aguas, produciendo efectos
perjudiciales para la vida, entre los que se citan:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Incremento de temperatura
Incremento de turbidez, color y espumas
Incremento de sales inertes
Disminución del oxígeno disuelto
Incremento de nutrientes (eutrofización)
Incremento de gérmenes patógenos
Toxicidad
Biodegradación y Bioacumulación
Efectos cancerígenos y mutagénicos
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MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
En cuanto a los organismos macroscópicos, que son visibles, como gusanos, insectos, etc.,
también intervienen en la descomposición biológica de la materia orgánica.
2.2.5
Temperatura
La temperatura del agua es un parámetro muy importante dada su influencia, tanto sobre el
desarrollo de la vida acuática como sobre las reacciones químicas y velocidades de reacción.
La temperatura condiciona pues los procesos de depuración biológica y de nitrificación; es
pues importante controlarla. Un cambio brusco de temperatura puede provocar un aumento
en la mortalidad de la vida acuática. Por otro lado, temperaturas anormalmente elevadas
pueden dar lugar a la proliferación de plantas acuáticas y hongos.
2.2.6
pH
Las aguas urbanas constituyen un medio adecuado para la supervivencia de microorganismos
pues tienen un pH próximo a 7.
Si se producen incrementos o descensos en el valor del pH de las aguas, es un indicio de la
aparición de vertidos industriales. Este parámetro sirve pues como indicador de vertidos
industriales. Por otro lado, es necesario controlar el pH, manteniéndolo en niveles entre 6.2 y
8.5, para que no se produzcan problemas de inhibición en los procesos biológicos.
2.2.7
Oxígeno Disuelto
Debido a la gran importancia del oxígeno para el desarrollo de los seres vivos, se le considera
un parámetro fundamental para la definición y control de las aguas residuales.
El incremento de oxígeno en el agua puede ser debido a:
Captación del oxígeno a través de la superficie de interfase agua - aire
Acción fotosintética, debida principalmente a las algas verdes
Descenso de temperatura
Procesos de dilución
A su vez, la cantidad de oxígeno en el agua puede disminuir debido a:
Respiración de los microorganismos, algas y organismos macroscópicos
Aumento de la temperatura
Reacciones químicas
Acción enzimática de los microorganismos
Dado que evita la formación de olores desagradables en las aguas residuales, es deseable y
conveniente disponer de cantidades suficientes de oxígeno disuelto.
2.2.8
Nitrógeno
Es un elemento esencial para el crecimiento de los vegetales (algas y plantas superiores),
razón por la cual se dice que es un nutriente. Puesto que es un elemento básico para la
síntesis de proteínas, será preciso conocer datos sobre la presencia y cantidades del mismo
en las aguas, para valorar la posibilidad de tratamiento de las aguas residuales mediante
procesos biológicos. Cuando el contenido de nitrógeno sea insuficiente, será preciso añadirlo
para hacer tratable el agua residual.
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MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
(DBO5). Su determinación está relacionada con la medición del oxígeno disuelto que
consumen los microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica.
2.2.2
Demanda Química de oxígeno (DQO)
Hace referencia a la cantidad de oxígeno disuelto consumida por un agua residual durante el
proceso de oxidación química provocado por un agente químico fuertemente oxidante. El
dicromato potásico proporciona excelentes resultados en este sentido.
2.2.3
Sólidos en Suspensión (Orgánicos e Inorgánicos)
Se entiende por sólidos totales (ST) el contenido total de materia sólida, tanto orgánica como
inorgánica, contenida en el agua. Los sólidos totales pueden clasificarse en:
Sólidos Disueltos (SD), los cuales no sedimentan y se encuentran en el agua en estado
iónico o molecular.
Sólidos en Suspensión (SS), que pueden ser:
Sedimentables, debido a su peso pueden sedimentar fácilmente. Constituyen una medida de
la cantidad de fango que se depositará en las depuradoras durante el proceso de decantación.
No sedimentables, los cuales no sedimentan fácilmente debido a su peso o por su estado
coloidal.
Los sólidos orgánicos (proteínas, hidratos de carbono, grasas, etc. , ) proceden de la
actividad humana, siendo su origen animal y/o vegetal. Entre sus componentes se encuentran
carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo y potasio. Se caracterizan por ser
degradables y descomponerse mediante reacciones químicas o acciones enzimáticas de los
microorganismos.
Los sólidos inorgánicos, por su parte, son sustancias inertes y no degradables, tales como
minerales, arenas, tierras, etc..
2.2.4
Microorganismos
Entre los microorganismos presentes en el agua, pueden citarse: virus, bacterias, protozoos,
algas, hongos, etc.
En función de la posibilidad que tienen los microorganismos para captar oxígeno, como
elemento básico energético de su vida, podemos clasificarlos en:
Aerobios: Se caracterizan por captar de forma directa el oxígeno disuelto en el agua.
Constituyen del 60-65% de los microorganismos presentes en las aguas residuales.
Anaerobios: Se caracterizan por obtener el oxígeno por descomposición de la materia
orgánica. Representan del 10-25% de los microorganismos existentes en un agua residual.
Facultativos: Estos organismos pueden adaptarse a las condiciones aerobias o anaerobias,
dependiendo de la existencia o no de oxígeno disuelto en las aguas. Constituyen el 10-30%.
Si bien existen microorganismos patógenos que pueden perjudicar la salud del hombre,
existen otros que colaboran con la naturaleza ayudando a un continuo reciclado, reutilización
de la materia y completando los ciclos del carbono, nitrógeno, fósforo y azufre.
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comerciales, industriales y agrarias, incluyendo las aguas de drenaje y escorrentía.
Entre los compuestos químicos presentes en esta agua podemos encontrar: urea, albúmina,
proteínas, ácido acético, bases jabonosas, almidones, aceites de origen animal, vegetal y
mineral, hidrocarburos, gases (sulfhídrico, metano, etc.), sales (bicarbonatos, sulfatos,
fosfatos, nitritos, nitratos, etc.) así como microorganismos y restos vegetales y animales.
2.1.3
Aguas Industriales
Son las aguas procedentes de actividades relacionadas con la industria (preparación de
materias primas, elaboración y acabado de productos, así como la transmisión de calor y frío).
Además de los componentes característicos de las aguas urbanas, pueden aparecer en los
vertidos de aguas industriales las sustancias propias de cada actividad industrial (tóxicos,
iones metálicos, productos químicos, detergentes, hidrocarburos, productos radiactivos, etc.).
La gran variedad y cantidad de compuestos vertidos por este tipo de actividad, obliga a una
investigación propia para cada tipo de industria, pues no existe similitud alguna entre los
vertidos procedentes de industrias de alimentación, química, agrícola, metalúrgica, etc.
2.1.4
Aguas de origen agropecuario
Son aguas procedentes de actividades agrícolas y ganaderas. La contaminación de este tipo
de aguas es muy importante, dada la alta concentración que puede llegar a tener.
Además de contener sustancias similares a los vertidos de origen doméstico, pueden contener
productos característicos de la actividad agraria tales como: fertilizantes, biocidas, estiércol,
etc.. En cuanto a los fertilizantes, resaltar que antes eran de origen orgánico y hoy han sido
casi sustituidos por abonos de origen inorgánico, tales como sulfatos, nitratos, fosfatos, etc.,
de especial incidencia en la contaminación de aguas. Excepto en el caso de vertidos
procedentes de granjas de ganadería intensiva, la contaminación de origen agropecuario
suele ser difusa en el territorio y afectar a los suelos y acuíferos bajo el área afectada. Esta
característica la convierte en una contaminación de muy difícil tratamiento, siendo preferible la
prevención.
Los residuos de origen agropecuario requieren estudios específicos para su tratamiento.
2.2
Parámetros de contaminación
Aunque son muchos los parámetros que caracterizan un agua residual, pueden ser sólo unos
pocos los que caracterizan un agua, cuando se conoce su origen o destino. En este módulo
nos vamos a centrar en los parámetros que caracterizan las aguas residuales urbanas.
El grado de contaminación de las aguas residuales se determina en el laboratorio mediante el
análisis de unos parámetros que son estimadores de la alteración de la calidad del agua
cuando es sometida a diferentes procesos.
Los parámetros que normalmente se miden son:
2.2.1
Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO)
Se define como la cantidad de oxígeno disuelto consumida por un agua residual durante los
procesos biológicos que sufre la materia orgánica presente en el agua residual en
determinadas condiciones y en un tiempo dado.
El parámetro de contaminación orgánica más ampliamente empleado es la DBO a 5 días
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MÓDULO AP – DEPURACIÓN DE AGUAS
Atendiendo a su procedencia, se puede establecer la siguiente clasificación de aguas
residuales y contaminadas
Drenaje
Escorrentía
Domésticas
Residuales
Industriales
Agrarias
Contaminadas
Limpieza
Fecales
Comerciales
Industriales
Agrícolas
Ganaderas
Aguas pluviales
Aguas blancas
Aguas negras o urbanas
Aguas industriales
Aguas agrarias
Tabla 1: Clasificación de Aguas residuales y contaminadas en función de su procedencia
Analicemos brevemente cada una de ellas:
2.1.1
Aguas de Escorrentía
Son las aguas procedentes de la escorrentía superficial provocada por las precipitaciones
atmosféricas, aguas de limpieza de calles y drenajes. Se caracterizan por grandes
aportaciones intermitentes de caudal, y por una contaminación importante durante los
primeros 15-30 minutos en caso de precipitaciones. Las cargas contaminantes se incorporan
al agua al atravesar la atmósfera y por el lavado de superficies y terrenos.
El proceso de tratamiento de las aguas de lluvia ocasiona algunas dificultades en las
depuradoras, sobre todo, en las de pequeñas dimensiones, como consecuencia de las
enormes diferencias entre los caudales medios de tiempo seco y los caudales de aguacero.
Los principales problemas que pueden encontrarse son:
•
•
•
Excesivos caudales que la planta no tiene capacidad para absorber.
Aporte de gran cantidad de arenas.
Aporte de gran cantidad de productos voluminosos, pudiendo llegar a obstruir rejas o
tamices.
La contaminación provocada por las aguas de escorrentía viene, por tanto, originada por:
•
•
•
•
•
Elementos de la contaminación atmosférica: lluvias ácidas.
Restos de la actividad humana y asociada (papeles, colillas, excrementos de animales,…),
restos de la recogida y evacuación de basuras, etc. .
Residuos del tráfico (aceites, grasas, hidrocarburos, compuestos fenólicos y de plomo,
etc.).
Arenas, residuos vegetales y biocidas (insecticidas, herbicidas, abonos,..).
Contaminación aportada por las aguas de drenaje (aguas salobres, fugas de
alcantarillado, etc.).
2.1.2
Aguas Negras o Urbanas
Engloba las aguas procedentes de los vertidos de la actividad humana doméstica, actividades
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1
INTRODUCCIÓN
El agua que se utiliza en los hogares y en las industrias y se vierte después en los sistemas de
alcantarillado recibe la denominación de agua residual.
Las aguas residuales pueden tener diferentes composiciones, según la calidad del agua de
abasto de la cual se parte y según su uso posterior. Se estima que en las aguas residuales
urbanas hay más de mil compuestos químicos: disolventes, grasas, detergentes, pesticidas,
azúcares, alcoholes, amoniaco, nitratos, fosfatos, silicatos, metales… todo esto junto con
bolsas de plástico, trapos, objetos de metal, madera y plástico, papeles, cartones, arena,
grava, vertidos clandestinos de todo tipo, etc.
En Canarias, sobre todo en las islas donde existe una mayor mentalidad de ahorro, las aguas
residuales urbanas presentan concentraciones más altas de materia orgánica, detergentes,
amoniaco y fosfatos que las medias al uso. Respecto a las sales disueltas las concentraciones
pueden ser muy altas cuando el agua de abasto es de mala calidad (por ejemplo cuando se
obtiene de acuíferos salinizados) y cuando, a pesar de que el agua de abasto sea de buena
calidad, las redes de saneamiento sufren vertidos en intrusiones de agua de mar por el mal
estado en que se encuentran.
La calidad del afluente (aguas antes de ser depuradas) y la exigencia de calidad del efluente
(aguas después de haber sido tratadas según su destino), condicionan el nivel y tipo de
tratamiento al que deben someterse. Como las calidades son muy variables, también lo serán
los tratamientos.
2
2.1
ASPECTOS TEÓRICOS
Aguas Residuales: Definición y Caracterización
El término “aguas residuales” surge como consecuencia de la utilización del agua por parte del
hombre no sólo para su consumo, sino también para su actividad y confort, convirtiendo las
aguas usadas en vehículo de desechos.
La contaminación de las aguas es un aspecto importante que rompe el equilibrio existente
entre el hombre y su medio, por lo que la prevención y lucha contra ella constituye hoy en día
una necesidad de gran importancia.
La contaminación tanto de aguas superficiales como subterráneas (ríos, lagos, embalses,
acuíferos, mar) puede ser generada por los siguientes factores:
•
•
•
•
•
Precipitación atmosférica (lluvia, nieve, granizo, etc.)
Escorrentía agrícola y de zonas verdes
Escorrentía superficial de zonas urbanizadas
Vertidos de aguas procedentes del uso doméstico
Descarga de vertidos industriales
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