Depuración de aguas urbanas

DEPURACIÓN DE LAS AGUAS URBANAS
1º de Enfermería
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN 4 pag.
2. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS CONTINENTALES 4 pag.
2.1. Causas de la contaminación 5 pag.
2.2. Contaminantes del agua y sus efectos 5 pag.
3. SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DE AGUAS 7 pag.
3.1. Tratamiento de aguas residuales 7 pag.
3.1.1. Pretratamiento 7 pag.
3.1.2. Tratamiento Primario 7 pag.
3.1.3. Tratamiento Secundario 8 pag.
3.1.4. Tratamiento Terciario 9 pag.
4. NORMATIVAS DEL ESTADO ESPAÑOL 10 pag.
5. BIBLIOGRAFÍA 12 pag.
1. INTRODUCCIÓN
La hidrosfera terrestre sufre continuamente impactos ambientales debido a la intervención humana,
modificando así las características del medio acuático, que más tarde repercutirá en la salud y el bienestar de
las personas, al igual que en la conservación de los ecosistemas, paisajes y procesos ecológicos.
Los efectos negativos de los impactos pueden evitarse, en muchos casos, con medidas de prevención y
mecanismos legales, aunque esto dependerá de cada país, ya que son aquellos países que se encuentran en vías
de desarrollo los que pueden sufrir efectos devastadores debido a la inexistencia de medidas.
2. CONTAMINACIÓN DE LAS AGUAS CONTINENTALES
La Organización Mundial de la Salud (OMS) considera que el agua está contaminada cuando su composición
o su estado natural se ve modificado de tal modo, que pierde las condiciones aptas para los usos a los que
estaba destinada, o su función ecológica, presentando alteraciones físicas (temperatura, color, radioactividad)
y químicas (composición).
Hemos de añadir, como dato espectacular, que el 72% de los ríos, lago y arroyos del mundo están
contaminados por vertidos urbanos e industriales, cuyas aguas son las transmisoras de la mitad de las
infecciones contagiosas, provocando, al menos, 25 millones de muertes en países en vías de desarrollo.
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En la India, las aguas residuales se vierten directamente al Ganges y otros ríos. La población usa esta misma
agua para beber, cocinar, lavarse y realizar ceremonias sagradas, como echar al río las cenizas de los difuntos
o sumergirse en un baño purificador. En consecuencia, algunas enfermedades transmitidas por el agua se
extienden rápidamente.
2.1 Causas de la contaminación
• Vertidos de aguas residuales urbanas, cuya composición será variada pero con gran cantidad de
microorganismos, nutrientes, detergentes, etc. Estas aguas se diferencian en: domiciliarias (jabones,
restos de cocina, grasas), negras, procedentes de la defecación de las personas, de limpieza viaria y
riego, y aguas de lluvia.
• Vertidos industriales, generando aguas con residuos químicos, cianuros, álcalis que aumentan el pH,
detergentes e incluso algunas industrias, como químicas o farmacéuticas pueden llegar a emitir
metales pesados y materiales biológicos.
• Vertidos de las explotaciones ganaderas, aportando estiércol y purines al agua, así como sólidos en
suspensión, materia orgánica, nitrógeno y fósforo.
• Vertidos de aguas residuales agrícolas, que llevan al agua abonos, plaguicidas y sales .
• Otros, como explotaciones mineras que vierten compuestos tan destructivos como el cobre, cadmio y
plomo, las presas y el uso de embarcaciones que alteran el plancton debido a la presencia de
hidrocarburos.
2.2 Contaminantes del agua y sus efectos
• Los organismos patógenos, tales como bacterias, virus, protozoos y gusanos helmintos, que
provocan numerosas enfermedades.
ENFERMEDADES RELACIONADAS CON EL AGUA
Forma de transmisión
Agentes infecciosos
Las sustancias tóxicas o
Empleo de agua contaminada para
microorganismos patógenos
beber, lavarse o regar.
presentes en el agua contaminada
Los gérmenes patógenos que se
Los insectos que proliferan en las
transmiten a través de la picadura
aguas estancadas.
de éstos insectos.
Consumo de animales asociados a
Los parásitos que viven en el
zonas húmedas, como moluscos,
interior de éstos animales.
crustáceos, etc.
Empleo de aguas contaminadas con Los organismos patógenos
materias fecales, debido a la
presentes en las aguas fecales, que
escasez de agua para los servicios ven facilitada su dispersión debido
a una higiene deficiente.
sanitarios y de higiene personal.
Ejemplos
Tifus, cólera, disentería y diarrea.
La malaria que transmiten los
mosquitos del género Anopheles.
La esquistosomiasis transmitida a
través de caracoles.
Lepra, sarna y conjuntivitis.
Lombrices intestinales, cuyos
huevos se excretan con las heces.
• Contaminación orgánica, la cual incluye los excrementos, los papeles, los restos de comida y los
residuos vegetales, que mediante la acción de las bacterias aerobias son eliminados por el proceso de
la biodegradación.
Los indicadores de contaminación orgánica que más se emplean son la cantidad de oxígeno disuelto (OD), la
demanda biológica de oxígeno (DBO) y la demanda química de oxígeno (DQO), el cual señala cantidad de
oxígeno necesaria para oxidar los compuestos sin la intervención de organismos vivos.
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• Nutrientes, tales como los nitratos y fosfatos, que pueden alterar la hemoglobina e impedir el
transporte de oxígeno a los tejidos en el ser humano.
Aguas contaminadas con
nutrientes que han
provocado el crecimiento
desmesurado de plantas
acuáticas.
• Sustancias inorgánicas, como el cloruro sódico que saliniza el agua, y los carbonatos de calcio que
causan dureza al agua. Si el contenido en sales es abundante, lo llamaremos aguas duras, si es
insignificante entonces serán aguas blandas.
• Sustancias químicas especiales, como los metales pesados (mercurio, plomo, cobalto) y
contaminantes sintéticos (plaguicidas, insecticidas), que no son biodegradables y provocan graves
alteraciones en los organismos.
• Sólidos en suspensión y sedimentos, que al producir turbidez dificultan la actividad fotosintética de
las plantas acuáticas, la visión de los peces y pudiendo dañar sus branquias.
• El calor, que al aumentar la temperatura favorece la descomposición de la materia orgánica por las
bacterias aerobias disminuyendo así la solubilidad de oxígeno, y promoviendo la desaparición de
especies poco tolerantes a éstos cambios.
• La radioactividad, que puede causar cánceres y daños genéticos
• Ácidos y álcalis, que pueden alterar el pH del agua haciendo desaparecer vida de alguno de los
ecosistemas acuáticos.
3. SISTEMAS DE TRATAMIENTO Y DEPURACIÓN DE AGUAS
Las corrientes fluviales son capaces de recuperarse rápidamente, pero hay ciertos grados de contaminación
que necesitan la ayuda de un tratamiento depurativo previo.
3.1 Tratamiento de aguas residuales
El tipo y el grado de tratamiento a que debe someterse el agua dependen del tipo y del grado de contaminación
que contiene, de la capacidad de dispersión en el medio receptor, de la calidad y fragilidad de éste y de la
función que se dará al agua resultante.
Pretratamiento
Elimina los sólidos gruesos de gran tamaño (trapos, palos,) y los finos (arenas) mediante un sistema de
desbaste (rejas y tamices), desarenador y desengrasador.
Tratamiento primario
Separa por medios físicos las partículas en suspensión no retenidas por el pretratamiento. Procesos que
incluye:
• Cámara de arena. Son las cámaras aireadas de flujo en espiral con fondo en tolva, o clarificadores,
provistos de brazos mecánicos encargados de raspar. Se elimina el residuo mineral y se vierte en
vertederos sanitarios.
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• Sedimentación primaria. Se lleva a cabo en los decantadores primarios donde se separan por
gravedad las partículas o sólidos en suspensión de mayor densidad.
• Flotación con aire. Introducción de burbujas de aire finas en el agua residual que se fijan a las
partículas y las hacen flotar para retirarlas de la superficie.
• Coagulación y floculación. Proceso que consiste en añadir productos químicos como el sulfato de
aluminio, el cloruro férrico o polielectrolitos a las aguas residuales que altera las características
superficiales de los sólidos en suspensión de modo que se adhieren los unos a los otros y precipitan.
La floculación provoca la aglutinación de los sólidos en suspensión.
• Neutralización. Empleo de compuestos químicos para ajustar el pH a un valor idóneo.
Tratamiento secundario
También llamado tratamiento biológico, en él participan microorganismos vivos aerobios que descomponen la
materia orgánica. Procesos que incluye:
• Lodos activados. Que consiste en dejar crecer millones de bacterias en un depósito agitado y aireado,
al que se alimenta con el agua para depurar. La mezcla de organismos descomponedores con el agua
residual se agita continuamente para facilitar el contacto y para evitar la sedimentación de los flóculos
que se forman. Después de un tiempo, ésta mezcla se envía a un clarificador o decantador secundario,
en el cual se separan del agua, por sedimentación, los fangos o lodos.
• Lechos bacterianos. El agua pasa a través de un filtro de varios metros de altura formado por una
masa de piedras de unos 10 cm de diámetro, en cuya superficie los microorganismos
descomponedores forman una película. Los filtros están provistos de drenajes en la parte inferior para
recoger el agua depurada y se mantienen en condiciones aerobias.
• Estanque de estabilización o laguna. Requiere una extensión de terreno considerable y, por tanto,
suelen construirse en zonas rurales. Las lagunas opcionales, que funcionan en condiciones mixtas, son
las más comunes, con una profundidad de 0,6 a 1,5 m y una extensión superior a una hectárea. En la
zona del fondo, donde se descomponen los sólidos, las condiciones son anaerobias; la zona próxima a
la superficie es aeróbica, permitiendo la oxidación de la materia orgánica disuelta y coloidal.
• Desinfección. Se realiza al final del tratamiento secundario con el objetivo de eliminar bacterias
patógenas. Se suele llevar a cabo mediante radiación ultravioleta, ozonización o cloración.
Fotografía de los clasificadores pertenecientes
a una depuradora de aguas residuales.
Tratamiento terciario
Éstos tratamientos tienen la finalidad de eliminar ciertos contaminantes que permanecen después de un
tratamiento secundario, como metales pesados, fósforo, nitrógenos, isótopos radiactivos y sustancias
inorgánicas, mediante tratamientos muy costosos tanto por su construcción como en su mantenimiento, por lo
que sólo se utilizan para determinadas concentraciones de éstas sustancias.
• Tratamiento de lodos. Los lodos acumulados son tratados mediante un proceso de concentración en
espesadores, destrucción de la materia orgánica, secado, incineración con recuperación y evacuación.
Los fangos que no contienen compuestos químicos pueden usarse en la fabricación de abonos.
Esfera de almacenamiento de
gas en una depuradora de aguas
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residuales.
Esquema del funcionamiento de una depuradora de aguas residuales
4. NORMATIVAS DEL ESTADO ESPAÑOL
El Estado español tiene una amplia cantidad de leyes, reales decretos, decretos y órdenes ministeriales,
publicados en el Boletín Oficial del Estado, que permiten regular cualquier actividad relacionada con el medio
ambiente. Muchas de estas normas proceden directamente de directivas de la UE. Entre las más importantes se
encuentran las siguientes:
• Ley 29/1985 de 2 de agosto, de Aguas.
Regula entre otras actividades, las susceptibles de producir contaminación o degradación en las aguas de
dominio público; el uso privado de las aguas; la utilización de aguas en los aprovechamientos mineros; la
realización de nuevas obras en acuíferos sobreexplotados o en riesgo; la captación de aguas superficiales; la
derivación de aguas superficiales o subterráneas; la utilización de los cauces; el vertido de productos
contaminantes o que puedan deteriorar la calidad de agua; las actividades que afecten a zonas húmedas,
incluidas las forestales.
• Ley 22/1988 de 28 de julio, de Costas.
Junto con algunas órdenes ministeriales complementarias regulan, entre otras cosas: las autorizaciones de
vertidos de aguas residuales al mar; los límites y condiciones de vertido de ciertas sustancias peligrosas en las
aguas costeras; la extracción de áridos en el litoral; las condiciones de los emisarios submarinos.
• Orden de 12 de noviembre de 1987
Sobre normas de emisión, objetivos de calidad y métodos de medición de referencia relativos a determinadas
sustancias nocivas o peligrosas contenidas en los vertidos de aguas residuales.
Traspone normas de directivas de la Comunidad referidas a: normas de emisión, valores límite y objetivos de
calidad para residuos de determinadas sustancias peligrosas; valores límite y los objetivos de calidad para los
vertidos de hexaclorociclohexano, normas de emisión para el dicloroetano y otras sustancias peligrosas,
vertidos de mercurio y cadmio.
• Real Decreto 849/1986 de 11 de abril.
Relativa a la contaminación causada por determinadas sustancias peligrosas vertidas en el medio acuático de
la Comunidad, y a la protección de las aguas subterráneas contra la contaminación causada por determinadas
sustancias peligrosas.
5. BIBLIOGRAFÍA
Depuración de aguas residuales. José Antonio Díaz Lázaro−Carrasco.
Madrid: MOPT 1991.
Aguas residuales urbanas. Mariano Seoanez Calvo.
Ediciones Mundi−Prensa.
5
Madrid 1995.
Ciencias de la Tierra y del Medio Ambiente. Nicolás Rubio Sáez, Juan Manuel Róiz García, Elena Dehesa
Fuentes.
Editorial Anaya.
Madrid 2001.
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