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Sistemas de tratamiento de las aguas residuales residenciales

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Sistemas de tratamiento de las aguas residuales residenciales

Posted by: EIPE Business School
Category: Medio Ambiente
Sistemas de tratamiento de las aguas residuales residenciales

¿Qué son las aguas residuales? 

Es la producción diaria de una dotación de agua residual de más de 200 litros/persona/día entre aguas jabonosas y aguas negras generados por el ser humano en las ciudades, pueblos o conglomerados de casas como condominios y urbanizaciones donde reside.

De ahí la importancia del tratamiento de estas aguas, si llegasen sin tratar a las quebradas o ríos, ocasionarían una grave contaminación al ambiente y a los ecosistemas que lo conforman.

¿Cómo es el tratamiento de las aguas residuales?

 Para evitar esta eventual contaminación, se recurre al uso de Sistemas de Plantas de Tratamiento,  entre las que destacan las siguientes:

  • Aerobias: utilizan sistemas mecánicos y eléctricos. Se hace a través de la inyección de oxígeno, lodos activados y con bacterias aerobias
  • Anaerobias: utilizan sistemas naturales y físicos para eliminar del agua toda impureza y material orgánico, tratando de que el efluente final sea compatible con el medio ambiente. Al contrario de la aerobia, se realiza sin inyección de oxígeno y con bacterias anaerobias.
    Este sistema es similar al que utiliza la naturaleza para purificar las aguas del planeta en ríos, lagos y mares.

Tratamiento aerobio y anaerobio

El sistema aerobio requiere la utilización de bombas, aireadores, sopladores y compresores que conlleva a un alto consumo de electricidad y a un mantenimiento constante.

Por otra parte, el sistema anaerobio, considerado un sistema natural y sin inyección de O2, utiliza filtros de arena y piedra para eliminar de las aguas crudas todas las impurezas que ella contiene, tanto materia orgánica como suciedad, etc. Es muy similar a la purificación natural que observamos en los ríos que, al fluir sobre la arena y piedra, se va purificando en su recorrido aguas abajo.

Es así como el hombre, copiando este último sistema, agrega un principio físico adicional: el principio de “vaso comunicante”. Se aprovechan las fuerzas naturales que obligan a que en una fosa de dos compartimientos, iguales o diferentes y comunicados entre sí,  se consigan unos niveles superiores que siempre sean iguales. Provocando que el agua cruda que entra a un lado de la fosa (influente) al invadir el siguiente compartimiento tienda a mantener la misma altura o nivel, sin necesidad de ninguna fuerza externa adicional.

Aprovechando este principio natural para la operación de la planta de tratamiento, no será necesario entonces la utilización de ningún tipo de bombeo para lograr así que el agua fluya de un lado a otro. Además, si mientras esto se lleva a cabo colocamos algunas capas de arena y piedra en su recorrido, el agua fluirá naturalmente para alcanzar el mismo nivel del compartimento contiguo y dejará en estos tamices toda la suciedad que contiene, consiguiendo un efluente limpio y sano para el ambiente.

¿Qué es el principio del FAFA en el tratamiento de aguas residuales?

Un FAFA es  el conjunto de capas de arena y piedra que colocamos en un filtro, en este caso, un Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente similar al que se muestra en la siguiente figura:

Esquema de una planta anaeróbica

Como podemos observar, este tipo de operación no requiere de aparatos o máquinas mecánicas, como los descritos anteriormente, no genera consumo de energía ni necesita de un operador diario que vigile la función de esta.

Ahora, hagamos una comparación con una planta aerobia que no utiliza el Principio del FAFA, sino que opera bajo un sistema mecánico:

Como podemos observar, este tipo de planta aerobia es más complejo y esta formada por sedimentadores, reactores, sopladores, aireadores, compresores, bombas y caseta de máquinas.  Además, consume electricidad y requiere de un operador fijo las 24 horas del día.

 ¿Cuál es el destino de los efluentes que generan las plantas de tratamiento?

El efluente final que sale de una planta de tratamiento tendrá como destino final un cuerpo de agua constante, ya sea un río, quebrada, laguna o un lago, y/o se podrá reutilizar tanto para riego de jardines como para el llenado de tanques de inodoros, por ejemplo.

Siguiendo esta línea de pensamiento, y siendo congruentes con el medio ambiente, las plantas de tratamiento deben ser muy eficientes para garanticen un producto final sostenible con la naturaleza.

Un efluente de mala calidad, además de contener muchas bacterias de alto riesgo provenientes de la materia fecal, arrastra mucho material orgánico variado. Si este material no está bien tratado, y debido a su alta contaminación, producirá un olor desagradable.

En caso de efluentes no certificados, debe prohibirse su reuso en riegos, llenado de inodoros, lavado de coches y otros destinos que no requieran necesariamente de agua potable.

¿Qué sistema de tratamiento de aguas residuales es mejor?

Para conocer cuál de los dos tipos de Planta de Tratamiento es mejor tendremos en cuenta los siguientes aspectos:

  • Inversión económica
  • Efectividad
  • Productividad
  • Rendimiento
  • Garantía en el resultado final con un efluente de un agua limpia, certificada, inocua
  • Daño al medio ambiente

La planta de tratamiento aerobia

Requiere de mucha inversión en equipos mecánicos y eléctricos. Su productividad es baja, lo cual afecta el rendimiento y requiere también la presencia de un operador por turno para su óptimo funcionamiento.

Además, debido a su bajo rendimiento, se necesitan bastantes horas de tratamiento a base de inyección de oxígeno. ¿El objetivo? Que las bacterias aerobias presentes en los lodos activos se procesen y purifiquen el agua cruda que se requiere tratar.

Un problema adicional es el siguiente:

Si la planta está operando a su máxima capacidad y el complejo habitacional en ese momento genera un pico en el influente del proceso,  no lo podría absorber. Lo cual podría provocar que esta agua pase directamente y sin tratamiento.

Por esta razón, este tipo de planta demanda la construcción de un tanque alterno para que se guarde el exceso de agua. Y, una vez que la planta termina de tratar el primer volumen, se pueda solicitar el paso de la que está en espera para poder tratarla adecuadamente.

Para solucionar esta eventualidad, además del tanque adicional, el proceso demandaría de un sistema informatizado costoso para que lo pueda hacer operar automáticamente.

La planta de tratamiento anaerobia

Opera sin equipos mecánicos ni eléctricos y sin necesidad de un operador. Son más eficientes debido a su mayor tamaño y, al tratarse de un proceso físico natural, el agua cruda por vaso comunicante sigue su curso y una ruta a través del flujo hidrostático. De esta manera, han de pasar por la arena y piedra para poder llegar al vertedero. Y, por lo tanto, se garantiza que el efluente sea siempre sostenible con el medio ambiente.

Paradoja ambiental en el tratamiento de aguas residuales

Producto de la explicación anterior, los profesionales que trabajamos en estos temas, podríamos llegar a la siguiente Paradoja Ambiental:

“Si las plantas de tratamiento anaerobio son más eficientes, efectivas y demandan menor inversión económica presente y a largo plazo que las aerobias… ¿Por qué en la mayoría de los países las plantas de tratamiento aerobio son las más usadas?”

La respuesta es muy sencilla: como en todo negocio en este mundo priman los intereses económicos por encima de los ambientales. No existe realmente una ética ambiental en los grandes conglomerados económicos que defiendan un medio ambiente sostenible en el tiempo.

Aunque exista la frase “El que daña, paga” muchos se arriesgan irresponsablemente a hacer creer a la población que las mejores plantas de tratamiento son las aerobias. Lo cual, por lo anteriormente visto, no es del todo cierto. De esta manera, se está poniendo en peligro la calidad del efluente y, consigo, el medio Ambiente.

En conclusión, las plantas anaerobias son más efectivas y eficientes en su operación además de no consumir recursos adicionales como la electricidad. Son más fiables en su producto final y garantizan un efluente limpio.

Jorge EscalanteJorge Ml. Escalante Soto – Antiguo alumno del Máster en Gestión Ambiental de Eipe Business School.

Ingeniero civil de profesión, Master en Administración de Proyectos y Diseño Estructural, con más de 30 años de experiencia en el área de la construcción.  Cuenta con una especialidad en tratamiento de aguas residuales y plantas de tratamiento anaerobias. Colaboró con la construcción de la primera planta construida en Costa Rica, mantiéndose en perfecto estado de funcionamiento a día de hoy.

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