IntroduccinA pesar de que el 70% de la superficie terrestre est cubierta por mares y ocanos, el agua esun recurso escaso puesto que se calcula que el agua dulce representa menos del 3% del total.De ese porcentaje slo est disponible 1/3 para consumo humano, pues el resto se encuentracongelado en glaciares y casquetes polares, as que nos queda el 1%. Dentro de ste, loslagos, embalses y ros solamente suponen la centsima parte, y juntos componen la mayorparte de las reservas de las que se abastecen los seres humanos, por lo que slo el 0,01% delagua del planeta queda disponible, con garantas, para nuestro consumo y se estima queactualmente ya se ha explotado la mitad.

El uso sostenible o sustentable del agua sera aquel que permite al hombre de hoy aprovecharel recurso sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para hacer lo mismo.Para ello es fundamental indexar el tipo de uso al nivel de calidad del agua, por ejemplo, notiene sentido utilizar agua potable para regar un cultivo.

Se dice que un agua tiene calidad cuando sus propiedades fsicas, qumicas y biolgicas lahacen apta para un uso concreto. Segn la finalidad del recurso, las normas nacionales einternacionales establecen estndares de calidad especficos con los requisitos que ha decumplir el agua que va a ser utilizada para un fin concreto, ya sea agrcola, ganadero, industrialo urbano.

A continuacin se enumeran algunos de los principales parmetros que se utilizan para medirla calidad del agua:

pH: Se mide en una escala que va desde el 0 al 14, siendo 7 su valor neutro, porencima del mismo se considera que el entorno es bsico y por debajo cido.

Conductividad: Mide la capacidad del agua para conducir electricidad y dependefundamentalmente de las sales disueltas o electrlitos.

Demanda Qumica de Oxgeno (DQO): Cantidad de oxgeno disuelto (mg/l) consumidopor la oxidacin de materia orgnica e inorgnica oxidable.

Demanda Biolgica de Oxgeno en cinco das (DBO5): Cantidad de oxgeno disuelto(mg/l) consumido durante cinco das por las bacterias descomponedoras de materiaorgnica.

Microrganismos: Como huevos de nematodos, bacterias coliformes Metales: Como el hierro, el cobre, el nquel, el cromo, el plomo

Para el control de estos parmetros y otros, se pueden distinguir diferentes tratamientos a lolargo del recorrido que sigue el recurso desde que es captado hasta que es desechado tras serusado y gestionado por el ser humano. Este gran proceso se inserta en lo que se conoce comoel ciclo integral del agua, que abarca desde la toma hasta el vertido, pasando por ladepuracin, el transporte, el consumo y el tratamiento final previo al reintegro al medio natural.Se compone bsicamente de las siguientes fases:

Captacin: Los puntos de toma de la llamada agua bruta pueden estar tanto enalmacenes superficiales (lagos, embalses, ros) como subterrneos (acuferos,manantiales, pozos). Cuando se trata de ros, existen dos problemas fundamentalesen la captacin, la cantidad y la calidad del suministro, por eso se suelen usar torres detoma conectadas a tuberas de impulsin que sacan el recurso del cauce. Sin embargo,en un embalse el principal problema es la estratificacin del agua acumulada, quetiende a generar sedimentos en el fondo y problemas como la eutrofia, que se debe aun exceso de nitrgeno y fsforo, y provoca incremento de la turbidez y falta deoxgeno en el agua.

Potabilizacin: Es la fase en la que se trata el agua captada para convertirla en aptapara el consumo humano. Tambin puede estar presente esta fase para en el ciclo delagua destinada a otros usos, como la acuicultura, o simplemente desaparecer delesquema, como es el caso del agua captada para la fase de enfriamiento en lascentrales termoelctricas, que no requiere tratamiento. Existen diferentes formas dedesinfectar el agua, incluso muy complejas como el tratamiento con O3 que la dejaextremadamente purificada pero que requiere equipos muy costosos y dificulta ladistribucin. La ms extendida es la cloracin, que se realiza aadiendo cloro en losdepsitos reguladores antes de la distribucin. Las poblaciones ms importantescuentan con Estaciones de Tratamiento de Agua Potable (ETAP) donde se sucedendiferentes procesos de tratamiento que tienen como resultante una completapotabilizacin del agua. Las fases de potabilizacin ms comunes dentro de las ETAPson: floculacin, decantacin, filtracin y desinfeccin.

Distribucin: Desde los depsitos de regulacin, donde se almacena el agua potable,hasta los puntos de consumo, se extiende la red de distribucin. Es importante queest bien gestionada porque garantiza un caudal, una presin y una calidad constantesen el suministro. Por lo general existe una arteria principal, de la que salenramificaciones de tuberas que culminan en los puntos de acometida, y desde ah tomael agua el cliente final.

Depuracin de residuales: Esta ltima fase persigue reducir al mximo, los efectosnegativos de los vertidos humanos sobre los cursos naturales de agua, y bsicamenteconsiste en tratar las aguas residuales para que sus caractersticas fsico-qumicas ybiolgicas sean lo ms similares posible a las del medio que les va a dar acogida. Sonlas administraciones pblicas las que fijan que parmetros son los que deben medirsey que rangos dentro de aquellos son admisibles. As, en los pases donde existen

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legislaciones ms restrictivas aparecen las Estaciones Depuradoras de AguasResiduales (EDAR) que recogen los vertidos urbanos, agrcolas o industriales (deforma conjunta o separada, dependiendo de las caractersticas del lugar y de laactividad) y en cuyo interior se pueden diferenciar, al menos, las siguientes fases detratamiento: pretratamiento (desbaste, desarenado y desengrasado), tratamientoprimario (sedimentacin y flotacin), tratamiento secundario o biolgico (procesoaerobio con microorganismos), y tratamiento terciario (proceso fsico-qumico en el quese eliminan excesos de fsforo, nitrgeno y microorganismos patgenos, y puederealizarse mediante cloracin, ozonizacin, adsorcin, destilacin). Tras estadepuracin, quedan unos lodos hmedos que deben ser tratados previamente a sueliminacin o aprovechamiento como abono o incluso combustible.

Volviendo sobre la idea inicial, es fundamental que no se malgasten energa y recursos entratamientos de agua desproporcionados al uso al que va destinada. Es lamentable observarcomo en ciudades donde existan redes separativas de agua bruta y agua potable queabastecan independientemente a las viviendas, ahora se ha suprimido la primera de ellas y seest alimentando con agua de excelente calidad lavadoras, lavavajillas e incluso mangueras deriego.

En algunos lugares, actualmente se estn desarrollando normas que imponen o incentivan lainstalacin de depsitos de aguas pluviales en explotaciones agrarias, industriales e incluso endomicilios particulares, y vetan el uso de agua potable en determinadas actividades (como porejemplo para lavar el vehculo familiar). Tambin se potencia el uso de aguas grises(procedentes de la baera o el fregadero) para fines menos exigentes incluso en la propiavivienda (riego del jardn, abastecimiento de las cisternas, limpieza de alcantarillado) con untratamiento previo de depuracin muy sencillo (filtracin ms cloracin).

Especialmente responsables deben ser los habitantes de los pases desarrollados pues,mientras un norteamericano medio consume unos 600 litros de agua al da, el africano mediovive con entre 15 y 50 litros al da.

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Demanda domiciliaria y asimilableEl consumo de agua para uso domstico, normalmente suele ir emparejado con el nivel dedesarrollo del pas. As, por ejemplo, el consumo de agua en EE.UU es de aproximadamenteunos 600 litros por habitante y da, y en Europa se sita alrededor de los 250 litros porhabitante y da, mientras que en los pases subdesarrollados se estima en unos 20 litros porhabitante y da, cantidad de agua que se encuentra muy por debajo de la mnima recomendadapara garantizar la salubridad de las personas.

El consumo domstico de agua puede desglosarse de la siguiente forma: 52% en limpieza,39% en higiene, 5% en cocina y los restantes 4% en ocio.

Seguidamente, pueden observarse los consumos de agua asociados a una serie de accionescotidianas, detallndose la diferencia existente entre realizar dichas acciones cerrando el grifoen algunos momentos de la accin o no.

Consumos domsticos de agua

Atendiendo a lo anterior, puede deducirse que el comportamiento cotidiano del hombre puedeinfluir en buena medida a la conservacin de este recurso tan vital.

Para reducir el consumo de agua en la actividad domstica, existen una serie de buenasprcticas muy sencillas de aplicar, entre las que se encuentran las siguientes: tomar una duchaen vez de un bao, limpiarse los dientes con el grifo cerrado, utilizar un mecanismo que permita

regular la descarga de la cisterna, poner la lavadora a plena carga, limpiar el coche con uncubo en lugar de con la manguera, etc.

Paralelamente a lo anterior, y con el mismo fin de llevar a cabo una utilizacin ms adecuadadel agua, se puede instar a las autoridades locales para que tomen una serie de medidas,como pueden ser minimizar el consumo de agua en la limpieza vial, llevar a cabo campaas desensibilizacin o revisar las conducciones de agua y reparar las fugas detectadas.

Almacenamiento. Energa hidroelctricaLa energa hidroelctrica es aquella que aprovecha la energa mecnica (cintica o potencial)contenida en los cursos de agua para producir electricidad.De modo que se sirve de la cadadel agua resultante de un desnivel en el terreno (normalmente provocado por la existencia deuna presa) cuyo nombre tcnico es el de salto geodsico.

La inversin inicial en este tipo de instalaciones es elevada (equipos, obra civil, tendidoelctrico, etc.), pero sus gastos de explotacin y mantenimiento son relativamente reducidos, yeso hace que actualmente sea una de las fuentes de energa ms rentables.

Para conocer si el curso de agua existente en un determinado lugar, es aprovechable desde elpunto de vista hidroelctrico, es necesario tener en cuenta una serie de condicionantes quecabe analizar previa y detenidamente, a objeto de lograr un aprovechamiento eficiente. Entreotros:

El lugar de emplazamiento (en concreto las caractersticas y la configuracin delterreno por el que discurre la corriente de agua).

El rgimen pluviomtrico medio anual (que debe ser favorable).

Concretamente, en lo que se refiere al clculo hidroelctrico, sobre la capacidad para obtenerenerga til influyen dos factores:

La altura de salto. El caudal de agua que circula por la turbina.

Como ya se adelantaba, para aprovechar al mximo ese potencial hidroelctrico se construyenpresas, con el fin de regular el caudal de agua que llevan los ros en funcin de la poca delao, y para aumentar la altura de salto.

Para incrementar esa altura del salto, se suele adems derivar el agua por un canal dependiente pequea, menor que la del cauce del ro, para alcanzar un desnivel mayor entre elcanal y el cauce natural. Desde el canal o desde la presa el agua entra en una tubera forzada,donde se efecta el salto y la energa potencial se convierte en cintica, accediendo finalmentea la sala de mquinas, donde se encuentran las turbinas hidrulicas. El golpeo del agua sobrelas palas de las turbinas hace girar sus ejes, transformndose en energa mecnica derotacin, que utiliza para producir electricidad el generador elctrico al que estn conectadas.

Existen distintos tipos de centrales hidroelctricas, que pueden clasificarse segn:

El salto de agua:o De alta presin: Se caracterizan por estar situadas en zonas de alta montaa y

por contar con grandes saltos (> 200 m), caudales desalojados pequeos (20m/seg.), turbinas de alto rendimiento (Pelton) y tuberas de grandeslongitudes.

o De media presin: Se caracterizan porestar conectadas a grandes embalsescon saltos de media altura (20-200 m), con caudales desalojados de magnitudintermedia (200 m/seg.) y turbinas adaptadas a soportar grandes variacionesde caudal (Francis).

o De baja presin: Se sitan junto a saltos pequeos (< 20 m), normalmente enamplios valles al pie de las cordilleras, cuentan con grandes caudalesdesalojados (300 m/seg.), y turbinas adaptadas a pequeos saltos (Kaplan).

El curso de agua asociado: La topografa del terreno es el factor fundamental de entrelos que condicionan la implantacin de una central hidroelctrica ya que, segn la quepresente el lugar donde se va a ubicar, as ser la obra civil a ejecutar y el tipo de

maquinaria que convendr instalar.Segn el discurrir de las aguas a su paso por lacentral existen los siguientes tipos:

o De agua fluyente:Se trata de centrales que no cuentan con ningn embalse omecanismo de retencin de agua por encima de las turbinas, por lo que laenerga se produce al paso de la corriente. Su potencia depende as del caudalque pasa por el ro, por lo que deben ubicarse junto a saltos brutosprcticamente constantes, de pequea altura y en ros de gran caudal,alcanzando la mxima potencia en la poca de lluvias. Las centrales de estetipo estn directamente condicionadas por la hidrologa del lugar donde seinstalan, al no tener capacidad de regulacin, aunque en algunos casos seconstruye una pequea presa para controlar las variaciones estacionales, conel fin de evitar la prdida de produccin. Tambin se las conoce comocentrales de pasada o a filo de agua.

o De agua embalsada o de regulacin: A diferencia de las anteriores, estascentrales disponen de un embalse de agua que regula el caudal del ro y,consecuentemente, la cantidad de agua que pasa a las turbinas. Esto se debefundamentalmente a que se instalan junto a cursos de agua de escaso caudaly con grandes saltos de agua, donde es necesario acoplar demanda yproduccin de electricidad. Vanse los diferentes tipos:

A pie de presa:Se construyen junto a embalses de gran capacidad, ycuentan con sistemas de regulacin sobre los caudales de salida delagua, que permiten controlar el paso por las turbinas segn lademanda. Pertenecen a este tipo las centrales situadas en embalsesdestinados a otros usos, como riegos o abastecimiento de agua apoblaciones. Dependiendo del uso principal de la presa, seaprovecharn energticamente los excedentes de caudal, losdesembalses para riego, el caudal ecolgico, etc. De este modo, elagua que va a alimentar la central se capta de la denominada zona til,que abarca la masa de agua que se encuentra por encima de la toma,quedando fuera de su alcance la denominada zona muerta, quealmacena el agua que no puede alimentar las turbinas.

De bombeo: Aprovechan los excedentes de energa elctricaproducida por la central, para recargar artificialmente el embalse,garantizando de esta manera un mayor reservorio de energa. De estamanera, el agua es bombeada cuando existe una capacidad extra enla red y esto permite posteriormente que al descender de nuevo vuelvagenerar energa, lo que suele ser muy til sobre todo en las horaspunta de demanda. Aunque este sistema utiliza ms energa de la quegenera, es fundamental para tener siempre disponible una reservaflexible que permita ser eficiente a la red elctrica.

En las minicentrales hidroelctricas el volumen de almacenamiento suele ser pequeo, y sueleproducir energa elctrica durante un nmero determinado de horas a lo largo del da,llenndose el embalse durante la noche; o si la regulacin es semanal, se produce electricidaddurante el fin de semana y se usa el resto de das para recargar el embalse.

A continuacin, se van a explicar brevemente los principales componentes de una centralhidroelctrica, puede haber ms pero estos son los fundamentales:

Presa: Retiene el agua, acumulndola en una cota elevada para liberarlaposteriormente de manera controlada. Suelen construirse en hormign o, sobre todolas ms tradicionales, con materiales sueltos (tambin llamadas de escollera o detierra) aunque son menos frecuentes. Encontramos los siguientes tipos:

o De gravedad: Tiene perfil triangular, con la base ms ancha para resistir lapresin del agua. Es la ms comn.

o De bveda: Es ms ligera que la presa de gravedad, suele alcanzar mayoraltura, se compone de arcos verticales y horizontales, y se utiliza comnmenteen gargantas estrechas.

o De contrafuertes: Como su propio nombre indica utiliza contrafuertes por lo quenecesita menos obra civil y se ubica en amplios valles.

o De arcos mltiples: Variante del tipo anterior, donde la estructura transmite elempuje de los arcos a los contrafuertes.

o De arco sencillo: Se trata de un tipo de presa ligero que se suele usar engargantas estrechas, transmitiendo el empuje a sus laderas.

o De arco gravedad: Es una combinacin de los dos tipos anteriores. Aliviaderos: Permiten al agua circular sin pasar por las turbinas, se prevn as para

evitar daos por exceso de carga en los componentes de la central. Al abrir suscompuertas se liberan (alivian) grandes volmenes de agua, sobre una cuenca deamortiguacin que se encuentra a pie de presa y que recibe el agua tras su descargadesde gran altura, evitando causar daos en el entorno. Estos volmenes pueden serusados para otros fines no energticos como por ejemplo, para cubrir las necesidadesde riego.

Toma de agua: Se trata de una serie de orificios que captan el agua que va a alimentarla central, suelen protegerse con rejillas para que no accedan al sistema ciertosmateriales en suspensin.

Canal de derivacin: Se utiliza para conducir el agua desde la toma hasta las turbinas,sin embargo, si el salto de agua es superior a 15 metros conviene que el agua queaccede a las turbinas lo haga a travs de tuberas forzadas a las que debe precederuna cmara de presin.

Cmara de presin: Es un depsito intermedio entre la toma de agua y la tuberaforzada cuya funcin principal es asegurar el correcto arranque de la turbina. Segn sucapacidad de almacenamiento se puede utilizar como un depsito auxiliar deregulacin.

Tubera forzada: Comunican la cmara de carga con la turbina, su funcin principal esasegurar que el agua llega a las turbinas con una presin adecuada para mover suslabes.

Turbinas hidrulicas: La turbina hidrulica es el elemento esencial de la central, queaprovecha la energa cintica y potencial contenida en el agua, y la transforma enmovimiento de rotacin, que transferido al generador mediante un eje produce energaelctrica.

El generador: Transforma la energa mecnica de rotacin de la turbina, en energaelctrica, y basa su funcionamiento en la induccin electromagntica y en la Ley deFaraday, que dice que cuando un conductor elctrico se mueve en un campomagntico genera una corriente elctrica a travs de el.

Equipo elctrico general y lnea: El equipamiento elctrico es fundamental en unacentral hidroelctrica, sus funciones principales consisten en transformar la tensin,medir los distintos parmetros de la corriente elctrica, realizar la conexin a la lnea desalida y distribuir de la energa producida.

Sistemas auxiliares: Los ms comunes son el alumbrado de emergencia, los sistemasde ventilacin, refrigeracin y contra incendios, las bateras de condensadores, elcaudalmetro, las rejas

Captacin y aduccinLas aguas atendiendo a su origen se pueden clasificar en aguas superficiales y en aguassubterrneas. Los sistemas de captacin de aguas superficiales son muy diversos, mientrasque en el caso de las subterrneas el bombeo es el sistema generalmente ms utilizado.

Actualmente, son cada vez ms frecuentes los abastecimientos de poblaciones por medio deembalses. El nivel de agua contenida en un embalse, vara en funcin de las aportaciones delluvia y del caudal de agua que se dirija al consumo. Por esta razn, las torres para la captacinde agua se construyen con tomas a distintas alturas, que se abren y cierran por medio decompuertas reguladoras.

Para evitar la entrada de cuerpos que puedan obstruir las compuertas, como ramas u otrosmateriales, existen una rejas de desbaste colocadas justo en la entrada, que impiden el pasode estos objetos que pueden daar o impedir el funcionamiento de las compuertas.

La cota para la toma del agua vara en base a los resultados de los anlisis que se realizan enlas distintas profundidades del embalse, y que permiten determinar la calidad del agua en losdiversos estratos. En cada momento ha de seleccionarse la cota en la que los contaminantessean mnimos ya que, de esta forma, ser necesario aplicar un proceso ms liviano en laestacin de tratamiento de agua potable (ETAP).

La captacin tambin se puede realizar directamente desde los ros, siendo varios los tipos detomas que se pueden emplear en estos casos: laterales, de fondo, etc., no existiendo unmodelo de toma ideal. En el caso de que el caudal sea escaso, se debe aprovechar algn azudo pequea presa que garantice siempre un volumen de agua suficiente. Es posibleincrementar, en cierta medida, la altura de la lmina de agua de manera artificial, colocandounos gaviones bajo la toma, que pueden reducir la dificultad de captacin ante la falta decaudal.

En los ros, como consecuencia de la mayor velocidad del agua, se incrementan los arrastresde arenas, slidos, flotantes, etc., por lo que se suelen colocar en la propia toma, rejas dedesbaste tanto para finos como para gruesos, llegando incluso a ser necesaria la instalacin dedesarenadores o de tamices.

A la conduccin del agua desde su captacin a la planta de tratamiento se le denominaaduccin. Existen dos tipos de conducciones:

Conduccin por bombeo o forzada: se emplea cuando el punto de toma (embalse,laguna, ro) est a una cota ms baja que la entrada de agua a la planta detratamiento.

Conduccin por gravedad: se emplea cuando el punto de toma est a una cota msalta que la entrada de agua a la planta de tratamiento. En este caso, el agua circulafavorecida por la propia pendiente de la conduccin, desde el punto de toma hasta elpunto de entrada en la planta.

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Estaciones de tratamiento de agua potable(ETAP)Para que el agua se considere apta para el consumo humano (potable), ha de cumplir con unaserie de prescripciones relativas entre otros a los siguientes aspectos: concentracin desustancias no deseables y caracteres organolpticos, fsico-qumicos, microbiolgicos, etc.

Las estaciones de tratamiento de agua potable, conocidas con las siglas ETAP, soninstalaciones que se utilizan para transformar el agua natural o bruta en agua potable. Seencuentran ubicadas entre las instalaciones de captacin de agua (embalses y pozos) y losdepsitos y redes de distribucin.

Una vez que el agua alcanza la ETAP, comienza el tratamiento para su potabilizacin. steconsiste en una serie de procesos consecutivos, los cuales se recogen en el siguientediagrama y van a ser desarrollados en este tema.

A.- Obra de llegada

La entrada de agua bruta en la ETAP se lleva a cabo a travs de la obra de llegada, en la cualse realiza un pretratamiento del agua, cuya finalidad principal es homogeneizar la misma. Lainstalacin puede responder a varias configuraciones, y en ella es posible encontrar lossiguientes elementos:

Dispositivos mecnicos de desbaste: se utilizan para impedir la entrada de losarrastres de la conduccin ya que frecuentemente, a travs de las rejas de desbastes,colocadas en los embalses, se pueden introducir, ramas, hojas o incluso pequeospeces que pueden provocar atascos en las distintas unidades de la planta. En funcinde la calidad del agua de entrada, ser preciso colocar rejas de desbaste con paso degruesos o finos, tamices e incluso desarenadores.

Aliviadero: se sita normalmente en la obra de llegada y ha de estar dimensionadopara poder asumir todo el caudal que pueda circular por la conduccin de aduccin. Sise produce algn problema en la planta que impida el tratamiento, se cierra lacompuerta de entrada, y se alivia el caudal que trae la conduccin hacia el cauce quese haya determinado.

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Caudalmetros y analizadores: son necesarios principalmente, para conocer el caudalde entrada y algunos otros parmetros de inters como temperatura, conductividad,turbidez, etc.

Laberintos, saltos de agua y agitadores: la finalidad de estos elementos es obteneruna mezcla homognea. Los laberintos situados en el recorrido del agua, al igual quelos saltos de agua, aumentan el tiempo de contacto y facilitan la mezcla, no obstante, loms eficaz es colocar agitadores mecnicos distribuidos uniformemente.

B.- Cmara de reaccin (oxidacin)

Tras la mezcla homognea del agua, sta pasa hasta a la fase de oxidacin, mediante la quese eliminan ciertas sustancias disueltas. Entre los objetivos que se persiguen con esta fase seencuentran los siguientes:

Eliminacin de organismos contaminantes: como grmenes y patgenos, los cualesson causantes de enfermedades de transmisin hdrica.

Eliminacin de las sustancias disueltas en el agua: tanto orgnicas (cidos,derivados amonio, etc.), como minerales (Fe, Mn, etc.).

Eliminacin de olores y sabores: causados por los compuestos orgnicos.

Son varios los agentes oxidantes que pueden ser utilizados en esta fase, la seleccin de uno uotro depende de varios factores como los siguientes: tipo de contaminante a oxidar, instalacinde la que se dispone, viabilidad econmica, etc.

Entre los mtodos de oxidacin a destacar se encuentran los siguientes: aireacin, utilizacinde permanganato potsico, cloro, derivados del cloro y ozono. En la siguiente tabla se detallanlas caractersticas de cada uno de estos mtodos:

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C.- Decantacin

Mediante la decantacin se persigue eliminar los slidos presentes en el agua por accin de lagravedad. Ciertas partculas sedimentan de forma natural en el decantador, mientras que otras(coloides) no sedimentan con facilidad. Para el segundo de los casos se utilizan reactivos quelas hacen ms voluminosas y pesadas, incrementndose por tanto, la velocidad desedimentacin, y a este proceso se le denomina coagulacin - floculacin.

En la coagulacin floculacin, las partculas coloidales a las que se acaba de hacerreferencia, estn estabilizadas por una serie de cargas de igual signo sobre su superficie. Estohace que se repelan con las partculas vecinas y no se produzcan choques entre ellas ni seformen agregados mayores, dificultando la sedimentacin. Las operaciones de coagulacin yfloculacin desestabilizan los coloides y permiten la sedimentacin de los mismos. Esto seconsigue generalmente mediante la adicin de agentes qumicos y la aplicacin de energa demezclado.

Los coagulantes eliminan las cargas elctricas sobre la superficie del coloide permitiendo laaglomeracin y la formacin de flculos, los cuales inicialmente son pequeos, pero que se vanagrupando progresivamente y forman aglomerados mayores capaces de sedimentar.

Entre los agentes coagulantes ms comnmente utilizados se encuentran las sales de hierro yaluminio que, comercialmente, se presentan como polmeros de almina, cloruro frrico, sulfatode aluminio, cloruro de aluminio y sulfato frrico.

Se muestra a continuacin como se produce la desestabilizacin del coloide:

La adicin del coagulante neutraliza las cargas, producindose el colapso de la nube de ionesque rodea los coloides, de modo que pueden aglomerarse.

El proceso de decantacin en el tratamiento de aguas potables se puede realizar utilizando dostipos de decantadores:

Decantadores de lecho de fango: el agua atraviesa en sentido ascendente una masauniforme de fango, que permanece en suspensin en el decantador. Esto origina que ellecho de fango acte como zona de floculacin, ocasionando la retencin de los slidospor flculos que integran el fango. Normalmente, se colocan unos mdulos laminares,placas o tubos de material plstico, con una inclinacin de 60, para incrementar deesta forma la superficie de contacto.

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Decantadores de contacto de fango: en este caso el agua de entrada contacta conparte de los fangos, en la denominada zona de reaccin, alcanzndose de este modoun engrosamiento de las sustancias coloidales que lleva el agua. El agua sale de lazona de reaccin y atraviesa, en sentido ascendente, la zona de decantacin hastasalir por la superficie del decantador. Durante este recorrido, el fango va decantandopor gravedad, y una vez que alcanza un volumen adecuado, se extrae mediante purgassituadas en la parte baja del decantador. Con la intencin de favorecer el proceso desedimentacin, es frecuente colocar en la zona de reaccin o floculacin, un agitadormecnico de hlice o turbina o en otros casos, introducir una rasqueta que barra elfondo y facilite la acumulacin de fangos en la parte central del decantador. En estaparte central, el fango se hace ms denso, facilitndose la purga.

D.- Filtracin

El agua una vez que ha sido decantada pasa a la fase de filtracin, que no es ms que unproceso fsico que consiste en hacer pasar una mezcla a travs de un filtro o medio poroso, enel que produce la retencin de la mayor parte de los componentes slidos.

Normalmente, el filtro consiste en un lecho de arena y grava de distinta granulometra, aunquetambin puede tratarse de un lecho de carbn activo, denominndose en este caso al proceso

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de filtracin como afino. De este modo, no se retiene nicamente la materia que an queda ensuspensin en el agua, sino que se recogen partculas que podran producir olores y saboresen el agua.

Los filtros deben ser lavados peridicamente. El proceso de lavado consiste en una inyeccinde agua y/o aire a contracorriente, provocando que se desprendan los slidos que hanquedado retenidos en el lecho filtrante. El agua de estos lavados puede llevarse a la cabecerade la planta o alguna instalacin de aprovechamiento de las aguas. El lavado tendr querealizarse siempre que se produzca la saturacin del filtro, lo cual ocurre cuando se llega a unnivel de lmina de agua mximo.

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Acondicionamiento en la ETAPAntes de conducir el agua a los depsitos o a las redes de distribucin, y en definitiva aconsumo final, es necesario acondicionar la misma a la normativa de calidad actualmente envigor.

En las etapas de tratamiento anteriormente expuestas, se han eliminado las partculas dediversos grosores, otras disueltas y las que se encontraban en estado coloidal. Para lograrestos objetivos, se ha adicionado al agua algunos reactivos que de forma colateral han podidomodificar el pH del agua, lo que debe ser corregido. Adems, la normativa exige unaconcentracin de flor en el agua tratada, por lo que tambin ser necesario aplicar untratamiento que asegure que se cumplen con dichos niveles en todos los puntos de la red.

En Espaa, el pH del agua de salida de una ETAP ha de estar comprendido entre 6,5 y 8,5segn establece el Reglamento Tcnico-Sanitario, para evitar de esta forma tanto un aguaincrustante que pueda producir obstrucciones en la red, como un agua agresiva que puedaoriginar corrosiones.

Para cumplir con estas premisas, se pueden utilizar diversos reactivos:

Reduccin de pH: anhdrido carbnico, cido sulfrico o clorhdrico. Aumento de pH: carbonato sdico, hidrxido sdico o clcico.

La adicin de flor, a la que ya se ha hecho referencia anteriormente, es un complemento en elproceso de potabilidad del agua, que en algunos pases se realiza por recomendacionessanitarias.

El control en cuanto a la necesidad de dosificar flor en el agua potable, es variable en Espaaen funcin de las distintas Comunidades Autnomas. La Reglamentacin Tcnica Sanitariarecomienda unos valores gua de entre 0.7 y 1.2 ppm.

Para cumplir con lo anterior, el agente ms utilizado suele ser el cido fluosilsico (H2SiF6), o susal sdica (Na2SiF6), los cuales pueden adicionarse en estado lquido. Existen no obstanteotros productos que tambin se pueden emplear, en este caso como polvo. Se trata del fluorurosdico (NaF) y el fluoruro clcico (CaF2).

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Desinfeccin en la ETAPEl objetivo de la desinfeccin es eliminar los organismos patgenos que pueda contener elagua, asegurando sanitariamente su consumo, por lo que se trata de un proceso fundamentaldentro de la potabilizacin. Algunas de las sustancias que se emplean para la oxidacin,actan igualmente como desinfectantes.

Se pueden distinguir dos tipos de desinfeccin.

A.- Desinfeccin qumica: Los principales desinfectantes qumicos son el cloro y el ozono.

A.1.- Cloracin: En Espaa, el Reglamento Tcnico Sanitario asigna como valores guas, unaconcentracin de cloro libre en agua para la red de distribucin de entre 0,2 y 0,6 ppm.

El a porte de cloro en el agua, en primer lugar oxida la materia orgnica e inorgnica contenidaen el agua. A medida que se sigue aadiendo cloro a dicha agua, ste reacciona concompuestos orgnicos, formando cloraminas, que ya poseen una capacidad de desinfeccin. Ala forma que adopta el cloro en el agua se le llama cloro residual combinado. Al seguiraadiendo cloro al agua, ste aparece ahora como cloro residual libre, el cual es un agentedesinfectante muy activo.

En la grfica puede observarse como el cloro, en primer lugar, comienza oxidando la materiaorgnica y reacciona con compuestos nitrogenados para formar cloraminas. A partir del punto1, el cloro que se aade comienza a oxidar las cloraminas hasta el punto 2, en el que cualquieradicin de cloro ocasiona un aumento en el nivel de cloro residual libre.

La instalacin de almacenamiento y dosificacin de cloro, lleva asociado un sistema deneutralizacin de posibles fugas de cloro al ambiente, el cual est conformado por unas torres

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de lavado. En dichas torres, se realiza un lavado en contracorriente del aire que abandona lasala y que se encuentra cargado con hidrxido sdico, de tal manera que ste precipita enforma de cloruro sdico y se descontamina el aire.

Entre los derivados del cloro empleados como desinfectante, las cloraminas son poco usadas,ya que poseen una menor capacidad de desinfeccin y dan origen a una mayor cantidad desubproductos.

En dixido de cloro destaca por su capacidad oxidante sobre aguas que contengan fenoles yoxida muy bien aguas que contienen manganeso e hierro. Sin embargo, requiere ser prepararloin situ con cido clorhdrico e hipoclorito sdico, con los inconvenientes que conlleva lamanipulacin de reactivos qumicos.

Los hipocloritos por su parte, proporcionan el mismo resultado en desinfeccin que el cloro. Elproblema que conllevan es que elevan el pH del agua, originando problemas de precipitados enlos depsitos y las conducciones, por alcalinidad.

A.2.- Ozonizacin: El ozono es un oxidante bastante energtico cuya accin no depende delpH, por lo que es posible emplearlo para destruir compuestos orgnicos como fenoles sin darlugar a compuestos intermedios indeseables, lo que provoca que no deje sabores en el agua.Otro beneficio adicional del ozono es que su tiempo de residencia en el agua es mucho menorque el del cloro.

La ozonificacin es una tcnica de desinfeccin ms moderna que la cloracin. El ozono es ungas ms caro que el cloro y con un manejo ms complicado, ya que es inestable. Su accincomo desinfectante es incluso ms eficaz que la del cloro, sobre todo en relacin con los virusy esporas.

El ozono viene siendo utilizado en las ETAP desde hace aos debido principalmente a sussiguientes capacidades:

Excelente accin bactericida. Produccin in situ. Accin en una amplia franja de pH y temperatura. Dosis baja de utilizacin. Escaso tiempo de contacto.

La dosis de aplicacin dependen de cada aplicacin concreta, trabajando habitualmente entrelos 0.5 y 0.8 mg de O3/l. Tambin dependiendo de la aplicacin se utilizan distintos sistemas detransferencia como platos porosos, mezcladores, turbinas o eyectores.

B.- Desinfeccin fsica: Como desinfectante fsico, cabe destacar principalmente el uso deradiacin ultravioleta, que se configura como una buena alternativa a la cloracin en laspequeas plantas depuradoras.

B.1.- Radiacin ultravioleta: La radiacin ultravioleta (UV), se corresponde con la zona delespectro electromagntico con longitudes de onda comprendidas entre los 15 y 450 nm. Noobstante, la longitud de onda ms efectiva como biocida est alrededor de los 260 nm. Paralongitudes de onda entre 240 y 280 nm, los rayos ultravioletas pueden daar los cidosnucleicos celulares y matar a las bacterias, siendo ms resistentes las esporas de bacterias(necesitan 10 veces ms dosis de radiacin), los hongos (50 veces ms) y los virus (dosis entre10 y 100 veces mayores).

La mayor limitacin de este tipo de tratamiento, es que las radiaciones UV poseen una limitadacapacidad de penetracin, por lo que el agua a tratar debe ser transparente y en circulacinlaminar. En definitiva, la desinfeccin con rayos UV exige caudales pequeos de agua.

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Para obtener estas radiaciones se utilizan las denominadas lmparas germicidas, que sonlmparas de vapor de mercurio, de baja o media presin. Las lmparas de baja presindistribuyen la radiacin en un campo ms especfico de longitud de onda (alrededor del 85% dela radiacin que emiten corresponde a los 254 nm) que las de media presin, no obstanteambas dan resultados semejantes.

La efectividad asociada a la aplicacin de un desinfectante es variable en funcin de una seriede parmetros, los cuales son analizados en la siguiente tabla:

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En la siguiente tabla se pueden observar las ventajas e inconvenientes de los agentesdesinfectantes tratados hasta el momento.

Desalacin del agua marinaLa desalacin es un proceso que permite convertir el agua del mar en un recurso hdrico, quepuede ser utilizado para distintos usos entre los que se encuentra el abastecimiento humano.

Las aguas procedentes de manantiales de montaa, por ejemplo, contienen alrededor de 0,2gramos de sal por litro, el agua marina unos 35 gramos de sal por litro, mientras que lassalmueras contienen ms de 45 gramos por litro.Normalmente, es complicado diferenciar unasde otras de un vistazo, ya que en los tres casos se trata de lquidos transparentes e inodorosque nicamente pueden distinguirse por el sabor, sin embargo, de la concentracin de sales vaa depender el uso que se puede hacer de las mismas.

El agua para consumo humano no ha de contener ms de 0,5 gramos por litro, ni ser aguatotalmente carente de sal (destilada), en ninguno de estos casos es aprovechable para elorganismo.

Por tanto, para obtener agua potable a partir de agua de mar, resulta necesario separar lassales que contiene, hasta alcanzar una concentracin inferior a 0,5 gramos de sal por litro deagua, y esto es lo que se persigue cuando se desala agua de mar.

Existen dos procesos principales para llevar a cabo la citada desalacin: la evaporacin y lasmosis.

Evaporacin: como se ha indicado anteriormente, en la superficie del mar se evapora elagua, producindose la separacin de sta de la propia sal. El vapor de agua que pasaa la atmsfera, originar posteriormente la lluvia, parte de la cual volver nuevamenteal mar, completando el ciclo del agua. En este proceso se fundamenta una de lastcnicas empleadas para desalar agua, que concretamente consiste en evaporar elagua del mar y despus condensar el vapor, obteniendo agua dulce en estado lquido.

smosis: en la naturaleza, el agua tiende a pasar de zonas donde existen mayoresconcentraciones de sales a zonas donde existen menos, as por ejemplo, penetra en laplanta a travs de la raz, pasando a la savia a travs de una membranasemipermeable. A este proceso se le conoce con el trmino de smosis.

Ambos procesos comentados, evaporacin y osmosis, se dan en la naturaleza, gracias alaporte de energa que suministra el Sol. Si se pretende reproducir estos fenmenos de separarsales y agua para el beneficio humano, ser preciso aportar energa al proceso.

Los procesos que se desarrollan en una planta desaladora tipo, se recogen en el siguienteesquema.

A.- Captacin del agua de mar

Como resulta lgico pensar, el primer paso para desalar agua de mar es la captacin de lamisma. sta suele realizarse mediante pozos, siempre que la permeabilidad del terreno as lopermita. En caso contrario, se realiza la captacin de forma directa mediante tuberas situadasen el lecho marino.

B.- Preparacin del agua

El siguiente paso consiste en llevar a cabo una correccin del pH, que deber ajustarse a lasnecesidades del tratamiento. Seguidamente, se aade coagulante, de forma que se retienenlos coloides del agua de mar los cuales son inferiores a 0,1 m. Finalmente, se adicionanreactivos para desinfectar el agua de materia biolgica y se pasa sta por filtros que eliminanlas partculas en suspensin.

C.- Tcnicas de desalacin

Existen varias tcnicas para llevar a cabo la desalacin del agua marina. Entre estos puededestacarse la smosis inversa y la destilacin.

smosis inversa: Cuando se separan dos soluciones con distinta concentracin desales, mediante una membrana semipermeable, estas soluciones tienden a igualar susconcentraciones, producindose el paso de agua desde la solucin ms diluida a lams concentrada, este fenmeno es el que se conoce como smosis. La membranasemipermeable acta como filtro, dejando pasar el agua y reteniendo las salesdisueltas.La smosis inversa, por su parte, consiste en invertir el proceso natural locual se consigue aplicando al agua salada una presin superior a la presin osmtica.La presin necesaria para que el proceso se desarrolle, va a depender de la cantidadde slidos disueltos y del grado de desalinizacin que se pretenda alcanzar. En la

smosis inversa, el agua es impulsada mediante bombas de alta presin que origina lasuficiente presin para invertir el proceso de smosis natural.

Destilacin: Este mtodo consiste en separar los fluidos presentes en una mezcla,basndose en los diferentes puntos de ebullicin de cada uno de ellos. Se evapora ellquido de punto de ebullicin ms bajo y posteriormente se condensa utilizando unrefrigerante.La desalacin del agua de mar se realiza en varias fases, en cada una delas cuales una parte del agua se evapora y posteriormente se condensa libre de sal. Elcalor obtenido en la condensacin se reutiliza para calentar el agua marina entranteque haya que destilar.

D.- Devolucin de la salmuera al mar

La devolucin de la salmuera al mar no tiene porqu contaminar de ninguna manera ya queslo se est devolviendo al medio marino un soluto que previamente tena, pero es necesarioverterla de forma gradual para que se disuelva rpidamente en el medio marino sin afectar a lasalinidad de la zona de vertido. Un cambio brusco en este parmetro puede tenerconsecuencias muy negativas para la flora y fauna local, incluso hacindola llegar adesaparecer.

Entre las especies ms sensibles a estos cambios de salinidad y consecuentemente msprotegidas, se encuentra la Posidonia ocenica, planta marina que habita la plataformacontinental del Mediterrneo, muy prxima a las costas, y de cuya existencia dependenmultitud de especies de ictiofauna, fija los bancos de arena, oxigena el agua de mar endefinitiva mantiene el equilibrio ecosistmico de la zona.Se ha establecido en 39 gr/L lasalinidad mxima tolerable para esta especie y, conocido este dato, las desaladoras delMediterrneo debern programar los vertidos de salmuera de tal forma que se facilite unadisolucin natural en la propia masa de agua que permita no rebasar los citados lmites detolerancia.

Algunas tcnicas utilizadas para evitar el problema referido en el prrafo anterior, son:

Disolver la salmuera en agua de mar antes de su vertido final. Utilizar difusores para el vertido, de tal forma que al salir la salmuera y chocar con el

agua de mar, se produzca una agitacin que haga que se homogeneice la salinidad entoda la masa de agua.

Vertidos agrariosPor vertido se entiende la emisin al medio natural de efluentes lquidos resultantes deprocesos productivos que, segn el tamao y las caractersticas de la actividad que losproduzca tendrn una mayor o menor incidencia en el medio ambiente. Inevitablemente estosvertidos terminan en el dominio pblico hidrulico del que se abastecen para los hombres parasu consumo, y alteran sus caractersticas fsicas, qumicas y/o biolgicas dificultando sutratamiento posterior o incluso contaminando el agua permanentemente.

Los vertidos procedentes de los usos agrarios son, por lo general, de carcter difuso,persistente y, en consecuencia, destacan por su compleja y costosa depuracin.

En cuanto al uso agrcola del agua, destacan especialmente dos tipos de contaminacin:

Por nitratos: El uso irracional de la amplia gama de fertilizantes nitrogenadosdisponible en el mercado (bien sea por un uso excesivo en cantidad o por elinadecuado momento de la aplicacin) hace que, actualmente, los nitratos constituyanla principal fuente de contaminacin difusa del medio hdrico. Este tipo decontaminacin est alcanzando cada vez mayor protagonismo en la degradacin de lasaguas, ya que cuanto mayor es el grado de depuracin y limitacin de los vertidoslocalizados, mayor es el peso relativo de este tipo de contaminacin.

Salinizacin: Multitud de cultivos dependen de las aguas subterrneas para poderdesarrollarse. La sobreexplotacin de los acuferos conlleva una bajada en sus nivelesde acumulacin hdrica y esto puede provocar que, de manera natural, el espacio quedeja el agua dulce pase a ser ocupado por agua salada pudiendo tornar el depsito eninservible para la actividad agrcola.

Esta contaminacin agraria va a tener su origen no slo en los cultivos, sino en otras fuentesfijas como la ganadera intensiva (un ejemplo bastante representativo de esto son los purinesde los cerdos), y mientras que los vertidos de los usos urbanos o industriales estnconcentrados (en cidudades o polgonos), la principal caracterstica de los usos agrarios es ladispersin geogrfica de las explotaciones. La diseminacin de las granjas por los diferentesterritorios, unida al uso de fertilizantes inorgnicos y plaguicidas de sntesis, hace que lacontaminacin agroganadera posea una extraordinaria complejidad.

Adems, este tipo de vertidos presentan una dificultad aadida como es la elevada persistenciade los contaminantes debido a su composicin. Algunos pesticidas pueden ser muy peligrosospara el equilibrio ecolgico, ya que permanecen estables a lo largo de la cadena alimentaria ysi son utilizados en grandes superficies y en considerables cantidades el efecto puede serdevastador. Porque el medio hdrico es capaz de acogerlo y extenderlo rpidamente a otroslugares y el carcter acumulativo en los tejidos vivos, de algunos de ellos, acenta la gravedaddel problema.

Los lixiviados procedentes del tratamiento con fertilizantes y productos fitosanitarios, son lacausa primordial de la eutrofizacin de lagos y embalses y de la degradacin de las aguassubterrneas.

Existen numerosas medidas que pueden corregir estos efectos perjudiciales para el entorno,como por ejemplo:

Reducir al mnimo las cantidades de fertilizantes o fitosanitarios para los diferentescultivos.

Aplicarlos en los momentos en los que la explotacin lo necesite, evitando que el suelocontenga compuestos libres que pueden ser lavados.

Utilizar sustancias menos txicas (y a ser posible inocuas) para la fertilizacin y eltratamiento fitosanitario.

Evitar riegos en exceso que puedan favorecer la lixiviacin o el lavado de loscontaminantes presentes en el suelo.

Usar sistemas eficientes de riego, que aprovechen al mximo el recurso (riego porgoteo, microaspersin).

Disear de una buena red de drenaje que permita concentrar los vertidos en un punto. Instalar sistemas de depuracin compactos en las diferentes parcelas agrarias...

Vertidos industrialesLos recursos hdricos utilizados en el sector industrial son inevitablemente sustrados a otrosusuarios, como el abastecimiento pblico, los cultivos o los dems sectores en los que el aguaes un recurso de inevitable uso, por lo que habr que valorar si son realmente necesarios y, entodo caso, reducir al mnimo su consumo.

Las aguas procedentes de procesos industriales acarrean numerosos problemas, el principales la dificultad que supone depurar sus vertidos para que cumplan con la normativa vigente, yaque la mayor parte de ellos contienen gran cantidad y diversidad de contaminantes, lo quehace imprescindible un estudio detallado de su composicin para el diseo de las plantas dedepuracin que los van a tratar antes de devolverlos al dominio pblico hidrulico.

La falta de capital para invertir en instalaciones de depuracin, no puede ser bice para que lasindustrias contaminantes observen la normativa vigente en materia de residuos industriales, yaque si no cumplen van a contaminar el medio ambiente que pertenece a todos, por lo que setratara de un beneficio empresarial injusto e ilegal.

Pero adems, la instalacin de una depuradora adecuada a los vertidos que se vayan agenerar como consecuencia de la actividad industrial, debe ir unida a una continua medicin delos vertidos producidos durante la explotacin, para que siempre cumplan con los parmetrosexigidos. Es fundamental que desde la direccin se promueva el control eficiente sobre lasaguas contaminadas que se produzcan, poniendo a funcionar los medios tcnicos, tecnolgicosy humanos que sean necesarios.

En cuanto a la composicin de los vertidos, cada industria origina diferentes tipos decontaminantes y, seguidamente, se relacionan los parmetros a controlar sobre los producidosen los principales sectores de actividad.

Construccin: pH, slidos en suspensin y metales. Minera: pH, slidos en suspensin, metales pesados, materia orgnica y cianuros. Energa: temperatura, hidrocarburos y otros qumicos. Textil y piel: slidos en suspensin, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes, grasas,

disolventes orgnicos, cidos actico y frmico, cromo, etc. Automocin: aceites sintticos, hidrocarburos, benceno, etc. Naval: hidrocarburos, disolventes, pigmentos y otros qumicos. Siderurgia: cenizas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y cidos. Qumica inorgnica: mercurio, fsforo, fluoruros, cianuros, amonaco, nitritos, cido

sulfhdrico, molibdeno, manganeso, etc. Qumica orgnica: organohalogenados, organosilcicos y otros compuestos que afectan

al balance de oxgeno. Fertilizantes: nitratos y fosfatos. Pinturas, barnices y tintas: compuestos organoestmicos, compuestos de cinc, cromo,

selenio, molibdeno, titanio, estao, etc. Papelera: slidos en suspensin, DQO, DBO, etc. Plaguicidas: organohalogenados, organofosforados, etc.

Mientras las lneas de tratamiento de los vertidos urbanos son bastante similares entreciudades, pues presentan impurezas minerales y orgnicas cuya naturaleza y concentracinson anlogas, los vertidos industriales, debido a su gran diversidad, necesitan de tratamientosa medida segn el tipo de actividad, as como la aplicacin de procesos de tratamientoespecficos.

Para un adecuado tratamiento de las aguas residuales industriales se necesita:

Conocer los tipos de contaminantes producidos. Caracterizar los efluentes. Definir y controlar los puntos de vertido. Establecer una red separativa de aguas (casi siempre necesario). Elegir los mtodos de depuracin fsicos, qumicos y/o biolgicos, ms adecuados para

la actividad desarrollada.

En definitiva, el buen funcionamiento del control sobre los vertidos de la industria en cuestin,depender de que se realice un estudio minucioso sobre el tema, para evitar la aparicin decualquier elemento imprevisto que pudiera causar daos sobre las instalaciones.

A continuacin se esquematizan las fases del tratamiento desde la produccin del vertido hastael efluente final, ya tratado:

A.- Pretratamientos

A continuacin se exponen los tipos ms comunes de tratamientos previos que se dan en lasindustrias que producen aguas residuales procedentes de sus procesos. Es posible que endeterminadas actividades algunas de ellas no estn presentes, pero por lo general son:

Homogeneizacin: lo ms usual es que la entrada de agua residual industrial a laplanta depuradora no sea constante en el tiempo, tanto en lo que respecta al caudalcomo a la carga contaminante. Esto puede crear importantes problemas de gestin enaquellas depuradoras que no estn protegidas contra las variaciones de caudal ycontaminacin, poniendo en riesgo el correcto desarrollo de los tratamientos. Lasolucin en este caso pasa por homogeneizar la concentracin de contaminantes eigualar los caudales, es decir, optimizar las condiciones operativas de las fases

posteriores. Para la homogeneizacin se utilizan depsitos especiales en continuaagitacin, en los que se almacenan durante varias horas e incluso das, la totalidad deefluentes producidos en un proceso o por el conjunto de la actividad.

Desbaste: las operaciones desbaste son indispensables en muchas industrias(agroalimentarias, papeleras, textiles) y muy recomendables en la mayora de ellas.

Desengrasado: en todas las industrias donde se utilizan hidrocarburos o aceites (yasea en los circuitos de engrase, por el almacenamiento de carburante u otro proceso)debe estar presente este tipo de tratamiento.

Desarenado: slo est prevista en determinados supuestos como las areneras, lasfundiciones, las hormigoneras, etc.

B.- Tratamientos primarios (fsico-qumicos)

El tratamiento fsico-qumico de las aguas residuales industriales puede intervenir en el procesototal, como una etapa intermedia o como la etapa final de la depuracin, con todos o algunosde los siguientes fines:

Precipitacin de metales o de sales txicas. Eliminacin de aceites en emulsin y de materias diversas en suspensin. Clarificacin con reduccin de la materia orgnica. Existen diversos tratamientos fsico-qumicos entre los que destacan la: Sedimentacin. Coagulacin-floculacin. Flotacin. Neutralizacin.

C.- Tratamientos secundarios (biolgicos)

Para poder introducir este tratamiento en el proceso de depuracin de determinadas aguasindustriales, los efluentes deben ser biodegradables y, adems, tener muy controladas suscaractersticas para no daar los reactores.

Una lnea de tratamiento tipo podra estar compuesta por los siguientes elementos:

Fangos activados. Lechos bacterianos. Lagunas aireadas o mixtas.

D.- Tratamientos terciarios

En ocasiones, el vertido contiene compuestos orgnicos no biodegradables, como disolventes,hidrocarburos aromticos, derivados nitrados y sulfonados que deben ser eliminadosmediante el uso de tcnicas y procedimientos especializados, como son:

Absorcin con carbn activo: el carbn activo adsorbe selectivamente loscontaminantes presentes en el efluente mediante la atraccin superficial que los porosinternos del carbn realizan sobre las molculas orgnicas.

Procesos de separacin por membranas: en todos los casos consiste en interponeruna membrana que sea capaz de separar dos tipos de molculas segn su tamao,forma o estructura qumica. Vanse a continuacin, algunos de los procesos mscomunes:

o smosis inversa: consiste en aplicar a la solucin ms concentrada unapresin superior a la osmtica, para provocar el paso de disolvente hacia lasolucin ms diluida.

o Microfiltracin y ultrafiltracin: Las membranas usadas para la microfiltracintienen un tamao de poro de 0,1 a 10 m, siendo capaces de retener todas lasbacterias y algunos virus, que estn acoplados a ellas. Aunque para la

eliminacin completa de los virus, es necesaria la ultrafiltracin, ya que losporos de sus membranas tienen un tamao que oscila entre las 0,001 y las 0,1m.

Intercambio inico: los contaminantes se eliminan del efluente por intercambio conotros iones (normalmente Na+, H+ y OH-). Estos iones estn presentes en unas resinaspreparadas a tal efecto, a travs de las cuales pasa el efluente a tratar. El lecho deresina se sita en el interior de una columna intercambiadora, donde resina y efluenteentran en contacto producindose la sustitucin de los cationes y/o aniones presentesen el vertido por los que estn presentes en la resina. Este proceso continuaproducindose hasta que todos los puntos de intercambio de la resina han sidosustituidos, en ese momento la resina debe ser regenerada para poder ser utilizada denuevo.

Oxidacin qumica: mediante el empleo de oxgeno, ozono, cloro se puedeneliminar tanto compuestos orgnicos biodegradables como no biodegradables, deforma indiscriminada.

E.- Lnea de fangos industriales

El carcter especfico de las aguas residuales industriales se observa tambin en los fangosproducidos que a veces son de predominio orgnico y otras de predominio mineral (msfrecuente).

Las tcnicas de tratamientos definidas para los fangos urbanos pueden aplicarse a los fangosindustriales.

Vertidos domiciliarios y asimilablesEn el tema que trataba sobre el consumo domiciliario de agua, se vio la importancia delimpacto que sobre el medio hdrico genera las actividades ms cotidianas para el hombre.Ahora toca decir que para promover el adecuado uso del recurso es importante cuidar lacalidad de las aguas en sus cursos naturales, minimizando el vertido de sustancias txicas enlos usos domsticos y asimilables (principalmente en el sector servicios: hoteles, oficinas, etc.).

Desde el punto de vista de la prevencin, algunos consejos interesantes pueden ser:

Evitar siempre que sea posible, utilizar productos txicos o peligrosos, guindose por elcriterio de mxima inocuidad. Los detergentes son una fuente importante decontaminacin, por lo que se deben seleccionar en la medida de lo posible los msnaturales, aquellos que no tienen fosfatos, o sustituirlos por productos como el limnpara limpiar metales o el vinagre para eliminar la cal. En el caso de las empresas, enmuchas ocasiones esto queda encomendado al buen criterio de su gestor ambiental,pues algunos proveedores eligen con que productos trabajan (como los servicios delimpieza) y habr que saber cuales usan antes de contratar sus servicios.

Utilizar agua slo dnde y cuando sea necesario, sobre todo hay que poner especialatencin en la refrigeracin, donde se puede evitar su uso en muchas ocasiones.

En la cocina cabe tener siempre en cuenta que las grasas y aceites dificultan ladepuracin de las aguas residuales, por lo que es importante minimizar la cantidad deestas sustancias que acaban en el desage.

Minimizar el consumo de lquidos donde sea posible, estableciendo para ellos sistemasde medida precisa en la dosis o dispensadores que permitan a las personas usarsolamente aquella cantidad de fluido que necesiten. Un ejemplo de esto son losinodoros con cisternas de doble pulso, donde el botn pequeo realiza media descarga(en caso de aguas menores) y el grande realiza la descarga completa (en caso deaguas mayores).

Reducir al mximo la distancia de transporte de lquidos, ya sea eligiendo proveedoresms cercanos, usando productos alternativos, agrupando ciertas fases productivas, etc.

Si las medidas preventivas no funcionan y el vertido llega a producirse, habr que intentarevitar o minimizar el impacto:

Impermeabilizando la superficie de trabajo para evitar que los posibles derrames entrenen contacto con el sustrato.

Disponiendo material secante suficiente en aquellos lugares donde puedan producirsepequeos vertidos contaminantes.

Instalando sistemas de recogida de derrames si estos pueden llegar a tener unvolumen importante.

Prever balsas de evaporacin para almacenar efluentes contaminados y gestionarloscomo residuos slidos una vez secos.

Mencin especial merece aqu la depuracin, aunque para muchos pequeos y medianosnegocios el tratamiento de aguas residuales es algo que queda fuera de su responsabilidad, alestar autorizados para verter a la red de saneamiento municipal y pagar las correspondientestasas pblicas, existen otros negocios que realizan vertidos como consecuencia lgica de suactividad y que deben tratar los efluentes producidos para eliminar, en la medida de lo posible,los contaminantes que contienen antes de que acaben en el medio receptor. En muchos pasesexiste una amplia legislacin en este sentido, en otros no hay directamente tantas restricciones,pero cuando un vertido peligroso afecta a otro Estado o a un paraje natural reconocidointernacionalmente, todos los gobiernos se han mostrado inflexibles con las organizaciones quelo provocaron.

Saneamiento y depuracin de aguas residuales(EDAR)Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), son plantas para el tratamiento devertidos procedentes de zonas urbanas, rurales o industriales, dnde se le aplican a las aguasresiduales diversos procesos de tipo fsico, qumico o biolgico, antes de su vertido definitivo aldominio pblico hidrulico.

Una EDAR puede llegar a tener tres lneas de tratamiento:

Lnea de aguas: cuyo fin es eliminar la mayor cantidad posible de contaminantespresentes en los vertidos, mediante diferentes tratamientos fsicos, qumicos ybiolgicos, procurando as que el efluente que se va a devolver al dominio pblicohidrulico altere mnimamente las caractersticas de este ltimo.

Lnea de fangos: el objetivo es tratar los lodos procedentes de la lnea de aguas, conel fin de transformarlos o prepararlos para una adecuada gestin posterior, que permitasu mximo provecho y su mnima incidencia sobre el medio ambiente.

Lnea de gas: a partir de los lodos resultantes de la lnea de fangos, se puede obtenerun biogs rico en metano (CH4), susceptible de ser utilizado en la produccin de calory/o electricidad.

A continuacin, se van a ver con ms detalle cada una de las lneas de tratamiento que puedenestar presentes en una EDAR tipo.

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Lnea de aguas - EDAREn esta lnea de tratamiento de la EDAR, hay dos factores imprescindibles a tener en cuenta:

La carga contaminante del agua a tratar, segn su tipologa y cantidad as sern lostratamientos que se deban aplicar.

El nivel de reduccin de la contaminacin que se desee o sea necesario alcanzar.

La lnea de aguas de una EDAR puede comprender todos o algunos de los siguientestratamientos:

A.- Pretratamiento: Tambin conocido como tratamiento previo, su objetivo es separar losmateriales ms gruesos y arenosos que contiene el vertido a tratar. Su finalidad es as,proteger a los equipos que le suceden en la cadena de gestin, de los trastornos mecnicosque provocara la introduccin de estas materias en sus compartimentos (sedimentacin en lasconducciones, obstruccin de aberturas, etc.). Dentro de el pretratamiento se pueden distinguirlas siguientes fases:

Desbaste: Esta fase tiene como fin ltimo segregar aquellos materiales de tamaogrueso que pueden obstaculizar o perjudicar fases sucesivas del tratamiento, ademsde representar por si mismos una forma de contaminacin (slidos en suspensin). Lascaractersticas de los materiales presentes en el agua, dependern de su origen (si setrata de vertidos domiciliarios urbanos, las aguas a tratar contendrn restos sanitarioshumanos, fecales, alimentarios y de otra naturaleza asimilable). Justo al inicio de lalnea de aguas suele aparecer un pozo de gruesos cuya finalidad es retener en suinterior los slidos de mayor tamao (plsticos, cartones y papeles, botellas).Aquellos que se depositan sobre el fondo del pozo, son extrados normalmentemediante el empleo de palas bivalvas, tras este paso se eleva el agua con el uso de untornillo sin fin o una bomba de elevacin, y posteriormente se suele cribar el agua(proceso fsico para la separacin de slidos) a travs de rejas o tamices.

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Desarenado: Este proceso se utiliza para separar las arenas arrastradas por el vertido.Su acumulacin es peligrosa porque pueden generarse depsitos en canalizaciones ytuberas, y abrasin y desgaste sobre los elementos mecnicos en movimiento.Adems dificulta la eliminacin y digestin de los lodos, al aumentar su densidad. Lossedimentos acumulados en los desarenadores son recogidos y lavados para suposterior incineracin o transporte a la planta de tratamiento de residuos quecorresponda.

Desengrasado: Este tratamiento consiste en la separacin, por flotacin, de las grasasy aceites transportados por el agua residual. Estos adquieren forma de espumas sobrela capa ms superficial de las aguas. Los aceites y grasas presentes en los vertidosproducen problemas en la depuracin de aguas residuales, entre ellos cabe destacar:

o La adhesin a compartimentos y conducciones.o La obstruccin de rejillas (especialmente los tamices de menor tamao de

paso).o La obstruccin a la sedimentacin por la formacin de una capa en la

superficie de los decantadores que la complica, al atraer hacia arriba pequeaspartculas de materia orgnica.

o El obstculo que suponen a la aireacin en la depuracin de fangos activos.o La distorsin que introducen en el proceso de digestin de lodos.

Por medio de rasquetas de superficie se retira la grasa residual que ha quedado retenida en lasbalsas de decantacin tras el desengrasado, para ser llevada finalmente a un depsito en elque se traslada a una planta de tratamiento para su recuperacin o incineracin. Normalmenteel desarenado y el desengrasado se realizan conjuntamente en una nica instalacin.

B.- Tratamiento Primario: La finalidad fundamental de este tratamiento consiste en reducir losslidos en suspensin presentes en las aguas residuales. Se pueden distinguir tres tipos deslidos en suspensin:

Sedimentables: aquellos que sedimentan en las aguas residuales en reposo,nicamente por accin de la gravedad.

Flotantes: aquellos que, al contrario que los anteriores, flotan en el decantador. Coloidales: con unos tamaos que oscilan entre 0,001 y 10 m.

Se pasa en este momento, a describir los principales procesos fsico-qumicos que intervienenen el tratamiento primario:

Sedimentacin primaria: Tambin conocida como decantacin primaria, consiste en unproceso fsico que origina una separacin por gravedad de los slidos suspendidos enel agua residual, con un doble objetivo: la eliminacin los slidos en suspensin (enaproximadamente un 60%) y de la materia orgnica (en aproximadamente un 30%)presentes en las aguas residuales, y la conservacin y proteccin de los equiposposteriores frente a la intrusin de fangos inertes de alta densidad y, en consecuencia,de la posible abrasin de sus componentes mecnicos. Los decantadores pueden serde dos tipos:

o Circulares: a ellos accede el agua por su parte central, saliendo por la periferiade los mismos.

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Rectangulares: las aguas acceden por uno de sus lados y salen por el lado opuesto. Flotacin: Se trata de un proceso fsico basado en la diferencia de densidades

existentes en el vertido, lo que permite separar las partculas que tienen una menordensidad por ascenso de stas hacia la superficie del agua ya que, en este caso, lasfuerzas de empuje hacia arriba (rozamiento y empuje del lquido) superan a la fuerzade la gravedad. Cabe distinguir entre la flotacin natural, que se utiliza para eliminar losrestos de grasas o aceites sin ms intervencin que la ya referida, de la acelerada, enla que se introducen burbujas de gases (normalmente aire) para que se le adhieranpartculas de menor tamao, subiendo hasta la superficie la burbuja con las partculas.

C.- Tratamiento Secundario: Tambin conocido como tratamiento biolgico, tiene comoobjetivo la eliminacin de las partculas coloidales y la materia orgnica disuelta en las aguasresiduales. Por lo general se lleva a cabo mediante una oxidacin biolgica producida pormicroorganismos que metabolizan la materia orgnica hasta transformarla en slidossedimentables.La digestin biolgica podr ser aerobia o anaerobia, en funcin de la existenciao no de oxgeno disuelto, aunque se suele emplear el proceso aerobio por agitacin.

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Durante la digestin aerobia los microorganismos utilizan los contaminantes orgnicos y eloxgeno para reproducirse y generar materia orgnica simple. Este tratamiento se lleva a caboen un tanque o reactor biolgico que se alimenta con el efluente que sale del tratamientoprimario.

Segn el modo de cultivar los microorganismos, se pueden distinguir dos tipos de sistemasbiolgicos:

Fangos activos: Tambin conocidos como sistemas de biomasa suspendida, es elproceso biolgico de tratamiento secundario de aguas residuales ms extendido.Consiste en un proceso aerobio en el que se producen flculos, formados porsustancias en suspensin y los microorganismos que se alimentan de ellas. Estosmicroorganismos junto con la materia en suspensin van a formar un cultivo biolgico olicor mezcla, que debe poseer unas caractersticas especiales, concretamente unequilibrio entre la carga orgnica a eliminar y la proporcin de microorganismos paraeliminar dicha carga. El licor mezcla, una vez que la materia en suspensin ha sidosuficientemente oxidada, va a pasar al decantador secundario y all se producir laseparacin fsica mediante la decantacin de los flculos producidos, a este proceso sele conoce con el nombre de biofloculacin y es parecido al tratamiento primario,aunque en este caso no se le aade un floculante qumico, sino que los flculos hansido generados por los propios microorganismos. Una vez completado ese paso, seseparan los lodos del agua clarificada (que ser el afluente para el tratamiento terciarioen caso de que lo hubiese). Los fangos recogidos del fondo del decantador serecircularn al reactor biolgico y formarn parte del concentrado biolgico, y losproducidos en exceso son los denominados fangos secundarios que pasarn a la fasede tratamiento de lodos.

Sistemas de biomasa fija: Destacan los siguientes:o Lechos bacterianos: Reciben tambin el nombre de filtros percoladores, estn

formados por un lecho de grava o de piezas de plstico, donde se adhieren losmicroorganismos formando una biopelcula. Sobre ellos se vierten las aguasresiduales y se elimina una parte importante de la materia orgnica en ellascontenidas.

o Biodiscos: sistema de depuracin biolgica que permite la oxigenacin de labiomasa con un coste muy pequeo de energa. En el mismo mdulo se sitaun decantador lamelar, mantenido por una noria, que permite la perfectaseparacin del agua. Dispone tambin de una recirculacin de fangos y purgadel exceso.

D.- Tratamiento Terciario: Conjunto de procesos fsico-qumicos encaminados a conseguirque el efluente que sale de la EDAR, cumpla con los valores determinados por la legislacinvigente para el uso al que se destine, ya sea su vertido directo al cauce de un ro o mar o parasu empleo en cualquier otra actividad (por ejemplo, el riego de un campo de golf con aguasregeneradas). El tratamiento ms utilizado en las EDAR convencionales es la cloracin, ya quelos anteriores tratamientos han permitido regenerar las aguas hasta el punto que slo puederequerirse una desinfeccin final.

Los tratamientos terciarios ms comunes son:

Los procesos de separacin por membranas. La cloracin. La ozonizacin. La adsorcin. La destilacin. La radiacin UV.

Lnea de fangos - EDARComo consecuencia del tratamiento de vertidos que se hace en la llamada lnea de aguas,surgen una serie de residuos que pueden clasificarse como:

Slidos gruesos: surgen en el pretratamiento y son arenas, grasas y aceites, que sedepositan en lugares controlados para su gestin posterior o traslado a una planta detratamiento.

Fangos o lodos: se pueden producir durante el tratamiento primario o en el secundario,y su tratamiento debe ser de tal magnitud que permita alcanzar una estabilidad en losmismos necesaria para su gestin posterior. Estos lodos se producen en forma lquidao semislida, con contenido en slidos de hasta el 10% de su peso, segn su origen,que determinar tambin el tratamiento al que van a ser sometidos (que podr variarsegn su carga contaminante o txica).

La lnea de fangos, pretende reducir el volumen de lodos (deshidratacin), recuperar algunosde sus componentes o acondicionarlos para su valorizacin (compostaje, gasificacin,biometanizacin).

A continuacin, se van a exponer las caractersticas concretas de cada tipo de tratamiento delos lodos de EDAR:

Espesamiento: Este tratamiento tiene como objetivo eliminar parcialmente el aguacontenida en los lodos primarios y secundarios, concentrando as los slidos existentesen ellos. De este modo se consiguen volmenes ms adecuados y mejoresrendimientos en tratamientos posteriores. Fundamentalmente existen dos tipos deespesamiento:

o Por gravedad: Los lodos generados en el tratamiento primario suelen tener uncolor gris y son malolientes, suelen ser ms voluminosos y pesados,

decantando con mayor facilidad. Por ello, la instalacin de espesadores porgravedad es similar a la de los decantadores.

o Por flotacin: Trata los lodos procedentes del tratamiento secundario, es decir,del biolgico. Estos fangos, de aspecto pardo o amarillento, se van a separardel fluido con la ayuda de un gas que, por lo general, va a ser aire. Lasburbujas de aire se van a unir a las partculas del fango arrastrndolas hacia lasuperficie por flotacin. El fango que se vaya concentrando sobre la superficie,ser recogido para ser transferido al siguiente tratamiento.

Digestin: El objetivo fundamental de los digestores es la estabilizacin de los lodospara que la materia orgnica residual resultante sea lo ms inocua posible para elmedio ambiente. La mayora de los digestores existentes en las EDAR convencionalesson anaerobios (funcionan en ausencia de oxgeno) y el proceso consiste en unafermentacin bacteriana anxica, en la que se producen metano (CH4), sulfuro dehidrgeno (H2S), amonaco, dixido de carbono (CO2), agua y otros compuestos mssimples y estables que la materia orgnica de la que provienen. Los gases que segeneran se extraen por la parte superior de los digestores y son conducidos a travs deunas tuberas hasta un gasmetro, que los almacena, o hasta una antorcha, para sucombustin controlada. Si se decide almacenar el gas, posteriormente puede usarsepara generar energa trmica y/o elctrica, que puede consumirse en la propia planta,en otros procesos o utilizarse para su venta. Este ltimo proceso formara parte de lalnea de gas de la depuradora.

Deshidratacin: Los lodos que se obtienen tras el paso por los digestores, tienen unahumedad que ronda el 90%. Mediante la deshidratacin parcial, se puede reducir elvolumen de fangos a gestionar facilitando as su tratamiento. Los procesos msutilizados para la deshidratacin de lodos son:

o Eras de secado: Se trata del mtodo ms econmico de deshidratacin, ya quelos lodos se depositan y extienden sobre una capa de material drenante(compuesta por arena sobre grava), pero a la vez es un proceso muy lentocuya duracin depende del clima del lugar y de la poca del ao. Bajo la capade arena, dentro de la de grava, se dispone una red de tuberas drenantes queevacuan el agua que percola desde los fangos, por accin de la gravedad.Finalmente, se obtiene un fango que puede alcanzar sequedades de hasta el40% permitiendo, esta reduccin de volumen, mayor eficacia en su transporte.

Secado mecnico: Tras un acondicionamiento previo qumico (generalmente con cal ocloruro frrico) o trmico (mediante coccin), los lodos estaran listos para someterse aalguno de los equipos de deshidratacin mecnica que se mencionan a continuacin:

o Filtros de vaco: Consiste en un cilindro rotatorio que va sumergidoparcialmente en un tanque en el que se encuentran lo lodos a deshidratar. Lasdiversas celdas de la superficie exterior de este cilindro van recubiertas por unatela filtrante. El vaco aplicado a las celdas provoca la absorcin del lquido atravs de la tela filtrante, en tanto que los slidos en suspensin se depositansobre ella en una capa uniforme. A medida que el tambor avanza, las celdas

van filtrando y secndose, por lo que se hace necesaria la descarga peridicade la torta y el lavado de la tela.

Filtros banda: En ellos inicialmente los lodos se vierten sobre una banda portadora(perdiendo agua a lo largo de su recorrido) que los lleva a una segunda banda y ensta, bajo presin ascendente, los fangos se deshidratan hasta obtener unaconsistencia adecuada para la fase de prensado. En esta fase, las bandas filtrantescon la torta situada entre las mismas, son guiadas a travs de unos tornillos deprensado que simultneamente producen un efecto de cizalladura, secando la tortahasta alcanzar la mayor deshidratacin posible.

Filtros prensa: Estn constituidos esencialmente por un conjunto de placas acanaladasy cubiertas con una tela filtrante, que se apoyan fuertemente unas contra otras graciasa la fuerza ejercida por una serie de tornillos hidrulicos dispuestos en uno de losextremos de la batera. Se usa este sistema cuando es necesario obtener unos lodosespecialmente secos, como es el caso de la incineracin.

Centrfuga: Se trata en esencia, de un tambor cilndrico-cnico que gira sobre un ejehorizontal a gran velocidad, sometiendo a los fangos a 1000 veces superior a la fuerzade la gravedad que provoca la deshidratacin.

Propiedades del aguaLa molcula de agua (H2O) est formada por un tomo de oxgeno y dos de hidrgeno unidospor medio de dos enlaces covalentes. Dos de los seis electrones de los orbitales ms externosdel tomo de oxgeno, intervienen en los enlaces covalentes con los dos tomos dehidrgeno.Como el tomo de oxgeno es ms electronegativo que los de hidrgeno, en el ladode los hidrgenos se sita la zona de carga positiva y en el del oxgeno la negativa. La uninentre estos tres tomos que forman la molcula de agua, se hace mediante enlacespolarizados que forman entre s un ngulo de 104,5.

A pesar de que la molcula de agua es neutra tiene carcter bipolar, es decir, se comportacomo si por un extremo tuviera carga negativa y por el otro positiva. Esto se debe a que estformada por un elemento electropositivo (el hidrgeno) y otro electronegativo (el oxgeno).

La molcula de agua a su vez tiende a unirse con otras molculas de agua cercanas, mediantelos enlaces conocidos como puentes de hidrgeno que son enlaces de tipo intermolecular dbily de corta duracin, por lo que se forman y se destruyen muy rpidamente. Estos se producenpor la atraccin entre la zona positiva y la negativa de molculas de agua vecinas, debido aque los cuatro electrones restantes del oxgeno estn en pares no enlazados y, por tanto, sonexcelentes aceptores de enlaces de hidrgeno. Si no fuera por esta atraccin, el agua serauna sustancia gaseosa a la temperatura ambiente, de ah su importancia.

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En esta figura se observa como una molcula de agua puede unirse hasta con otras cuatromolculas de agua diferentes.

El referido carcter bipolar y la unin intermolecular mediante puentes de hidrgeno de lasmolculas de agua, le proporcionan a este elemento unas caractersticas que lo hacen esencialpara la vida, como son:

Gran capacidad como disolvente: Gracias a la polaridad de su molcula, al agua se leconoce como disolvente universal. Se dice que una molcula est polarizada cuando,situada en un campo elctrico, se orienta por un lado hacia el polo positivo y por otrohacia el negativo. Esto sucede porque, aunque la molcula en su conjunto no tienecarga, la distribucin de cargas dentro de la misma no es homognea, y por estemotivo hay una zona que tiene un incremento de carga positiva, mientras otra zonatiene un incremento de carga negativa. Esta caracterstica (presente en el agua)permite que sea un buen disolvente de sales y otras sustancias polares, y sin embargoimpide que lo sea de gases y otras sustancias hidrfobas como aceites o grasas.

Amortiguador de temperatura: Debido a que presenta un elevado calor latente devaporizacin y de fusin. El calor latente es la energa necesaria para cambiar de faseuna determinada cantidad de una sustancia, ya sea de slido a lquido (fusin) o delquido a gaseoso (vaporizacin). Pues bien, estos valores son ms elevados en elagua que en otras sustancias de tamao similar debido a que (como ya se vio) susmolculas estn unidas por puentes de hidrgeno, para cuya ruptura (necesaria para elcambio de fase) es necesario invertir una elevada cantidad de energa. Al absorbergrandes cantidades de calor, necesarias para romper los puentes de hidrgeno, latemperatura del agua se eleva muy lentamente ya que para evaporar el agua, primerohay que romper los puentes de hidrgeno y, a continuacin, dotar a las molculas deagua de la suficiente energa cintica como para pasar de la fase lquida a la gaseosa.Esta caracterstica hace que el agua sea un buen almacn de calor y le permite regularla temperatura del planeta y de los seres vivos.

Elevada tensin superficial y capilaridad: Estas caractersticas son consecuencia de laelevada cohesividad que presenta el agua. Debido a su polaridad, las molculas deagua se atraen entre s mantenindose enlazadas unas con otras por medio de losconocidos puentes de hidrgeno, y forman una estructura compacta que la convierte enun lquido casi incompresible. Como consecuencia de ello aparece la tensinsuperficial, que hace que la superficie del agua presente cierta resistencia a sertraspasada y permite a ciertos insectos caminar sobre ella. Asimismo, gracias a lacohesividad se produce el fenmeno de la capilaridad que permite al agua ascenderespontneamente por estrechos tubos, ya que la cohesin entre sus molculas esmayor que la adhesin a las paredes del tubo. El agua seguir subiendo hasta que latensin superficial sea equilibrada por el peso del lquido que llena el tubo. Esto setraduce en el medio natural hasta el punto de hacer posible el ascenso de la savia enlos rboles o el ascenso y descenso del nivel fretico.

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Densidad y estratificacin: La densidad del agua se sita en 1.000 g/L, pero varasegn las sustancias que lleve disueltas y la temperatura, y ello tiene bastanteimportancia a nivel ecosistmico, como veremos a continuacin, porque la densidad delagua aumenta al disminuir la temperatura hasta llegar a los 4C, en los que la densidadalcanza su valor mximo, por debajo de dicha temperatura se produce una disminucinde la densidad, debido a lo cual el hielo flota sobre el agua. Esto permite que cuando,por ejemplo, una laguna se congela lo haga slo en su superficie y de este modo lavida pueda continuar en la masa de agua que queda por abajo, al permanece lquida alquedar aislada. As, aparecen aguas de diferentes densidades que se colocan comocapas que, una sobre otra, funcionan independientemente y a este fenmeno se leconoce con el nombre de estratificacin. Pero al no haber intercambio entre estratos eloxgeno y algunos nutrientes se pueden ir agotando en ciertas capas, por lo que la vidapor debajo del hielo se desarrolla en condiciones de supervivencia.

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Salinidad: Los iones que proporcionan la salinidad al agua marina tienen dos posiblesorgenes, las aguas continentales que arrastran parte del sustrato y el magma queaflora por las dorsales ocenicas.En un litro de agua de mar hay, de media, unos 35 gde sales de los cuales dos terceras partes, aproximadamente, son cloruro de sodio(NaCl). Cuanto ms profundo y ms abierto est al ocano un determinado mar, msbaja ser la salinidad del mismo, esto se debe a que sobre l actuar en menor medidala evaporacin, al no alcanzarse temperaturas tan elevadas. De este modo, la salinidaden el mar Bltico es ms baja que en el mar Mediterrneo. Un caso extremo sera el delos mares interiores, en ellos la salinidad llega a ser muy alta, como en el caso del marMuerto, donde se alcanzan concentraciones de entre 350 y 370 g de sal por litro. Estehecho slo le permite estar habitado por especies que viven en condiciones extremasde salinidad, como las plantas halfitas.

Consejo: Poner en el buscador de vdeos Fin del Mediterrneo.

Presin osmtica:Cuando dos soluciones se ponen en contacto a travs de unamembrana semipermeable, es decir, que permite el paso del disolvente (en este casoel agua) pero no de los solutos (sales), las molculas de disolvente pasan de maneranatural desde la solucin con menor concentracin de solutos a la de mayorconcentracin. Este fenmeno se conoce con el nombre de smosis y crea, comoresultado, una diferencia de presin, entre ambos lados de citada membrana,denominada presin osmtica.La salinidad del agua es una ba