Introducción
El tratamiento de las aguas residuales es esencial para proteger la salud pública y mantener un entorno hídrico sostenible. A Aguas residuales Diagrama de flujo del proceso de tratamiento muestra cada etapa del tratamiento, desde la selección inicial hasta la desinfección final. Este artículo ofrece una explicación detallada de cada paso, respaldada por datos del sector, y muestra cómo KACISE sensores mejorar la eficiencia y la precisión de la supervisión.
Diagrama de flujo del proceso de tratamiento de aguas residuales
A continuación se ofrece una descripción general de las principales etapas del tratamiento de aguas residuales y los parámetros clave que deben supervisarse en cada una de ellas.
2. Etapa de tratamiento primario
3. Etapa de tratamiento secundario
Datos mundiales sobre el tratamiento de aguas residuales
| Indicador | Valor | Fuente |
|---|---|---|
| Volumen mundial de aguas residuales generadas anualmente | ~380 000 millones de m³ | Informe Mundial sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos de las Naciones Unidas |
| Porcentaje de aguas residuales tratadas a nivel mundial | ~56% | PNUMA 2023 |
| Potencial de reutilización de las aguas residuales tratadas | >65% de la demanda industrial | Banco Mundial |
| Consumo energético en las plantas de tratamiento de aguas residuales | hasta 31 TP3T de electricidad nacional | AIE |
Tratamiento de aguas residuales Desglose detallado del proceso
1. Etapa de pretratamiento
El objetivo principal del pretratamiento es eliminar las partículas sólidas de mayor tamaño y reducir la carga en las etapas de tratamiento posteriores. Por lo general, incluye procesos como el cribado y la eliminación de arena.
Procesos clave:
- Cribado: Elimina los residuos sólidos de gran tamaño, como plásticos, papel y otros desechos.
- Eliminación de arena y grava: Elimina las partículas más pesadas, como arena, grava y otros sólidos inorgánicos.
Parámetros que se deben supervisar:
- Caudal: Para monitorear el volumen de aguas residuales que ingresan.
- Sólidos en suspensión (SS): Para medir el nivel de partículas en suspensión antes y después del cribado y la eliminación de arena.
- Tamaño de las partículas: Para garantizar la eliminación eficaz de residuos de gran tamaño mediante el uso de un tamiz del tamaño adecuado.
2. Etapa de tratamiento primario
El tratamiento primario es un proceso físico que elimina una parte de los sólidos en suspensión y la materia orgánica de las aguas residuales. Por lo general, consiste en la sedimentación (decantación primaria).
Procesos clave:
Sedimentación primaria: En un tanque de sedimentación primaria, los sólidos en suspensión se depositan en el fondo, formando lodos, mientras que el líquido restante pasa al tratamiento secundario.
Parámetros que se deben supervisar:
- Sólidos en suspensión (SS): Para evaluar la eliminación de sólidos en suspensión durante la sedimentación.
- Demanda química de oxígeno (DQO): Para evaluar la concentración de contaminantes orgánicos en las aguas residuales.
- Velocidad de sedimentación: Para controlar la eficacia de la sedimentación.
3. Etapa de tratamiento secundario
El tratamiento secundario es el núcleo del proceso de tratamiento de aguas residuales. Utiliza principalmente métodos biológicos, como el lodo activado, para eliminar la materia orgánica disuelta y en suspensión, así como el nitrógeno y el fósforo.
Procesos clave:
- Lodos activados: Los microorganismos descomponen los contaminantes orgánicos en compuestos más simples, como el dióxido de carbono y el agua.
- Estabilización por contacto: Los microorganismos oxidan la materia orgánica y, a continuación, el agua tratada se separa de la masa microbiana.
- Filtros biológicos: Una comunidad microbiana presente en la superficie del medio filtrante ayuda a descomponer los contaminantes.
Parámetros que se deben supervisar:
- Demanda química de oxígeno (DQO): Para dar seguimiento a la reducción de la materia orgánica.
- Demanda bioquímica de oxígeno (DBO): Para evaluar la demanda biológica de oxígeno del agua, lo que indica el nivel de materia orgánica biodegradable.
- Nitrógeno total (TN): El nitrógeno es uno de los nutrientes clave que deben eliminarse en el tratamiento secundario.
- Fósforo total (TP): La eliminación del fósforo es fundamental para prevenir la eutrofización en las masas de agua.
- Oxígeno disuelto (OD): Esto es fundamental para los procesos biológicos aeróbicos. Los niveles bajos de oxígeno disuelto pueden inhibir la actividad microbiana y la descomposición de la materia orgánica.
4. Etapa de tratamiento terciario
El tratamiento terciario se utiliza para purificar aún más las aguas residuales, y suele centrarse en contaminantes específicos como el nitrógeno, el fósforo y los patógenos. Se suelen emplear métodos como la precipitación química, la filtración y la desinfección.
Procesos clave:
- Precipitación química: Se añaden sustancias químicas como el alumbre o las sales de hierro para precipitar el fósforo del agua.
- Filtración: Los filtros de arena u otros tipos de filtros eliminan además las partículas en suspensión y las bacterias.
- Filtración por membrana: Técnicas como la ósmosis inversa o la nanofiltración eliminan los contaminantes disueltos.
- Desinfección con luz ultravioleta (UV): La luz UV elimina los patógenos, como las bacterias y los virus.
Parámetros que se deben supervisar:
- Fósforo total (TP): Para garantizar que el fósforo se elimine de manera eficaz.
- Nitrógeno total (TN): Es necesario reducir aún más los niveles de nitrógeno.
- Patógenos: Se debe controlar la presencia de microorganismos nocivos, como E. coli o bacterias coliformes, para garantizar la seguridad del agua.
- Turbidez: Mide la claridad del agua tras la filtración, lo que indica la eficacia del proceso de eliminación.
- Actividad microbiana: Garantiza que la desinfección sea eficaz y que no queden patógenos.
5. Tratamiento de lodos
Durante el proceso de tratamiento de aguas residuales se generan lodos. El tratamiento de los lodos consiste en reducir su volumen y prepararlos para su eliminación o para otros usos, como la producción de energía o el compostaje.
Procesos clave:
- Espesamiento: El lodo se concentra para reducir su volumen, dejando que las partículas sólidas se depositen.
- Digestión anaeróbica: Los microorganismos descomponen la materia orgánica en ausencia de oxígeno, produciendo gas metano.
- Deshidratación: Los procesos mecánicos, como las centrifugadoras o las prensas de banda, eliminan el agua de los lodos.
- Secado: El agua restante se evapora, lo que reduce el volumen de los lodos.
Parámetros que se deben supervisar:
- Contenido de humedad del lodo: Para evaluar el contenido de agua en el lodo.
- Volumen de lodos: Para medir la cantidad de lodos generados durante el proceso de tratamiento.
- pH: Para monitorear la acidez o alcalinidad del lodo, lo cual puede afectar su estabilidad y su potencial de reutilización.
- Sólidos volátiles (SV): Este parámetro mide la cantidad de materia orgánica presente en los lodos, lo que ayuda a evaluar el proceso de tratamiento y la degradación microbiana.
