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Biodigestores y plntas de tratamiento
 

Biodigestores y plntas de tratamiento

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    Biodigestores y plntas de tratamiento Biodigestores y plntas de tratamiento Document Transcript

    • Biodigestor Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Avisoreferencias|Biodigestor}} ~~~~Un digestor de desechos orgánicos o biodigestor es, en su forma más simple, un contenedor cerrado,hermético e impermeable (llamado reactor), dentro del cual se deposita el material orgánico a fermentar(excrementos de animales y humanos, desechos vegetales-no se incluyen cítricos ya que acidifican-,etcétera) en determinada dilución de agua para que a través de la fermentación anaerobia se produzcagas metano y fertilizantes orgánicos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio, y además, se disminuya elpotencial contaminante de los excrementos.Este sistema también puede incluir una cámara de carga y nivelación del agua residual antes delreactor, un dispositivo para captar y almacenar el biogás y cámaras de hidrogenación y pos tratamiento(filtro y piedras, de algas, secado, entre otros) a la salida del reactor.El fenómeno de indigestible ocurre porque existe un grupo de microorganismosbacterianos anaeróbicos presentes en el material fecal que, al actuar sobre los desechos orgánicos deorigen vegetal y animal, producen una mezcla de gases con alto contenido de metano (CH4)llamada biogás, que es utilizado como combustible. Como resultado de este proceso se generanresiduos con un alto grado de concentración de nutrientes y materia orgánica (idealescomo fertilizante s) que pueden ser aplicados frescos, pues el tratamiento anaerobio elimina los malosolores y la proliferación de moscas.Una de las características mas importantes de la biodigestión es que disminuye el potencialcontaminante de los excrementos de origen animal y humano, disminuyendo la Demanda Quimica deOxigeno DQO y la Demanda Biológica de Oxígeno DBO hasta en un 90% (dependiendo de lascondiciones de diseño y operación).Se deben controlar ciertas condiciones, como son: el pH, la presión y temperatura a fin de que se puedaobtener un óptimo rendimiento.El biodigestor es un sistema sencillo de implementar con materiales económicos y se está introduciendoen comunidades rurales aisladas y de países subdesarrollados para obtener el doble beneficio deconseguir solventar la problemática energética-ambiental, así como realizar un adecuado manejo de losresiduos tanto humanos como animales. Índice [ocultar]
    • 1 Clases de biodigestores o 1.1 Biodigestores de flujo discontinuo o 1.2 Biodigestores de flujo semicontinuo o 1.3 Biodigestores de flujo continuo  1.3.1 Biodigestores de salchicha, Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo2 Diseño de los biodigestores3 Lecciones aprendidas en divulgación y diseminación4 Difusión, divulgación y diseminación5 Talleres de difusión de la tecnología6 Véase también7 Bibliografía8 Enlaces externos[editar]Clases de biodigestores[editar]Biodigestores de flujo discontinuoLa carga de la totalidad del material a fermentar se hace al inicio del proceso y la descarga del efluentese hace al finalizar el proceso; por lo general requieren de mayor mano de obra y de un espacio paraalmacenar la materia prima si esta se produce continuamente y de un deposito de gas (debido a la granvariación en la cantidad de gas producido durante el proceso, teniendo su pico en la fase media de este)o fuentes alternativas para suplirlo.[editar]Biodigestores de flujo semicontinuoLa carga del material a fermentar y la descarga del efluente se realiza de manera continua o porpequeños baches (ej. una vez al día, cada 12 horas) durante el proceso, que se extiendeindefinidamente a través del tiempo; por lo general requieren de menos mano de obra, pero de unamezcla mas fluida o movilizada de manera mecánica y de un deposito de gas (si este no se utiliza en sutotalidad de manera continua). Los biodigestores continuos sirven para purificar el agua contaminadapor diferentes fosas. Existen tres clases de biodigestores de flujo continuo: De cúpula fija (chino). De cúpula móvil o flotante (hindú). De salchicha, tubular, Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares de bajo costo.[editar]Biodigestores de flujo continuo
    • Se usan generalmente para tratamiento de aguas residuales, tienden a ser grandes de corte industrial,con sistemas comerciales para el control y gestion del proceso. La producción de Biogas es muchomayor. pueden ser: Sistema de desplazamiento horizontal (movimiento por flujo pistón, gravedad). Sistema de tanques múltiples. Sistema de tanque vertical.[editar]Biodigestores de salchicha, Taiwan, CIPAV o biodigestores familiares debajo costoLos biodigestores familiares de bajo costo han sido desarrollados y están ampliamente implementadosen países del sureste asiático, pero en Sudamérica, solo países como Cuba, Colombia, Brasil y CostaRica tienen desarrollada esta tecnología. Estos modelos de biodigestores familiares, construidos a partirde mangas de polietileno tubular, se caracterizan por su bajo costo, fácil instalación y mantenimiento,así como por requerir sólo de materiales locales para su construcción. Por ello se consideran una"tecnología apropiada".La falta de leña para cocinar en diferentes regiones de Bolivia hacen a estos sistemas interesantes parasu difusión, divulgación y diseminación a gran escala. Las familias dedicadas a la agricultura, suelen serpropietarias de pequeñas cantidades de ganado (dos o tres vacas por ejemplo) y pueden, por tanto,aprovechar el estiércol para producir su propio combustible y un fertilizante natural mejorado. Se debeconsiderar que el estiércol acumulado cerca de las viviendas supone un foco de infección, olores ymoscas que desaparecerán al ser introducido el estiércol diariamente en el biodigestor familiar. Tambiénes importante recordar la cantidad de enfermedades respiratorias que sufren, principalmente lasmujeres, por la inhalación de humo al cocinar en espacios cerrados con leña o bosta seca. Lacombustión del biogás no produce humos visibles y su carga en ceniza es menor que el humoproveniente de la quema de madera.En el caso de Bolivia, donde existen tres regiones diferenciadas como altiplano, valle y trópico, estatecnología fue introducida en el año 2002 en Mizque, (2200 m.s.n.m. Cochabamba) como parte de latransferencia tecnológica a una ONG cochabambina. Desde entonces, en constante colaboración porInternet con instituciones de Camboya, Vietnam y Australia y la ONG de Cochabamba, estos sistemashan sido adaptados al altiplano. La primera experiencia fue en el año 2003 instalando un biodigestorexperimental a 4100 m.s.n.m. que aprovechaba el efecto invernadero. Este diseño preliminar sufrió undesarrollo para abaratar costes y adaptarlo a las condiciones rurales manteniendo el espíritu detecnología apropiada. Este modelo de biodigestor consiste en aprovechar el polietileno tubular (de colornegro en este caso) empleado en su color natural transparente en carpas solares, para disponer de una
    • cámara de varios metros cúbicos herméticamente aislada. Este hermetismo es esencial para que seproduzca la reacciones biológicas anaerobias.La película de polietileno tubular se amarra por sus extremos a tuberías de conducción, de unas seispulgadas de diámetro, con tiras de liga recicladas de las cámaras de las ruedas de los autos. Con estesistema, calculando convenientemente la inclinación de dichas tuberías, se obtiene un tanquehermético. Al ser flexible, el polietileno tubular, es necesario construir una „cuna‟ que lo albergue, ya seacavando una zanja o levantando dos paredes paralelas. Una de las tuberías servirá como entrada demateria prima (mezcla de estiércol con agua de 1:4). En el biodigestor se alcanza finalmente unequilibrio de nivel hidráulico, por el cual, tanta cantidad de estiércol mezclado con agua es agregada,tanta cantidad de fertilizante sale por la tubería del otro extremo.Debido a la ausencia de oxígeno en el interior de la cámara hermética, las bacterias anaerobiascontenidas en el propio estiércol comienzan a digerirlo. Primeramente se produce una fase de hidrólisisy fermentación, posteriormente una acetogénesis y finalmente la metanogénesis, por la cual se producemetano. El producto gaseoso llamado biogás, realmente tiene otros gases en su composición como sondióxido de carbono (20-40%), nitrógeno molecular (2-3%) y sulfhídrico (0,5-2%), siendo el metano elmás abundante con un 60-80%.La conducción de biogás hasta la cocina se hace directa, manteniendo todo el sistema a la mismapresión: entre 8 y 13 cm de columna de agua dependiendo la altura y el tipo de fogón. Esta presión sealcanza incorporando en la conducción una válvula de seguridad construida a partir de una botella derefresco. Se incluye un „tee‟ en la conducción, y mientras sigue la línea de gas, el tercer extremo de latubería se introduce en el agua contenida en la botella de 8 a 13 cm. También se añade un reservorio oalmacén de biogás en la conducción, permitiendo almacenar unos 2 a 3 metros cúbicos de biogás.Estos sistemas adaptados para altiplano han de ser colocados en „cunas‟ enterradas para aprovechar lainercia térmica del suelo, o bien dos paredes gruesas de adobe en caso que no se pueda cavar.Además, se puede encerrar a los biodigestores en un invernadero de un sola agua soportado sobre lasparedes laterales de adobe. En el caso de biodigestores de trópico o valle, el invernadero es innecesariopero se ha de proteger el plástico con una semisombra.Los costes en materiales de un biodigestor pueden variar de 110 dólares para trópico a 170 dólares paraaltiplano, ya que en la altura tienen mayores dimensiones y requieren de carpa solar.[editar]Diseño de los biodigestoresLos biodigestores han de ser diseñados de acuerdo a su finalidad, a la disposición de ganado y tipo, y ala temperatura a la que van a trabajar. Un biodigestor puede ser diseñado para eliminar todo el estiércolproducido en una granja de cerdos, o bien como herramientas de saneamiento básico en un colegio.
    • Otro objetivo sería el de proveer de cinco horas de combustión en una cocina a una familia, para lo queya sabemos que se requieren 20 kilos de estiércol fresco diariamente. Como se comentó anteriormente,el fertilizante líquido obtenido es muy preciado, y un biodigestor diseñado para tal fin ha permitir que lamateria prima esté mayor tiempo en el interior de la cámara hermética así como reducir la mezcla conagua a 1:3.La temperatura ambiente en que va a trabajar el biodigestor indica el tiempo de retención necesario paraque las bacterias puedan digerir la materia. En ambientes de 30 °C se requieren unos 10 días, a 20 °Cunos 25 y en altiplano, con invernadero, la temperatura de trabajo es de unos 10 °C de media, y serequieren 55 días de tiempo de retención. Es por esto, que para una misma cantidad de materia primaentrante se requiere un volumen cinco veces mayor para la cámara hermética en el altiplano que en eltrópico. Nota : En la sección de enlaces externos se encuentra un enlace a una calculadora de biodigestores para porcicultura. [editar]Lecciones aprendidas en divulgación y diseminación En todo este proceso de desarrollo, divulgación y diseminación de esta tecnología en Bolivia hay varias lecciones aprendidas. La introducción de los biodigestores en una familia significa que ya no se requiere buscar leña diariamente para cocinar, tarea normalmente asignada a las mujeres y niños. Por ello es necesario que sea la mujer la que se apropie de la tecnología como nuevo combustible para cocinar. Incluso para hacer las cocinas de biogás se han adaptado las cocinas tradicionales de barro mejorado para que la combustión de biogás sea más eficiente. Esta liberación de la carga de trabajo de las mujeres implica mayor disponibilidad de tiempo para otros usos productivos, capacitación, participación social, etc. Por otro lado, la producción de fertilizante despierta mayor interés en el hombre, ya que suele ocuparse de los cultivos, y por tanto es importante capacitarle convenientemente en su uso de forma que él también se apropie de la tecnología que le provee de un fertilizante ecológico y natural. Los niños y niñas también es importante tenerlos en cuenta, y hacerlos partícipes como parte de la familia, evitando que en juegos o vandalismo, pudieran dañar el biodigestor. La estrategia para la divulgación y diseminación de esta tecnología que se ha visto más acertada es a través de biodigestores demostrativos. Esto es, instalar uno o dos biodigestores por comunidad, en una granja municipal si hay interés de las autoridades o en granjas o centros educacionales „modelo‟ que existan, de forma que los vecinos vean su funcionamiento, manejo y beneficios. Esta estrategia no es agresiva y se da a conocer una tecnología nueva, de modo que las familias tendrán información y criterios propios para decidir la conveniencia de introducir, o no, un biodigestor en sus
    • viviendas y manejo agropecuario. En posteriores visitas a las comunidades se puede hacer ya unadiseminación mayor a las familias interesadas.Una lección de última hora aprendida es introducir los biodigestores demostrativos en dos familias ala vez en una comunidad, de forma que se genera un apoyo mutuo entre ambas familias en cuantoa trabajo, dudas y transmisión de conocimiento.La participación de la familia en toda la instalación de biodigestor ayuda a su apropiación yentendimiento de la tecnología. Se han dado casos en los que la familia ha desmontado y vuelto amontar un biodigestor por considerar otra ubicación más idónea, o para repararlo. El trabajo propiode la familia cavando la zanja que servirá de „cuna‟, instalando la línea de biogás desde elbiodigestor hasta la cocina es importante valorarlo.Cuando un biodigestor se instala se realiza su primer llenado con gran cantidad de estiércol y agua,hasta que el lodo interior tape las bocas de las tuberías de entrada y salida para asegurar unaatmósfera anaeróbia. Es importante hacer un seguimiento posterior, puesto que el biodigestortardará tantos días como tiempo de retención se haya considerado para entrar en plena producciónde biogás y fertilizante. En el caso del altiplano esto puede suponer dos meses cargandodiariamente un biodigestor que aun no da los productos esperados, y por tanto es necesarioacompañar y apoyar a la familia en este proceso para que no se siente que el trabajo es vano.Es importante aprovechar las estructuras sociales propias de cada lugar, como por ejemplo laasociación de productores de leche local u otros tipos de asociaciones. De esta manera ya existeuna forma de represtación, de comunicación, convocatoria y de control interno que no es necesariogenerar con cada nuevo proyecto.En caso de existir subvenciones monetarias para adquirir los materiales, ya sea por parte de ONGs,municipios o cualquier otro tipo de ayuda, nunca ha de ser total, y por tanto hay que hacer partícipea la familia en los costos. Es importante que la familia no solo ponga parte de la mano de obra parala construcción de la „cuna‟, sino que además aporte dinero. Esta cantidad de dinero puede servariable de acuerdo al contexto social, pero es recomendable que no sea inferior a los 30$us. Deesta forma las familias que decidan instalar un biodigestor, lo harán en un grado muy importante deapropiación de la tecnología, además que obliga a la institución o promotor a tener unaresponsabilidad y dar garantía en los materiales empelados y en el funcionamiento del sistema. Deotro modo, tanto la apropiación de la tecnología por parte de la familia así como el compromiso delbuen hacer del instalador pueden ser menores.[editar]Difusión, divulgación y diseminación
    • Esta triada de aspectos van relacionados entre sí. La diseminación de la tecnología coninstalaciones demostrativas se convierte en el mejor mecanismo de divulgación entre las familiaspotencialmente interesadas. Para poder diseminar esta tecnología, y por tanto divulgarla, esnecesario contar con actores capacitados en el diseño e instalación de biodigestores, y por tanto serequiere de talleres prácticos para ellos como medio de difusión de la tecnología.En una primera fase los talleres son dirigidos a profesionales del desarrollo rural, ya sean de ONGs,técnicos municipales, promotores rurales u otras instituciones, puesto que de esta forma latecnología se disemina por todo el ámbito nacional. Cuanta más diseminación y divulgación mayordemanda de personas capacitadas se requiere, y el objetivo último de todo este proceso es que latransferencia tecnológica se realice de campesino a campesino. Para ello es necesario generarmodelos de biodigestores ya adaptados a cada ecoregión y uso, que vendrá dado con el tiempo ydiseminación.Los proyectos con biodigestores pueden incorporar nuevos elementos con los que se complementamuy bien. Un ejemplo es incluir una letrina que conecte su desagüe directamente con el biodigestor,de forma que se prescinde de fosa séptica o de manejo extra en el caso de las letrinas secas.También se puede incluir una mejora en la infraestructura ganadera, incorporando un piso decemento con cierto desnivel a los corrales. La limpieza diaria de los corrales con agua hará queesta arrastre el estiércol acumulado hasta el biodigestor, facilitando la carga y manteniendo unambiente mucho más higiénico.[editar]Talleres de difusión de la tecnologíaDisponiendo de una tecnología apropiada, de gran potencial en Bolivia, pero de poca difusión,divulgación y diseminación, la mejor forma de comenzar es a través de talleres prácticos. El objetivode estos talleres es capacitar a personas en el diseño, instalación, propuesta y ejecución deproyectos de diseminación de biodigestores.Los talleres se plantean de forma intensiva con una duración de tres días. El primer día se tratan losconceptos biológicos que rigen este sistema natural, se dan las claves y parámetros para su diseñosegún el objetivo del biodigestor (generación de biogás, producción de fertilizante o de manejo deresiduos orgánicos por criterios medioambientales). Además se invita a personas con experienciaen biogás, proyectos de biodigestores, manejo del fertilizante, etc. para que compartan susexperiencias con los asistentes.El segundo día resulta el más interesante, ya que se traslada a los participantes a algunacomunidad campesina cercana para la instalación de un biodigestor. Previamente la familia ya haconstruido la „cuna‟ donde se albergará el biodigestor. Durante una mañana se trabaja junto con los
    • participantes y la familia en la instalación, paso por paso, del biodigestor. Este día sirve de clasepráctica al taller, no solo en cuanto a tecnología, sino también en la capacitación de la familia en suconstrucción, manejo y mantenimiento.Y el tercer día se imparten clases sobre la ejecución de proyectos, su identificación, planificación,presupuestos y forma de diseminación y ejecución. A la tarde, en una mesa redonda entre todos losparticipantes, se plantea las formas de financiamiento y sostenibilidad de esta tecnología a medioplazo en Bolivia. Además se realiza un mapeo nacional de los primeros proyectos que coordinaríanlas instituciones participantes en el taller.A partir de estos talleres son varias las instituciones que deciden incorporar a los biodigestoresfamiliares de bajo costo en sus programas de desarrollo rural. Es importante subvencionarinicialmente la tecnología.[editar]Véase también Digestión anaeróbica Biogás[editar]Bibliografía DLópezPérez, Antonio Carlos. VALORIZACIÓN DEL ESTIÉRCOL DE CERDO A TRAVÉS DE LA PRODUCCIÓN DE BIOGÁS». Colombia: ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PORCICULTORES-FONDO NACIONAL DE LA PORCICULTURA.[editar]Enlaces externos Calculadora de biodigestores Video de construcción de un biodigestor en el Altiplano, Bolivia Guía de diseño y manual de instalación de biodigestores familiares Experiencia de transferencia tecnológica de biodigestores familiares en Bolivia Fundación PROTEGER: Proceso de construcción de un biodigestor - Libro El Camino de la Biodigestión Generación de biogas (principios y construcción) (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial y la última versión). Información Biodigestores Biodigestores: un ejemplo de tecnología limpia para el Desarrollo Sostenible
    • Tratamiento de aguas residualesPlanta de tratamiento de aguas residuales.El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicosque tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el aguaefluente del uso humano. La tesis fundamental para el control de la polución por aguas residuales hasido tratar las aguas residuales en plantas de tratamiento que hagan parte del proceso de remoción delos contaminantes y dejar que la naturaleza lo complete en el cuerpo receptor. Para ello, el nivel detratamiento requerido es función de la capacidad de auto purificación natural del cuerpo receptor. A lavez, la capacidad de auto purificación natural es función, principalmente, del caudal del cuerpo receptor,de su contenido en oxígeno, y de su "habilidad" para reoxigenarse.1 Por lo tanto objetivo del tratamientode las aguas residuales es producir efluente reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango(también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reúso. Es muy comúnllamarlodepuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables.Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales.Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques sépticos uotros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías - yeventualmente bombas - a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratarlas aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a regulaciones y estándareslocales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origenindustrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidosgrandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas(mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente seaplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de unasedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el aguaresidual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para
    • eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materiabiológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentesen estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamadosedimentacion secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamientoterciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido devuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo,etc). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes dela descarga o reutilización apropiada. "El agua y el saneamiento son uno de los principales motores de la salud pública. Suelo referirme a ellos como «Salud 101», lo que significa que en cuanto se pueda garantizar el acceso al agua salubre y a instalaciones sanitarias adecuadas para todos, independientemente de la diferencia de sus condiciones de vida, se habrá ganado una importante batalla contra todo tipo de enfermedades."[1] "Dr LEE Jong-wook, Director General, Organización Mundial de la Salud." Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a un: Tratamiento primario (asentamiento de sólidos) Tratamiento secundario (tratamiento biológico de la materia orgánica disuelta presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan fácilmente) Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección) Índice [ocultar] 1 Descripción o 1.1 Tratamiento físico químico o 1.2 Tratamiento biológico o 1.3 Tratamiento químico  1.3.1 Eliminación del hierro del agua potable  1.3.2 Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas  1.3.3 Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas  1.3.4 Eliminación de nitratos de las aguas residuales domésticas y procedentes de la industria 2 Etapas del tratamiento o 2.1 Tratamiento primario  2.1.1 Remoción de sólidos
    •  2.1.2 Remoción de arena  2.1.3 Investigación y maceración  2.1.4 Sedimentación o 2.2 Tratamiento secundario  2.2.1 Desbaste  2.2.2 Fangos activos  2.2.3 Camas filtrantes (camas de oxidación)  2.2.4 Placas rotativas y espirales  2.2.5 Reactor biológico de cama móvil  2.2.6 Filtros aireados biológicos  2.2.7 Reactores biológicos de membrana  2.2.8 Sedimentación secundaria o 2.3 Tratamiento terciario  2.3.1 Filtración  2.3.2 Lagunaje  2.3.3 Tierras húmedas construidas  2.3.4 Remoción de nutrientes  2.3.5 Desinfección3 Plantas de paquete y reactores de la hornada4 El tratamiento de los fangos o 4.1 La digestión anaeróbica o 4.2 La digestión aeróbica o 4.3 La composta o abonamiento o 4.4 La depolimerización termal o 4.5 Deposición de fangos5 La fotobiodepuración de aguas residuales6 El tratamiento en el ambiente de recepción7 El déficit mundial del tratamiento8 Potenciales impactos ambientales o 8.1 Problemas socioculturales9 Tecnología apropiada10 Tratamiento de agua por procesos biotecnológicos11 Referencias
    • o 11.1 Notas12 Véase también13 Bibliografía14 Enlaces externos[editar]DescripciónLas aguas residuales son provenientes de tocadores, baños, regaderas o duchas, cocinas, etc; queson desechados a las alcantarillas o cloacas. En muchas áreas, las aguas residuales tambiénincluyen algunas aguas sucias provenientes de industrias y comercios. La división del agua caseradrenada en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado, el agua negra esla que procede de inodoros y orinales y el agua gris, procedente de piletas y bañeras, puede serusada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua negra.Muchas aguas residuales también incluyen aguas superficiales procedentes de las lluvias. Lasaguas residuales municipales contienen descargas residenciales, comerciales e industriales, ypueden incluir el aporte de precipitaciones pluviales cuando se usa tuberías de uso mixto pluvial -residuales.Los sistemas de alcantarillado que trasportan descargas de aguas sucias y aguas de precipitaciónconjuntamente son llamados sistemas de alcantarillas combinado. La práctica de construcción desistemas de alcantarillas combinadas es actualmente menos común en los Estados Unidos yCanadá que en el pasado, y se acepta menos dentro de las regulaciones del Reino Unido y otrospaíses europeos, así como en otros países como Argentina. Sin embargo, el agua sucia y agua delluvia son recolectadas y transportadas en sistemas de alcantarillas separadas, llamadosalcantarillas sanitarias y alcantarillas de tormenta de los Estados Unidos, y “alcantarillas fétidas” y“alcantarillas de agua superficial” en Reino Unido, o cloacas y conductos pluviales en otros paíseseuropeos. El agua de lluvia puede arrastrar, a través de los techos y la supeficie de la tierra, varioscontaminantes incluyendo partículas del suelo, metales pesados, compuestos orgánicos, basuraanimal, aceites y grasa. Algunas jurisdicciones requieren que el agua de lluvia reciba algunosniveles de tratamiento antes de ser descargada al ambiente. Ejemplos de procesos de tratamientospara el agua de lluvia incluyen tanques de sedimentación, humedales y separadores de vórtice(para remover sólidos gruesos).El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. Eldiagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales es generalmente el mismo entodos los países:[editar]Tratamiento físico químico
    • Remoción de gas. Remoción de arena. Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes. Separación y filtración de sólidos.El agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y ayudaa precipitar biosólidos o lodo.[editar]Tratamiento biológicoArtículo principal: Saneamiento ecológico. Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos. Post – precipitación. Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada jurisdicción. Biodigestiónanaeróbia y humedales artificiales utiliza la materia orgánica biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana, a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de contaminantes. [editar]Tratamiento químico Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración. La combinación de ambas técnicas es referida en los Estados Unidos como un tratamiento físico-químico. [editar]Eliminación del hierro del agua potable Los métodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformación del agua clorada en una disolución generalmente básica utilizando cal apagada; oxidación del hierro mediante el ion hipoclorito y precipitación del hidróxido férrico de la solución básica. Mientras todo esto ocurre el ion OCl está destruyendo los microorganismos patógenos del agua. [editar]Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas Para transformar el agua en vapor en las centrales térmicas se utilizan calderas a altas temperaturas. Como el oxígeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la hidrazina para eliminarlo. [editar]Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas
    • El tratamiento de las aguas residuales domésticas incluye la eliminación de los fosfatos.Un método muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatospueden estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrógeno fosfato.[editar]Eliminación de nitratos de las aguas residuales domésticas yprocedentes de la industriaSe basa en dos procesos combinados de nitrificación y desnitrificación que conllevan unaproducción de fango en forma de biomasa fácilmente decantable.[editar]Etapas del tratamiento[editar]Tratamiento primarioEl tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos. Estepaso está enteramente hecho con maquinaria, de ahí conocido también como tratamientomecánico.[editar]Remoción de sólidosEn el tratamiento mecánico, el afluente es filtrado en cámaras de rejas para eliminar todoslos objetos grandes que son depositados en el sistema de alcantarillado, tales comotrapos, barras, compresas, tampones, latas, frutas, papel higiénico, etc. Éste es el usadomás comúnmente mediante una pantalla rastrillada automatizada mecánicamente. Estetipo de basura se elimina porque esto puede dañar equipos sensibles en la planta detratamiento de aguas residuales, además los tratamientos biológicos no están diseñadospara tratar sólidos.[editar]Remoción de arenaEsta etapa (también conocida como escaneo o maceración) típicamente incluye un canalde arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada parapermitir que la arena y las piedras de ésta tomen partículas, pero todavía se mantiene lamayoría del material orgánico con el flujo. Este equipo es llamado colector de arena. Laarena y las piedras necesitan ser quitadas a tiempo en el proceso para prevenir daño enlas bombas y otros equipos en las etapas restantes del tratamiento. Algunas veces haybaños de arena (clasificador de la arena) seguido por un transportador que transporta laarena a un contenedor para la deposición. El contenido del colector de arena podría seralimentado en el incinerador en un procesamiento de planta de fangos, pero en muchoscasos la arena es enviada a un terraplén.
    • Tanque de sedimentación primaria en una planta rural.[editar]Investigación y maceraciónEl líquido libre de abrasivos es pasado a través de pantallas arregladas o rotatorias pararemover material flotante y materia grande como trapos; y partículas pequeñas comochícharos y maíz. Los escaneos son recolectados y podrán ser regresados a la planta detratamiento de fangos o podrán ser dispuestos al exterior hacia campos o incineración. Enla maceración, los sólidos son cortados en partículas pequeñas a través del uso decuchillos rotatorios montados en un cilindro revolvente, es utilizado en plantas que puedenprocesar esta basura en partículas. Los maceradores son, sin embargo, más caros demantener y menos confiables que las pantallas físicas.[editar]SedimentaciónMuchas plantas tienen una etapa de sedimentación donde el agua residual se pasa através de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comúnmentellamados clarificadores primarios o tanques de sedimentación primarios. Los tanques sonlo suficientemente grandes, tal que los sólidos fecales pueden situarse y el materialflotante como la grasa y plásticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse. Elpropósito principal de la etapa primaria es producir generalmente un líquido homogéneocapaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que puede ser tratadoseparadamente. Los tanques primarios de establecimiento se equipan generalmente conraspadores conducidos mecánicamente que llevan continuamente los fangos recogidohacia una tolva en la base del tanque donde mediante una bomba puede llevar a éstehacia otras etapas del tratamiento.[editar]Tratamiento secundarioEl tratamiento secundario está diseñado para degradar sustancialmente el contenidobiológico del agua residual, el cual deriva de residuos humanos, residuos de alimentos,
    • jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales utilizan procesos biológicosaeróbicos para este fin.[editar]DesbasteConsiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual medianteuna reja, manual o autolimpiante, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla.Esta operación no sólo reduce la carga contaminante del agua a la entrada, sino quepermite preservar los equipos como conducciones, bombas y válvulas, frente a losdepósitos y obstrucciones provocados por los sólidos, que habitualmente pueden ser muyfibrosos: tejidos, papeles, etc.Los filtros de desbaste son utilizados para tratar particularmente cargas orgánicas fuerteso variables, típicamente industriales, para permitirles ser tratados por procesos detratamiento secundario. Son filtros típicamente altos, filtros circulares llenados con un filtroabierto sintético en el cual las aguas residuales son aplicadas en una cantidadrelativamente alta. El diseño de los filtros permite una alta descarga hidráulica y un altoflujo de aire. En instalaciones más grandes, el aire es forzado a través del medio usandosopladores. El líquido resultante está usualmente con el rango normal para los procesosconvencionales de tratamiento.[editar]Fangos activosLas plantas de fangos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usaroxígeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biológicos que remuevensubstancialmente materia orgánica. También puede atrapar partículas de material y puede,bajo condiciones ideales, convertir amoniaco en nitrito y nitrato, y en última instancia a gasnitrógeno.[editar]Camas filtrantes (camas de oxidación) Filtro oxidante en una planta rural.
    • Se utiliza la capa filtrante de goteo utilizando plantas más viejas y plantas receptoras decargas más variables, las camas filtrantes son utilizadas donde el licor de las aguasresiduales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta de coque (carbón,piedra caliza o fabricada especialmente de medios plásticos). Tales medios deben teneraltas superficies para soportar las biopeliculas que se forman. El licor es distribuidomediante unos brazos perforados rotativos que irradian de un pivote central. El licordistribuido gotea en la cama y es recogido en drenes en la base. Estos drenes tambiénproporcionan un recurso de aire que se infiltra hacia arriba de la cama, manteniendo unmedio aerobio. Las películas biológicas de bacterias, protozoarios y hongos se forman enla superficie media y se comen o reducen los contenidos orgánicos. Esta biopelícula esalimentado a menudo por insectos y gusanos.[editar]Placas rotativas y espiralesEn algunas plantas pequeñas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento queson parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un flóculobiotico que proporciona elsubstrato requerido.[editar]Reactor biológico de cama móvilEl reactor biológico de cama móvil (MBBR, por sus siglas en inglés) asume la adición demedios inertes en vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para quese adjunte la biomasa. Esta conversión hace como resultante un sistema de crecimiento.Las ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son: 1) Mantener una alta densidad de población de biomasa 2) Incrementar la eficiencia del sistema sin la necesidad de incrementar la concentración del licor mezclado de sólidos (MLSS) 3) Eliminar el costo de operación de la línea de retorno de fangos activos (RAS).[editar]Filtros aireados biológicosFiltros aireados (o anóxicos) biológicos (BAF) combinan la filtración con reducciónbiológica de carbono, nitrificación o desnitrificación. BAF incluye usualmente un reactorlleno de medios de un filtro. Los medios están en la suspensión o apoyados por una capaen el pie del filtro. El propósito doble de este medio es soportar altamente la biomasaactiva que se une a él y a los sólidos suspendidos del filtro. La reducción del carbón y laconversión del amoniaco ocurre en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un sóloreactor mientras la conversión del nitrato ocurre en una manera anóxica. BAF es tambiénoperado en flùjo alto o flujo bajo dependiendo del diseño especificado por el fabricante.
    • [editar]Reactores biológicos de membranaMBR es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con unproceso de fangos. Esta tecnología garantiza la remoción de todos los contaminantessuspendidos y algunos disueltos. La limitación de los sistemas MBR es directamenteproporcional a la eficaz reducción de nutrientes del proceso de fangos activos. El coste deconstrucción y operación de MBR es usualmente más alto que el de un tratamiento deaguas residuales convencional de esta clase de filtros.[editar]Sedimentación secundariaEl paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flóculos biológicos delmaterial de filtro, y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgánica y materiasuspendida. En una planta de tratamiento rural, se realiza en el tanque de sedimentaciónsecundaria.[editar]Tratamiento terciarioEl tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente alestándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente receptor (mar, río, lago,campo, etc.) Más de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una plantade tratamiento. Si la desinfección se practica siempre en el proceso final, es siemprellamada pulir el efluente.[editar]FiltraciónLa filtración de arena remueve gran parte de los residuos de materia suspendida.El carbón activado sobrante de la filtración remueve las toxinas residuales.[editar]LagunajeArtículo principal: Lagunaje.Esquema de una depuradora por lagunaje.El tratamiento de lagunas proporciona el establecimiento necesario y fomenta la mejorabiológica de almacenaje en charcos o lagunas artificiales.nota 1 Se trata de una imitación delos procesos de autodepuración que somete un río o un lago al agua residual de forma
    • natural. Estas lagunas son altamente aerobias y la colonización por los macrofitos nativos,especialmente cañas, se dan a menudo. Los invertebrados de alimentación del filtropequeño tales como Daphnia y especies de Rotifera asisten grandemente al tratamientoremoviendo partículas finas.El sistema de lagunaje es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes denecesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas degrandes núcleos.[editar]Tierras húmedas construidasLas tierras húmedas construidas incluyen camas de caña y un rango similar demetodologías similares que proporcionan un alto grado de mejora biológica aerobia ypueden ser utilizados a menudo en lugar del tratamiento secundario para las comunidadespequeñas, también para la fitoremediacion.Un ejemplo es una pequeña cama de cañas (o camas de lámina) utilizada para limpiar eldrenaje del lugar de los elefantes en el parque zoológico de Chester en Inglaterra.[editar]Remoción de nutrientesLas aguas residuales pueden también contener altos niveles de nutrientes (nitrógeno yfósforo) que eso en ciertas formas puede ser tóxico para peces e invertebrados enconcentraciones muy bajas (por ejemplo amoníaco) o eso puede crear condicionesinsanas en el ambiente de recepción (por ejemplo: mala hierba o crecimiento de algas).Las malas hierbas y las algas pueden parecer ser una edición estética, pero las algaspueden producir las toxinas, y su muerte y consumo por las bacterias (decaimiento)pueden agotar el oxígeno en el agua y asfixiar los peces y a otra vida acuática. Cuando serecibe una descarga de los ríos a los lagos o a los mares bajos, los nutrientes agregadospueden causar pérdidas entrópicas severas perdiendo muchos peces sensibles a lacontaminación en el agua. La retirada del nitrógeno o del fósforo de las aguas residualesse puede alcanzar mediante la precipitación química o biológica.La remoción del nitrógeno se efectúa con la oxidación biológica del nitrógeno delamoníaco a nitrato (nitrificación que implica nitrificar bacterias tales como Nitrobacter yNitrosomonus), y entonces mediante la reducción, el nitrato es convertido al gas nitrógeno(desnitrificación), que se lanza a la atmósfera. Estas conversiones requieren condicionescuidadosamente controladas para permitir la formación adecuada de comunidadesbiológicas. Los filtros de arena, las lagunas y las camas de lámina se pueden utilizar para
    • reducir el nitrógeno. Algunas veces, la conversión del amoníaco tóxico al nitrato solamentese refiere a veces como tratamiento terciario.La oxidación anaeróbica se define como aquella en que la descomposición se ejecuta enausencia de oxigeno disuelto y se usa el oxígeno de compuesto orgánicos, nitratos ynitritos, los sulfatos y el CO2, como aceptador de electrones. En el proceso conocido comodesnitrificación, los nitratos y nitritos son usados por las bacterias facultativas, encondiciones anóxicas, condiciones intermedias, con formación de CO2, agua y nitrógenogaseoso como productos finales.2La retirada del fósforo se puede efectuar biológicamente en un proceso llamado retirobiológico realzado del fósforo. En este proceso específicamente bacteriano, llamadasPolyphosphate que acumula organismos, se enriquecen y acumulan selectivamentegrandes cantidades de fósforo dentro de sus células. Cuando la biomasa enriquecida enestas bacterias se separa del agua tratada, los biosólidos bacterianos tienen un alto valordel fertilizante. La retirada del fósforo se puede alcanzar también, generalmente por laprecipitación química con las sales del hierro (por ejemplo: cloruro férrico) o del aluminio(por ejemplo: alumbre). El fango químico que resulta, sin embargo, es difícil de operar, y eluso de productos químicos en el proceso del tratamiento es costoso. Aunque esto hace laoperación difícil y a menudo sucia, la eliminación química del fósforo requiere una huellasignificativamente más pequeña del equipo que la de retiro biológico y es más fácil deoperar.[editar]DesinfecciónEl propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas residuales es reducirsubstancialmente el número de organismos vivos en el agua que se descargaránuevamente dentro del ambiente. La efectividad de la desinfección depende de la calidaddel agua que es tratada (por ejemplo: turbiedad, pH, etc.), del tipo de desinfección que esutilizada, de la dosis de desinfectante (concentración y tiempo), y de otras variablesambientales. El agua turbia será tratada con menor éxito puesto que la materia sólidapuede blindar organismos, especialmente de la luz ultravioleta o si los tiempos delcontacto son bajos. Generalmente, tiempos de contacto cortos, dosis bajas y altos flujosinfluyen en contra de una desinfección eficaz. Los métodos comunes de desinfecciónincluyen el ozono, la clorina, o la luz UV. La Cloramina, que se utiliza para el agua potable,no se utiliza en el tratamiento de aguas residuales debido a su persistencia.La desinfección con cloro sigue siendo la forma más común de desinfección de las aguasresiduales en Norteamérica debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la
    • eficacia. Una desventaja es que la desinfección con cloro del material orgánico residualpuede generar compuestos orgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos odañinos al ambiente. La clorina o las "cloraminas" residuales puede también ser capacesde tratar el material con cloro orgánico en el ambiente acuático natural. Además, porque laclorina residual es tóxica para especies acuáticas, el efluente tratado debe serquímicamente desclorinado, agregándose complejidad y costo del tratamiento.La luz ultravioleta (UV) se está convirtiendo en el medio más común de la desinfección enel Reino Unido debido a las preocupaciones por los impactos de la clorina en eltratamiento de aguas residuales y en la clorinación orgánica en aguas receptoras. Laradiación UV se utiliza para dañar la estructura genética de las bacterias, virus, y otrospatógenos, haciéndolos incapaces de la reproducción. Las desventajas dominantes de ladesinfección UV son la necesidad del mantenimiento y del reemplazo frecuentes de lalámpara y la necesidad de un efluente altamente tratado para asegurarse de que losmicroorganismos objetivo no están blindados de la radiación UV (es decir, cualquier sólidopresente en el efluente tratado puede proteger microorganismos contra la luz UV).El ozono O3 es generado pasando el O2 del oxígeno con un potencial de alto voltajeresultando un tercer átomo de oxígeno y que forma O3. El ozono es muy inestable yreactivo y oxida la mayoría del material orgánico con que entra en contacto, de tal maneraque destruye muchos microorganismos causantes de enfermedades. El ozono seconsidera ser más seguro que la clorina porque, mientras que la clorina que tiene que seralmacenada en el sitio (altamente venenoso en caso de un lanzamiento accidental), elozono es colocado según lo necesitado. La ozonización también produce pocossubproductos de la desinfección que la desinfección con cloro. Una desventaja de ladesinfección del ozono es el alto costo del equipo de la generación del ozono, y que lacualificación de los operadores deben ser elevada.[editar]Plantas de paquete y reactores de la hornadaSe han producido las plantas del paquete y los reactores de la hornada para utilizar menosespacio, tratar la basura difícil, ocuparse de flujo intermitente o alcanzar estándaresambientales más altos, un número de diseños de las plantas de tratamiento híbridas. Talesplantas combinan a menudo todas o por lo menos dos o tres etapas principales deltratamiento en una etapa combinada. En el Reino Unido, en donde una gran cantidad deplantas de tratamiento de aguas residuales ayudan a poblaciones pequeñas, las plantasdel paquete son un alternativa viable a las estructuras discretas del edificio para cadaetapa de proceso.
    • Por ejemplo, un proceso que combina el tratamiento y el establecimiento secundarios es elreactor secuencial de la hornada (SBR). Típicamente, el fango activado se mezcla con lasaguas residuales entrantes crudas, se mezcla y se airea. La mezcla que resulta, será unefluente de la alta calidad. El fango colocado es escurrido y re aireado antes de que unaproporción se vuelva a los trabajos. Las plantas de SBR ahora se están desplegando enmuchas partes del mundo incluyendo North Liberty, Iowa, y Llanasa, North Wales.La desventaja de tales procesos es ese control exacto de la sincronización, el mezclarse yse requiere la aireación. Esta precisión es alcanzada generalmente por los controles decomputadora ligados a muchos sensores en la planta. Un sistema tan complejo, frágil esinadecuado a los lugares en donde tales controles pueden ser no fiables, o malmantenidos, o donde la fuente de alimentación puede ser intermitente.Las plantas del paquete se pueden referir como el colmo cargado o punto bajo cargado.Esto refiere a la manera que se procesa la carga biológica. En altos sistemas cargados, laetapa biológica se presenta con una alta carga orgánica y el material combinado delflóculo y orgánico entonces se oxigena por algunas horas antes de ser cargadanuevamente. En el sistema cargado bajo la etapa biológica contiene una carga orgánicabaja y se combina con el flóculo para un largo plazo, relativamente.[editar]El tratamiento de los fangosLos sólidos primarios gruesos y los bio sólidos secundarios acumulados en un proceso deltratamiento de aguas residuales se debe tratar y disponer de una manera segura y eficaz.Este material a menudo se contamina inadvertidamente con los compuestos orgánicos einorgánicos tóxicos (por ejemplo: metales pesados). El propósito de la digestión es reducirla cantidad de materia orgánica y el número de los microorganismos presentes en lossólidos que causan enfermedades. Las opciones más comunes del tratamiento incluyen ladigestión anaerobia, la digestión aerobia, y el abonamiento.[editar]La digestión anaeróbicaLa digestión anaeróbica es un proceso bacteriano que se realiza en ausencia del oxígeno.El proceso puede ser la digestión termofílica en la cual el fango se fermenta en tanques enuna temperatura de 55 °C o mesofílica, en una temperatura alrededor de 36 °C. Sinembargo permitiendo tiempo de una retención más corta, así en los pequeños tanques, ladigestión termofílica es más expansiva en términos de consumo de energía para calentarel fango.
    • La digestión anaerobia genera biogás con una parte elevada de metano que se puedeutilizar para el tanque y los motores o las micro turbinas del funcionamiento para otrosprocesos en sitio. En plantas de tratamiento grandes, se puede generar más energíaeléctrica de la que las máquinas requieren. La generación del metano es una ventajadominante del proceso anaeróbico. Su desventaja dominante es la del largo plazorequerido para el proceso (hasta 30 días) y el alto costo de capital.La planta de tratamiento de aguas residuales de Goldbar en Edmonton, Alberta, Canadáutiliza actualmente el proceso. Bajo condiciones del laboratorio es posible generardirectamente cantidades útiles de electricidad del fango orgánico usando bacteriaselectroquímicas activas naturales. Potencialmente, esta técnica podría conducir a unaforma ecológica de generación de energía, pero para ser eficaz, una célula de combustiblemicrobiana debe maximizar el área de contacto entre el efluente y la superficie bacteria-revestida del ánodo, lo que podría disminuir seriamente el rendimiento del proceso.[editar]La digestión aeróbicaLa digestión aeróbica es un proceso bacteriano que ocurre en presencia del oxígeno. Bajocondiciones aeróbicas, las bacterias consumen rápidamente la materia orgánica y laconvierten en el dióxido de carbono. Una vez que haya una carencia de la materiaorgánica, las bacterias mueren y son utilizadas como alimento por otras bacterias. Estaetapa del proceso se conoce como respiración endógena. La reducción de los sólidosocurre en esta fase. Porque ocurre la digestión aeróbica mucho más rápidamente, loscostos de capital de digestión aerobia son más bajos. Sin embargo, los gastos deexplotación son característicos por ser mucho mayores para la digestión aeróbica debido alos costes energéticos para la aireación necesitada para agregar el oxígeno al proceso.[editar]La composta o abonamientoEl abonamiento o composta es también un proceso aeróbico que implica el mezclar de lossólidos de las aguas residuales con fuentes del carbón tales como aserrín, paja o virutasde madera. En presencia del oxígeno, las bacterias digieren los sólidos de las aguasresiduales y la fuente agregada del carbón y, al hacer eso, producen una cantidad grandede calor. Los procesos anaerobios y aerobios de la digestión pueden dar lugar a ladestrucción de microorganismos y de parásitos causantes de enfermedades a unsuficiente nivel para permitir que los sólidos digeridos que resultan sean aplicados conseguridad a la tierra usada como material de la enmienda del suelo (con las ventajassimilares a la turba) o usada para la agricultura como fertilizante a condición de que losniveles de componentes tóxicos son suficientemente bajos.
    • [editar]La depolimerización termalLa depolimerización termal utiliza pirólisis acuosa para convertir los organismos complejosreducidos al aceite. El hidrógeno en el agua se inserta entre los vínculos químicos enpolímeros naturales tales como grasas, las proteínas y la celulosa. El oxígeno del aguacombina con el carbón, el hidrógeno y los metales. El resultado es aceite, gasescombustibles de la luz tales comometano, propano y butano, agua con las salessolubles, bióxido de carbono, y un residuo pequeño del material insoluble inerte que seasemeja a la roca y al carbón pulverizados. Se destruyen todos los organismos y muchastoxinas orgánicas. Las sales inorgánicas tales como nitratos y fosfatos siguen siendo en elagua después del tratamiento en los niveles suficientemente altos que el tratamientoadicional está requerido.La energía de descomprimir el material se recupera, y el calor y la presión de proceso seacciona generalmente de los gases combustibles ligeros. El aceite se trata generalmentemás lejos para hacer un grado ligero útil refinado del aceite, tal como algunos diésel yaceites de calefacción, y después se vende.La elección de un método de tratamiento sólido de las aguas residuales depende de lacantidad de sólidos generados y de otras condiciones específicas del lugar. Sin embargo,generalmente el abonamiento es lo más a menudo posible aplicado a los usos en pequeñaescala seguidos por la digestión aerobia y entonces la digestión anaerobia para grandesescalas como en los municipios.[editar]Deposición de fangosCuando se produce un fango líquido, un tratamiento adicional puede ser requerido parahacerlo conveniente para la disposición final. Típicamente, los fangos se espesan(desecado) para reducir los volúmenes transportados para la disposición. Los procesospara reducir el contenido en agua incluyen lagunas en camas de sequía para producir unatorta que pueda ser aplicada a la tierra o ser incinerada; el presionar, donde el fango sefiltra mecánicamente, a través de las pantallas del paño para producir a menudo una tortafirme; y centrifugación donde el fango es espesado centrífugo separando el sólido y ellíquido. Los fangos se pueden disponer por la inyección líquida para aterrizar o por ladisposición en un terraplén. Hay preocupaciones por la incineración del fango debido a losagentes contaminadores del aire en las emisiones, junto con el alto coste de combustiblesuplemental, haciendo esto medios menos atractivos y menos comúnmente construidosdel tratamiento y de la disposición del fango.
    • No hay proceso que elimine totalmente los requisitos para la disposición de bio sólidos. EnAustralia del sur, después de la centrifugación, el fango entonces es secado totalmente porla luz del sol. Los bio sólidos ricos en nutrientes entonces se proporcionan a los granjerospara utilizar como fertilizante natural. Este método ha reducido la cantidad de terrapléngenerada por el proceso cada año.[editar]La fotobiodepuración de aguas residualesArtículo principal: Laguna facultativa.La fotobiodepuración de aguas residuales es un proceso que implica la presencia de luzsolar y organísmos fotosintéticos para en el proceso de depuración. Generalmente lafotobiodepuración es llevada a cabo por microorganísmos fotosintéticos,como microalgas y cianobacterias, en fotobioreactores, reactores específicamentediseñados para aprovechar la luz solar y favorecer el crecimiento de estosmicroorganísmos.3[editar]El tratamiento en el ambiente de recepciónLa introducción de aguas residuales que trata la planta influye en los procesos de muchosríos pequeños, en una planta de tratamiento de aguas residuales se diseñan los procesosnaturales del tratamiento que ocurren en el ambiente, si ese ambiente es un cuerpo naturaldel agua o la tierra. Si no se ha sobrecargado, las bacterias en el ambiente consumirán loscontaminantes orgánicos, aunque ésta reducirá los niveles del oxígeno en el agua y puedecambiar perceptiblemente la ecología total del agua de recepción. Las poblacionesbacterianas nativas alimentan en los contaminantes orgánicos, y los números demicroorganismos que causan enfermedades son reducidos por condiciones ambientalesnaturales tales como depredación, exposición a la radiación ultravioleta, etc. Por lo tantoen caso de que el ambiente de recepción proporcione un de alto nivel de la dilución, unalto grado del tratamiento de aguas residuales no puede ser requerido. Sin embargo, laevidencia reciente ha demostrado que los niveles muy bajos de ciertos contaminantes enaguas residuales, incluyendo las hormonas (de la agricultura animal y del residuo depíldoras humanas del control de la natalidad) y los materiales sintéticos tales comophthalates, pueden tener un impacto adverso imprevisible en el medio natural ypotencialmente en seres humanos si el agua se reutiliza para el agua potable. En losE.E.U.U., las descargas incontroladas de las aguas residuales al ambiente no se permitenbajo ley, y los requisitos terminantes de la calidad del agua han de ser conocidos. Unaamenaza significativa en las décadas que vienen será las descargas incontroladas deaumento de las aguas residuales dentro de países en vías de desarrollo rápidamente.
    • [editar]El déficit mundial del tratamientoVisto de una perspectiva mundial existe capacidad inadecuada del tratamiento de lasaguas residuales, especialmente en países poco desarrollados. Esta circunstancia haexistido desde, por lo menos, los años 70 y es debido a la superpoblación, a la crisis delagua y al costo de construir sistemas de tratamiento de aguas residuales. El resultado deltratamiento inadecuado de las aguas residuales es aumentos significativos de lamortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra parte, este impacto de lamortalidad es particularmente alto entre los infantes y otros niños en paísessubdesarrollados, particularmente en los continentes de África y de Asia. Particularmente,en el año 2000, los Naciones Unidas han establecido que 2.64 mil millones personastenían el tratamiento y/o disposición de las aguas residuales inadecuado. Este valorrepresentó a 44 por ciento de la población global, pero en África y Asia aproximadamentela mitad de la población no tenía ningún acceso cualesquiera a los servicios deltratamiento de aguas residuales.[editar]Potenciales impactos ambientalesLos contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domésticas, sonlos sólidos suspendidos y disueltos que consisten en: materias orgánicas e inorgánicas,nutrientes, aceites y grasas, sustancias tóxicas, y microorganismos patógenos. Losdesechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen orecolectados y transportados, presentan un peligro de infección parasitaria (mediante elcontacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales,incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y lacomida). Cabe mencionar que el agua de lluvia urbana pueden contener los mismoscontaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas.Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de sueliminación o reutilización, existen los mismos peligros para la salud pública en lasproximidades del punto de descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, sepresentarán peligrosos efectos adicionales (p.ej. el hábitat para la vida acuática y marinaes afectada por la acumulación de los sólidos; el oxígeno es disminuido por ladescomposición de la materia orgánica; y los organismos acuáticos y marinos pueden serperjudicados aún más por las sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta losorganismos superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias). Si la descargaentra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puedeocasionar la eutrofización, con molesta vegetación que puede afectar a las pesquerías y
    • áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las aguasservidas (grava, cerniduras, y fangos primarios y secundarios) pueden contaminar el sueloy las aguas si no son manejados correctamente.Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos de loscontaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuandoson ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es positivo.Los impactos directos incluyen la disminución de molestias y peligros para la saludpública en el área de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, yaumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras. Adicionalmente, la instalaciónde un sistema de recolección y tratamiento de las aguas servidas posibilita un control másefectivo de las aguas servidas industriales mediante su tratamiento previo y conexión conel alcantarillado público, y ofrece el potencial para la reutilización beneficiosa del efluentetratado y de los fangos.Los impactos indirectos del tratamiento de las aguas residuales incluyen la provisión desitios de servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesquerías,mayores actividades y rentas turísticas y recreativas, mayor productividad agrícola yforestal o menores requerimientos para los fertilizantes químicos, en caso de serreutilizado el efluente y los fangos, y menores demandas sobre otras fuentes de aguacomo resultado de la reutilización del efluente.De éstos, varios potenciales impactos positivos se prestan para la medición, por lo quepueden ser incorporados cuantitativamente en el análisis de los costos y beneficios devarias alternativas al planificar proyectos para las aguas servidas. Los beneficios para lasalud humana pueden ser medidos, por ejemplo, mediante el cálculo de los costosevitados, en forma de los gastos médicos y días de trabajo perdidos que resultarían de unsaneamiento defectuoso. Los menores costos del tratamiento de agua potable e industrialy mayores rentas de la pesca, el turismo y la recreación, pueden servir como medicionesparciales de los beneficios obtenidos del mejoramiento de la calidad de las aguasreceptoras. En una región donde es grande la demanda de viviendas, los beneficiosprovenientes de proporcionar lotes con servicios pueden ser reflejados en parte por ladiferencia en costos entre la instalación de la infraestructura por adelantado o laadecuación posterior de comunidades no planificadas.A menos que sean correctamente planificados, ubicados, diseñados, construidos,operados y mantenidos, es probable que los proyectos de aguas servidas tengan un
    • impacto total negativo y no produzcan todos los beneficios para los cuales se hizo lainversión, afectando además en forma negativa a otros aspectos del medio ambiente.[editar]Problemas socioculturalesLas instalaciones de tratamiento requieren tierra; su ubicación puede resultar en larepoblación involuntaria. Es más, las obras de tratamiento y eliminación pueden crearmolestias en las cercanías inmediatas, al menos ocasionalmente. A menudo, las tierras ylos barrios elegidos, corresponden a los "grupos vulnerables" que son los menoscapacitados para afrontar los costos de la reubicación y cuyo ambiente vital ya estáalterado. Se debe tener cuidado de ubicar las instalaciones de tratamiento y eliminacióndonde los olores o ruidos no molestarán a los residentes u otros usuarios del área,manejar la reubicación con sensibilidad, e incluir en el plan de atenuación del proyecto,provisiones para mitigar o compensar los impactos adversos sobre el medio ambientehumano. Si no se incluye estas consideraciones en la planificación del proyecto, existe elriesgo sustancial.[editar]Tecnología apropiadaEl concepto de la tecnología apropiada en los sistemas de agua servida, abarcadimensiones técnicas, institucionales, sociales y económicas. Desde un punto de vistatécnico e institucional, la selección de tecnologías no apropiadas, ha sido identificadacomo una de las principales causas de fallas en el sistema. El ambiente de las aguasservidas es hostil para el equipo electrónico, eléctrico y mecánico. Su mantenimiento es unproceso sin fin, y requiere de apoyo (repuestos, laboratorios, técnicos capacitados,asistencia técnica especializada, y presupuestos adecuados). Aun en los paísesdesarrollados, son los sistemas más sencillos, elegidos y diseñados con vista almantenimiento, los que brindan un servicio más confiable. En los países en desarrollo,donde es posible que falten algunos ingredientes para un programa exitoso demantenimiento, ésta debe ser la primera consideración al elegir tecnologías para lasplantas de tratamiento y estaciones de bombeo.En comunidades pequeñas y ambientes rurales, las opciones técnicas suelen ser mássencillas, pero las consideraciones institucionales se combinan con las sociales y siguensiendo extremadamente importantes. Las instituciones locales deben ser capaces demanejar los programas o sistemas de saneamiento; la participación comunitaria puede serun elemento clave en su éxito. Son importantes las acostumbradas preferencias sociales yprácticas; algunas pueden ser modificadas mediante programas educativos, pero otraspueden estar arraigadas en los valores culturales y no estar sujetas al cambio.
    • La economía forma parte de la decisión de dos maneras. No es sorprendente que las tecnologías más sencillas, seleccionadas por su facilidad de operación y mantenimiento, suelen ser las menos costosas para construir y operar. Sin embargo, aun cuando no lo sean, como puede ser el caso cuando gran cantidad de tierra debe ser adquirida para los estanques de estabilización, un sistema menos costoso que fracasa, finalmente sería más costoso que otro más caro que opera de manera confiable. [editar]Tratamiento de agua por procesos biotecnológicos El proceso natural de la limpieza del agua se consigue gracias a una bacteria que se alimenta de los desechos que contienen las aguas servidas. Gracias a esta bacteria, aparecen los sistemas de tratamiento de aguas por medios biológicos de biodigestión, donde por medio de diversos métodos se pone en contacto esta bacteria con el agua para acelerar el proceso natural. Utilizando una película fija de bacteria en diversas piezas de ingenierías distintas (estudiadas para tener mejor contacto con el agua a la hora de limpiarla) el agua se pone en contacto con la bacteria para provocar una biodigestión mucho más rápida que el proceso natural. En presentación de rodillos, empaques, módulos o molinos, la película fija tiene el mismo propósito, la diferencia entre las tecnologías radica en la forma en la que se acelera el propio proceso natural y desde luego, en el espacio necesario para construir una planta de tratamiento de aguas con éstas características. En comparación con otras tecnologías y métodos para la limpieza de las aguas residuales, la película fija es sin duda una de las opciones más fuertes gracias a su tamaño, fácil utilización, coste y espacio necesario para su construcción.ONOZCA NUESTRA AMPLIA GAMA DE PLANTAS DE TRATAMIENTO. LAOTSS® SELECTOR-R Su diseño incorpora un reactor selector que permite una óptima concentración de sólidos volátiles en aireación que no pueden ser logrados por ningún tipo de sistema convencional, generando la formación de bacterias heterótrofas sedimentables y desarrollando en el reactor de oxidación el proceso de respiración endógena, reduciendo al máximo la producción de lodos de desecho. Este sistema remueve contaminantes orgánicos, y promueve la formación de bacterias nitrificantes que oxidan el nitrógeno amoniacal a nitritos y nitratos. El diseño cumple con los criterios de Diseño del Dr. Ramahlo y la calidad
    • del agua tratada cumple con la Norma NOM-003-SEMARNAT con contacto indirecto al serhumano.LAOTSS® SELECTOR-WEFAdemas del cumplimiento de las normas mexicanas, esta planta esta diseñada paracumplir con los criterios internacionales de mayor relevancia a nivel mundial. IESSUS esactualmente socio activo de la WEF.LAOTSS® CLEARPermite cumplir con los limites de la NOM-003, la cual es la norma mas solicitada por lasautoridades en Mexico. Tiene muy buena economia adquisitiva, bajo costo de operacion,baja produccion de lodos, nula produccion de olores y excelente calidad de agua.LAOTSS® PREMIUMUn desempeño insuperable, elimina además de los contaminantes orgánicosconvencionales, el fósforo y el nitrógeno a niveles verdaderamente bajos. Recomendadaen lugares donde requieran protección de vida acuática.LAOTSS® URBANADiseñada con un balance de masa y energía de equilibrio insuperable, entre la NOM y sudesempeño, se podría considerar como la única planta de lodos activados en el mundo queNO produce lodos de desechos.LAOTSS® X TREMECuando la calidad del agua tratada no es tan importante, pero es imprescindible que noexistan malos olores, la planta Xtreme será la adecuada a sus necesidades.
    • RAFAS REVOLUTIONDe lo básico, lo mejor. Para el cumplimiento de las normas que exigen poco, y cuando noimporta que al tratar el agua residual existan malos olores, la planta RAFAS REVOLUTIONes la adecuada.