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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

MOMENTO COLABORATIVO

ESTUDIANTE

EBERTO RAFAEL ORTEGA SINNING

DOCENTE

NELSON RODRÍGUEZ VALENCIA. PhD

Doc. Investigador

UNIVERSIDAD DE MANIZALES

MAESTRÍA EN DESARROLLO SOSTENIBLE Y MEDIO AMBIENTE

FACULTAD DE CIENCIAS CONTABLES ECONÓMICAS Y ADMINISTRATIVAS

CENTRO DE EDUCACIÓN A DISTANCIA – CEDUM

COHORTE XII

2015

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

1. Resumen

1 En el transcurso de la historia los sistemas de tratamiento de aguas residuales han tomado mayor importancia debido a las consecuencias que pueden traer las aguas negras sin tratamiento alguno. Por tal motivo se vienen realizando un sinnúmero de estudios e investigaciones que conllevan a dar solución a dicha problemática, nombrando en particular el trabajo de grado realizado por Elin Elizabeth Chinchilla Menjivar y Eva Corina Rodríguez Ayala en enero de 2010 en la Universidad El Salvador quienes hicieron el diseño de sistema de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales para la ciudad de San José Guayabal, Municipio de San José Guayabal, Departamento de Cuscatlán;2 y se basaron en la metodología de recopilación de información, la cual es obtenida por medio de visitas realizadas a la población, luego se realizan los estudios previos para identificar los requisitos que pueden necesitarse durante el diseño, tales como estudios de suelos, topografía, población y toda la información indispensable para lograr un buen diseño; luego de esto se presentan unas conclusiones las cuales se basan en la disminución de la contaminación que generan las descargas de aguas residuales sin tratamiento alguno, de igual forma según la topografía del terreno se generaron dos alternativas de diseño, la primera presenta un sistema por gravedad y la construcción de dos plantas de tratamiento, y la segunda propone un sistema por bombeo y una planta de tratamiento. Cabe resaltar que los dos diseños cumplen con lo establecido por las normas de dicho país. Entrando en el contexto de nuestro país también se han adelantado una serie de proyectos encaminados a subsanar dicha problemática como el realizado por Julián Alberto Barriga Barriga, Oscar Andrés Plazas Roldan y Wilson Javier Rivera Gómez quienes realizaron el diseño de alcantarillado sanitario, red de distribución de agua potable, programación y presupuesto de obra para el barrio Villa Carol ubicado en el Municipio de Garzón (Huila); utilizando el modelo metodológico investigación acción propuesto por Vizer que consiste en la realización de prácticas sociales y fundamenta su metodología en la inducción analítica de lo particular a lo general de la cual se generan varias conclusiones donde se destacan la utilización de un sistema convencional.

1 Elin Elizabeth Chinchilla Menjivar y Eva Corina Rodríguez Ayala. Diseño del sistema de alcantarillado sanitario y planta de tratamiento de aguas residuales en el municipio de San José de Guayabal en El Salvador en al año 2010.

2. Introducción

Para el ser humano es vital y fundamental el saneamiento básico por ende nos vemos en la necesidad de realizar diferentes actividades para lograr y preservar la salud de una población que interactua en un medio y uno de esas actividades

que nos permiten vivir en un medio tolerante que no se vea afectado por las aguas que son utilizadas para actividades diarias de diferente índole (viviendas, agroindustrial, agropecuaria, etc.) es el tratamiento de aguas residuales.

El presente documento recopila algunos de los sistemas de tratamiento de agua residual y explica el funcionamiento de estos. Con estos sistemas lo que se busca es mitigar los desechos fisicoquímicos de las aguas residuales con el fin de lograr la menor contaminación del medio ambiente y cumplir con las normas legales vigentes para el vertimiento de las aguas residuales.

Cada uno de los sistemas de tratamiento de aguas residuales será explicado y analizado con el fin de conocer el funcionamiento con lo cual se busca disminuir los vectores que contaminan el medio en que son vertidos que por lo general son corrientes hídricas por lo tanto e tratamiento debe ser eficaz y efectivo con el fin de lograr la menor contaminación al medio ambiente en lo con lo que se busca afectar de la menor forma a el suelo, el aire y obviamente al agua.

Por lo tanto siendo el tratamiento de aguas residuales una actividad vital para la vida humana es fundamental saber cómo se realiza y cual sistema de tratamiento puede ser más ventajoso para las necesidades puntuales de un proyecto a desarrollar.

3. Objetivos

a. General

- Describir los diferentes procesos que conducen a los sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales, domésticas y agrícolas.

b. Específicos

- Realizar una descripción de los sistemas de tratamiento de aguas residuales- Desarrollar una comparación de la eficiencia de los sistemas de tratamiento.- Establecer la relación de los impactos ocasionados en la comunidad con

respecto a los sistemas de tratamiento de aguas residuales.

4. Marco Teórico y Discusión

Absorción: Concentración selectiva de sólidos disueltos en el interior de un material sólido, por difusión. Abultamiento del lodo: Proliferación de organismos filamentosos en el licor mixto que causa un deterioro en la asentabilidad del lodo. Acetogénesis: Etapa básica del proceso anaerobio en la cual los productos de la acidogénesis son convertidos en ácido acético, hidrógeno y gas carbónico. Acidez: Capacidad de una solución acuosa para reaccionar con iones hidroxilo. Se mide cuantitativamente por titulación con una solución alcalina normalizada y se expresa usualmente en términos de mg/l como carbonato de calcio. Acidogénesis: Etapa básica del proceso anaerobio en la cual las moléculas pequeñas, producto de la hidrólisis, se transforman en hidrógeno, gas carbónico y ácidos orgánicos (butírico, propiónico y acético). Adsorción: Transferencia de una masa gaseosa, líquida o de material disuelto a la superficie de un sólido. 11Afluente: Agua residual u otro líquido que ingrese a un reservorio, o algún proceso de tratamiento. Aguas crudas: Aguas residuales que no han sido tratadas.

Aguas residuales municipales: Agua residual de origen doméstico, comercial e institucional que contiene desechos humanos.

Aguas residuales: Agua que contiene material disuelto y en suspensión, luego de ser usada por una comunidad o industria.

Aguas servidas: Aguas de desecho provenientes de lavamanos, tinas de baño, duchas, lavaplatos, y otros artefactos que no descargan materias fecales.

Aireación: Proceso de transferencia de masa, generalmente referido a la transferencia de oxígeno al agua por medios naturales (flujo natural, cascadas, etc.) o artificiales (agitación mecánica o difusión de aire comprimido).

Ambiente aerobio: Proceso que requiere o no es destruido por la presencia de oxígeno.

Ambiente anaerobio: Proceso desarrollado en ausencia de oxígeno molecular.

Ambiente anóxico: Ambiente bioquímico en el cual no existe oxígeno molecular pero existe oxígeno en forma combinada como nitratos y nitritos.

Análisis: Examen del agua, agua residual o lodos, efectuado por un laboratorio.

Bacteria: Grupo de organismos microscópicos unicelulares, rígidos carentes de clorofila, que desempeñan una serie de procesos de tratamiento que incluyen oxidación biológica, fermentaciones, digestión, nitrificación y desnitrificación.

Biodegradación: Degradación de la materia orgánica por acción de microorganismos sobre el suelo, aire, cuerpos de agua receptores o procesos de tratamiento de aguas residuales.

Biopelícula: Película biológica adherida a un medio sólido que lleva a cabo la degradación de la materia orgánica.

Cámara: Compartimento con paredes, empleado para un propósito específico.

Carbón activado: Forma altamente adsorbente del carbón usado para remover olores y sustancias tóxicas de líquidos o emisiones gaseosas. En el tratamiento

del agua este carbón se utiliza para remover materia orgánica disuelta del agua residual.

Carga de diseño: Producto del caudal por la concentración de un parámetro específico; se usa para dimensionar un proceso de tratamiento, en condiciones aceptables de operación. Tiene unidades de masa por unidad de tiempo, (M/T).

Carga orgánica: Producto de la concentración media de DBO por el caudal medio determinado en el mismo sitio; se expresa en kilogramos por día (kg/d).

Carga superficial: Caudal o masa de un parámetro por unidad de área y por unidad de tiempo, que se emplea para dimensionar un proceso de tratamiento (m³/ (m² día), kg DBO/ (ha día).

Caudal máximo horario: Caudal a la hora de máxima descarga.

Caudal medio: Caudal medio anual.

Coliformes: Bacterias gram negativas de forma alargada capaces de fermentar lactosa con producción de gas a la temperatura de 35 o 37ºC (coliformes totales). Temperatura de 44 o 44.5ºC se denominan coliformes fecales. Se utilizan como indicadores de contaminación biológica.

Compensación y homogeneización: Operación unitaria usada para evitar las descargas violentas, aplicables a descargas de origen industrial en el cual se almacena el desecho para aplanar el histograma diario de descarga y para homogeneizar la calidad del desecho.

Concentración: Denominase concentración de una sustancia, elemento o compuesto en un líquido, la relación existente entre su peso y el volumen del líquido que lo contiene.

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) o Demanda de oxígeno: Cantidad de oxígeno usado en la estabilización de la materia orgánica carbonácea y nitrogenada por acción de los microorganismos en condiciones de tiempo y temperatura especificados (generalmente cinco días y 20 ºC). Mide indirectamente el contenido de materia orgánica biodegradable.

13Demanda Química de Oxígeno (DQO): Medida de la cantidad de oxígeno requerido para oxidación química de la materia orgánica del agua residual, usando como oxidantes sales inorgánicas de permanganato o dicromato en un ambiente ácido y a altas temperaturas.

Desarenadores: Cámara diseñada para permitir la separación gravitacional de sólidos minerales (arena).

Descomposición anaerobia: Degradación de la materia orgánica en ausencia de oxígeno molecular por efecto de microorganismos. Usualmente va acompañada de la generación de ácidos y gas metano.

Desechos ácidos: Contienen una apreciable cantidad de acidez y se caracterizan por tener un pH bajo.

Desechos industriales: Desechos líquidos de la manufactura de un producto específico. Usualmente son más concentrados y tienen mayores variaciones de caudal que los desechos domésticos.

Desechos peligrosos: Desechos potencialmente dañinos para el ambiente, debido a su toxicidad, alta capacidad de combustión, corrosividad, reactividad química u otra propiedad nociva.

Deshidratación de lodos: Proceso de remoción del agua de lodos hasta formar una pasta.

Desinfección: Destrucción de bacterias y virus de origen fecal en las aguas residuales, mediante un agente desinfectante.

Digestión aerobia: Descomposición biológica de la materia orgánica de un lodo en presencia de oxígeno.

Digestión anaerobia: Descomposición biológica de la materia orgánica de un lodo en ausencia de oxígeno

14Digestión de alta tasa: Descomposición de lodos que requiere un proceso separado de espesamiento posterior a la digestión.

Digestión de tasa estándar: Descomposición de los lodos realizada en un tanque de tres zonas. En la parte alta se forma una capa de espuma y debajo el sobrenadante y la zona de lodos.

Digestión en dos etapas: Descomposición de lodos mediante dos procesos independientes de sedimentación y espesamiento.

Digestión: Descomposición biológica de la materia orgánica de un lodo en presencia de oxígeno.

Disposición en el suelo: Reciclaje de agua residual o lodos parcialmente tratados en el terreno, bajo condiciones controladas.

Disposición final: Disposición del efluente de una planta de tratamiento o de los lodos tratados.

Edad de lodo: Tiempo medio de residencia celular en el tanque de aireación.

Eficiencia de tratamiento: Relación entre la masa o concentración removida y la masa o concentración en el afluente, para un proceso o planta de tratamiento y un parámetro específico; normalmente se expresa en porcentaje.

Efluente final: Líquido que sale de una planta de tratamiento de aguas residuales.

Efluente: Líquido que sale de un proceso de tratamiento.

Emisario: Canal o tubería que recibe las aguas residuales de un sistema de alcantarillado y las lleva a una planta de tratamiento o de una planta de tratamiento y las lleva hasta el punto de disposición final.

Ensayos de infiltración: Pruebas realizadas en el suelo con el fin de determinar el área de absorción necesaria para el dimensionamiento de campos de infiltración.

15Equipos electrónicos de Aforo: Aquellos que sirven para medir el caudal utilizando sensores electrónicos del tipo Efecto Doppler para conductos parcialmente llenos, o sensores ultrasónicos de nivel en el caso de canales abiertos.

Filtración intermitente: Aplicación intermitente de agua residual, previamente sedimentada, a un lecho de material granular, que es drenado para recoger y descargar el efluente final.

Filtro Anaerobio: Consiste en una columna llenada con varios tipos de medios sólidos usados para el tratamiento de la materia orgánica carbonácea en aguas residuales.

Filtro percolador. Tanque que contiene un lecho de material grueso, compuesto en la gran mayoría de los casos de materiales sintéticos o piedras de diversas formas, de alta relación área/volumen, sobre el cual se aplican las aguas residuales por medio de brazos distribuidores fijos o móviles. Este es un sistema de tratamiento aerobio.

Hidrólisis: Proceso químico en el cual la materia orgánica se desdobla en partículas más pequeñas por la acción del agua.

Índice volumétrico de lodo: Indica las características de sedimentabilidad del lodo.

Laguna aerobia: Término a veces utilizado para significar “laguna de alta producción de biomasa”. Lagunas de poca profundidad, que mantienen oxígeno disuelto (molecular) en todo el tirante de agua.

Laguna aireada: Estanque natural o artificial de tratamiento de aguas residuales en el cual se suple el abastecimiento de oxígeno por aireación mecánica o difusión de aire comprimido. Es una simplificación del proceso de lodos activados y según sus características se distinguen cuatro tipos de lagunas aireadas:

1. laguna aireada de mezcla completa,

2. Laguna aireada facultativa,

3. Laguna facultativa con agitación mecánica y

4. Laguna de oxidación aireada.

Laguna anaerobia: Laguna con alta carga orgánica en la cual se efectúa el tratamiento en ausencia de oxígeno disuelto (molecular), con la producción de gas metano y otros gases como el sulfuro de hidrógeno (H2S).

16Laguna de alta producción de biomasa: Estanque de forma alargada, con un corto período de retención, profundidad reducida y con facilidades de mezcla, que tiene la finalidad de maximizar las condiciones de producción de algas.

Laguna de estabilización: Se entiende por lagunas de estabilización los estanques construidos en tierra, de poca profundidad (1-4 m) y períodos de retención considerable (1-40 días). En ellas se realizan de forma espontánea procesos físicos, químicos, bioquímicos y biológicos, conocidos con el nombre de autodepuración o estabilización natural. La finalidad de este proceso es entregar un efluente de características múltiples establecidas (DBO, DQO, OD, SS, algas, nutrientes, parásitos, enterobacterias, coliformes, etc.).

Laguna de maduración: Laguna de estabilización diseñada para tratar efluente secundario o agua residual previamente tratada por un sistema de lagunas (anaerobia - facultativa, aireada - facultativa o primaria - secundaria). Originalmente concebida para reducir la población bacteriana.

Lodo biológico: Lodo excedente que se genera en los procesos biológicos de las aguas residuales.

Lodos activados: Procesos de tratamiento biológico de aguas residuales en ambiente químico aerobio, donde las aguas residuales son aireadas en un tanque que contiene una alta concentración de microorganismos degradadores. Esta alta concentración de microorganismos se logra con un sedimentador que retiene los flóculos biológicos y los retorna al tanque aireado.

17Metales pesados: Son elementos tóxicos que tiene un peso molecular relativamente alto. Usualmente tienen una densidad superior a 5,0 g/cm3 por ejemplo, plomo, plata, mercurio, cadmio, cobalto, cobre, hierro, molibdeno, níquel, zinc.

Metanogénesis: Etapa del proceso anaerobio en la cual se genera gas metano y gas carbónico.

Mortalidad de bacterias: Medida de descomposición de la población bacteriana. Normalmente se expresa por un coeficiente cinético de primer orden.

Muestra compuesta: Mezcla de varias muestras alícuotas instantáneas recolectadas en el mismo punto de muestreo en diferentes tiempos. La mezcla se hace sin tener en cuenta el caudal en el momento de la toma.

Muestra integrada: Consiste en el análisis de muestras instantáneas tomadas simultáneamente en diferentes puntos o tan cerca como sea posible. La integración se hace de manera proporcional a los caudales medidos al tomar la muestra.

Muestra puntual: Muestra de agua residual tomada al azar en un momento determinado para su análisis. Algunos parámetros deben determinarse in situ y otros en el laboratorio.

Muestreo automático: Los muestreadores automáticos pueden eliminar los errores humanos introducidos en el muestreo manual, reducir los costos, proveer

un mayor número de muestreos; su uso se incrementa día a día. Debe asegurarse que el muestreador automático no contamine la muestra.

Muestreo manual: El que no se realiza con equipos. Puede ser muy costoso y demorado para muestreos a gran escala.

Oxígeno disuelto: Concentración de oxígeno medida en un líquido, por debajo de la saturación. Normalmente se expresa en mg/L.

Paso directo (By Pass): Conjunto de tuberías, canales, válvulas y compuertas que permiten desvío del agua residual de un proceso o planta de tratamiento en condiciones de emergencia o de mantenimiento Correctivo.

PH: Logaritmo, con signo negativo, de la concentración de iones hidrógeno, en moles por litro.

Planta de tratamiento (de agua residual): Conjunto de obras, instalaciones y procesos para tratar las aguas residuales.

Planta piloto: Planta de tratamiento a escala de laboratorio o técnica, que sirve para el estudio de la tratabilidad de un desecho líquido o la determinación de las constantes cinéticas y los parámetros de diseño del proceso.

Población equivalente: Población estimada al relacionar la carga total o volumen total de un parámetro en un efluente (DBO, sólidos en suspensión, caudal) con el correspondiente aporte perca pita (kgDBO/hab/día), L/hab/día.

Pretratamiento: Procesos de tratamiento localizados antes del tratamiento primario.

Proceso biológico: Proceso en el cual las bacterias y otros microorganismos asimilan la materia orgánica del desecho, para estabilizar el desecho e incrementar la población de microorganismos (lodos activados, filtros percoladores, digestión, etc.).

Procesos anaerobios de contacto: Los lodos del digestor de alta tasa son sedimentados en un digestor de segunda etapa. El digestor de segunda etapa opera como un tanque de sedimentación que permite la remoción de microorganismos del efluente. Los organismos, como en un proceso de lodos activados, retornan al digestor y se siembran en agua residual cruda.

Reactor anaerobio de flujo ascendente (UASB): Proceso continuo de tratamiento anaerobio de aguas residuales en el cual el desecho circula de abajo hacia arriba a través de un manto de lodos o filtro, para estabilizar parcialmente de la materia orgánica. El desecho se retira del proceso en la parte superior; normalmente se obtiene gas como subproducto del proceso.

Reja gruesa: Por lo general, de barras paralelas de separación uniforme (4 a 10 cm), utilizado para remover sólidos flotantes de gran tamaño, aguas arriba de bombas de gran capacidad.

Rejilla media: Artefacto de barras paralelas de separación uniforme (2 a 4 cm), utilizado para remover sólidos flotantes y en suspensión. Son las más empleadas en el tratamiento preliminar.

18Requisitos de oxígeno: Cantidad de oxígeno requerida en la estabilización aerobia de la materia orgánica para reproducción o síntesis celular y metabolismo endógeno.

Sólidos activos: Parte de los sólidos volátiles en suspensión que representan los microorganismos.

Sólidos no sedimentables: Materia sólida que no sedimenta en un período de 1 hora, generalmente.

Sólidos sedimentables: Materia sólida que sedimenta en un periodo de 1 hora.

Tanque de aireación: Cámara usada para inyectar aire dentro del agua.

Tanque de compensación: Tanque utilizado para almacenar y homogeneizar el desecho, eliminando las descargas violentas.

Tanque Imhoff: Tanque compuesto de tres cámaras en el cual se realizan los procesos de sedimentación y digestión.

Tanque séptico: Sistema individual de disposición de aguas residuales para una vivienda o conjunto de viviendas; combina la sedimentación y la digestión. Los sólidos sedimentados acumulados se remueven periódicamente y se descargan normalmente en una instalación de tratamiento.

Tasa de carga volumétrica: Corresponde a los kilogramos de sólidos volátiles adicionados por día y por metro cúbico de capacidad de digestor.

Tiempo de retención hidráulica: Tiempo medio teórico que se demoran las partículas de agua en un proceso de tratamiento. Usualmente se expresa como la razón entre el caudal y el volumen útil.

Trampa de llamas o atrapa llamas: Sistema detenedor de llamas en las conducciones de gas en los sistemas anaerobios de digestores de lodos.

Tratamiento anaerobio: Estabilización de un desecho por acción de microorganismos en ausencia de oxígeno.

Tratamiento avanzado: Proceso de tratamiento fisicoquímico o biológico usado para alcanzar un grado de tratamiento superior al de tratamiento secundario. Puede implicar la remoción de varios parámetros, como remoción de sólidos en suspensión, complejos orgánicos disueltos, compuestos inorgánicos disueltos o nutrientes.

Tratamiento biológico: Procesos de tratamiento en los cuales se intensifican la acción natural de los microorganismos para estabilizar la materia orgánica presente. Usualmente se utilizan para la remoción de material orgánico disuelto.

Tratamiento convencional: Procesos de tratamiento bien conocidos y utilizados en la práctica. Generalmente se refiere a procesos de tratamiento primario o secundario. Se excluyen los procesos de tratamiento terciario o avanzado.

Tratamiento preparatorio: 1. Acondicionamiento de un desecho antes de ser descargado en el sistema de alcantarillado.

2. Procesos de tratamiento localizados antes del tratamiento primario (desmenuzado, cribas, desarenadores, etc.). Preparan el agua para el tratamiento posterior.

Tratamiento primario: Tratamiento en el que se remueve una porción de los sólidos suspendidos y de la materia orgánica del agua residual. Esta remoción normalmente es realizada por operaciones físicas como la sedimentación. El efluente del tratamiento primario usualmente contiene alto contenido de materia orgánica y una relativamente alta DBO.

Tratamiento secundario: Es aquel directamente encargado de la remoción de la materia orgánica y los sólidos suspendidos.

Tubo pitot: Tubo doblado de forma especial, que al igual que el molinete es útil para medir velocidades en una tubería.

Vertederos: Son dispositivos que permiten determinar el caudal. Poseen una ecuación general que depende de la gravedad, de su geometría, de su espesor de pared. La variable independiente será siempre la altura de la lámina de agua sobre el nivel de referencia. De esta forma cualquier vertedero puede calibrarse mediante una curva de calibración del mismo con base en diferentes alturas de la lámina de agua de los diferentes caudales.

Volumétrico: El aforo volumétrico consiste en recoger en un tiempo específico una cantidad de material que se está aforando o recoger un volumen específico midiendo el tiempo utilizado en la recolección de este. Es útil para el aforo de vertimientos puntuales de pequeño tamaño

NORMATIVIDAD COLOMBIANA

Tabla 1. Normatividad colombiana sobre tratamiento de las aguas residuales NORMATIVIDAD COLOMBIANA SOBRE TRATAMIENTO DE LAS AGUAS

RESIDUALESNORMA ALCANCE

Constitución Política de Colombia de 1991Decreto 2811 de 1974 Código Nacional de los Recursos

Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente

Decreto 1594 de 1984 Uso del agua y residuos líquidos.Decreto 3930 de 2010 Establece las disposiciones relacionadas

con los usos del recurso hídrico, el ordenamiento del recurso hídrico y los vertimientos al recurso hídrico, al suelo ya los alcantarillados.

Decreto 4728 de 2010 Por medio del cual se modifica parcialmente el decreto 3930 de 2010.

Decreto 3100 de 2003 Por medio del cual se reglamenta las tasa retributivas por la utilización directa del agua como receptor de los vertimientos puntuales y se toma otras determinaciones.

Decreto 3440 de 2004 Por el cual se modifica el decreto 3100 de 2003 y se adopta otras disposiciones

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Filtros percoladores.

Este tipo de tratamiento biológico utiliza lechos filtrantes estáticos colocados sobre sistemas de drenaje; el agua es distribuida por sistemas de aspersión sobre el lecho percolante que puede estar constituido de materiales como roca, plástico o madera. El tratamiento es realizado por la capa bacteriana que rodea el medio percolante, mientras que los espacios vacíos permiten que el aire y las aguas residuales tengan contacto con dicha capa utilizando la materia orgánica y el oxígeno para su metabolismo.

Lagunas de Oxidación tipo facultativa y maduración.

En este tipo de tratamiento se realiza la depuración biológica por medio de lagunas en las cuales el oxígeno requerido para la estabilización se obtiene por medio del oxígeno disponible en la materia orgánica (Lagunas anaeróbicas) o por medio de fotosíntesis y aireación atmosférica (lagunas Facultativas). Las profundidades de las lagunas varían de acuerdo al tipo de proceso que se requiere, las anaeróbicas pueden tener hasta 6 metros de profundidad, las facultativas entre 1.5 y 3.0 metros y las aeróbicas hasta de 1.5 m.

La remoción de coliformes fecales, se realiza a través de lagunas de maduración, colocadas en serie después de las lagunas primarias, secundarias o terciarias.

Humedales artificiales.

Los humedales son áreas que se encuentran saturadas por aguas superficiales o subterráneas con una frecuencia y duración tales, que sean suficientes para mantener condiciones saturadas. Suelen tener aguas con profundidades inferiores a 60 cm con plantas emergentes como espadañas, carrizos y juncos. La vegetación proporciona superficies para la formación de películas bacterianas, facilita la filtración y la adsorción de los constituyentes del agua residual, permite la transferencia de oxígeno a la columna de agua y controla el crecimiento de algas al limitar la penetración de luz solar.

Los humedales tienen tres funciones básicas que los hacen tener un atractivo potencial para el tratamiento de aguas residuales, son estas:

Fijar físicamente los contaminantes en la superficie del suelo y la materia orgánica.

Utilizar y transformar los elementos por intermedio de los microorganismos.

Lograr niveles de tratamiento consistentes con un bajo consumo de energía y bajo mantenimien

Reactor UASB.

Los reactores UASB (del inglés Upflow Anaerobic Sludge Blanket), también conocido como RAFA (Reactor anaerobio de flujo ascendente) son un tipo de biorreactor tubular que operan en régimen continuo y en flujo ascendente, es decir, el afluente

entra por la parte inferior del reactor, atraviesa todo el perfil longitudinal, y sale por la parte superior. Son reactores anaerobios en los que los microorganismos se agrupan formando biogránulos.

El reactor UASB podría reemplazar al sedimentador primario, al digestor anaerobio de fangos, al paso de tratamiento aerobio y al sedimentador secundario de una planta convencional de tratamiento aerobio de aguas residuales. Sin embargo, el efluente de reactores UASB normalmente necesitan un tratamiento posterior, para lograr degradar la materia orgánica remanente, nutrientes y patógenos. Este pos-tratamiento puede referirse a sistemas convencionales aerobios como lagunas de estabilización, plantas de fangos activos y otros.

Biodiscos.

Es un dispositivo para el tratamiento de aguas residuales compuesto de discos grandes de plástico colocados a corta distancia que rotan en torno a un eje horizontal, los discos se mueven alternadamente en el agua residual y en el aire y desarrollan un crecimiento biológico en sus superficies, un contactor biológico rotativo consiste en una serie de discos circulares de poliestireno, o cloruro de polivinilo, situados sobre un eje, a corta distancia unos de otros los discos están parcialmente sumergidos en el agua residual y giran lentamente en el seno de la misma, en el funcionamiento de un sistema de este tipo, los crecimientos biológicos se adhieren a las superficies de los discos, hasta formar una película biológica sobre la superficie mojada de los mismos.

La rotación de los discos pone la biomasa en contacto, de forma alternativa, con la materia orgánica presente en el agua residual y con la atmósfera, para la adsorción de oxígeno la rotación del disco induce la transferencia de oxígeno y mantiene la biomasa en condiciones aerobias. La rotación también es el mecanismo de eliminación del exceso de sólidos en los discos por medio de los esfuerzos cortantes que origina y sirve para mantener en suspensión los sólidos arrastrados, de modo que puedan ser transportados desde el reactor hasta el clarificador. Los biodiscos se pueden utilizar como tratamiento secundario, y, también, se pueden emplear para la nitrificación y desnitrificación estacionales o permanentes.

Principales ventajas y desventajas de los sistemas de tratamiento

Fuente. Adaptado de Von Sperling M y Chemicharo C. Biological Wastermater Treatment

in wan climate 2006

Comparación entre diferentes tecnologías de tratamiento en cuanto a porcentaje de remoción de contaminantes

Fuente. Adaptado de Von Sperling M. Chernicharo C. Biological Wasterwater tretment in wan climate region. 2006.

Comparacion de difrentes tecnologias en cuanto teniendoe cuenta requerimiento de area , comnsumo energetico, volumen de lodos producido

Fuente. Adaptado de Von Sperling M. Chernicharo C. Biological Wasterwater tretment in wan climate región. 2006

DISCUSIÓN

Los sistemas de tratamiento de Aguas Residuales se han convertido en un gran reto para los municipios, debido a que los municipios no están invirtiendo los recursos económicos necesarios para optimizar los procesos físicos, químicos y biológicos que permitan remover de una manera eficiente toda la carga contaminante proveniente de las aguas residuales domésticas, industriales y agrícolas.

La normatividad ambiental vigente es clara, y se demuestra que las leyes son específicas para que los usuarios mantenga los límites permisibles antes de enviar la descarga al cuerpo receptor, limitando a las fuentes hídricas a mantener su equilibrio permanente y continuo con los demás nutrientes naturales que ellas poseen.

Desafortunadamente los recursos económicos que se destinan para el tratamiento de las aguas residuales como debería ser, por el contrario son tomados para la contratación de otros servicios diferentes al aporte al saneamiento básico.

5. CONCLUSIONES

El mayor riesgo que posee el agua es el ser humano este realiza un daño permanente sobre un recurso vital para el ser humano.

Los riesgos que corre el agua de verse afectada inciden directamente sobre el ser humano de tal forma que al ser esta un recurso fundamental para el desarrollo humano esto genera enfermedades a la población afectada y suspensión del servicio de agua potable.

El grado de afectación del agua por atentados por grupos al margen de la ley se dan con tanta sevicia que ellos mismos no tienen idea de los daños irreparables que hacen a la fuente hídrica afectada y a los integrantes del medio ambiente, como también recurso suelo y aire de la zona afectada.

Debe ser parte de los diálogos de paz el tema del medio ambiente para que los grupos al margen de la ley tomen conciencia de la afectación que le realizan al agua y al medio ambiente solo por llamar la atención del país sin tener ninguna justificación lógica.

Existe una normas convencionales del derecho internacional humanitario para la protección del medio ambiente, pero en fundamental que en Colombia exista una normatividad severa para estos atentados donde se pone en riesgo el agua de consumo humano y la salud de la población, sin dejar de a un lado la afectación al medio ambiente.

Es fundamental fortalecer la educación ambiental ya que con esta se pueden mitigar los riesgos del agua de forma paulatina, ya que nosotros tomaremos conciencia de evitar contaminar las fuentes hídricas fundamentales para la vida humana.

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