Tratamientos terciarios para reutilización de agua

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reutilización de agua

La reutilización del agua se está convirtiendo en un proceso cada vez más usado, ya que nos permite incrementar los recursos hídricos y con ello disminuir la presión sobre otras fuentes convencionales de agua.

De las más de 2000 estaciones depuradoras que hay en nuestro país, el 27% se encuentran preparadas tecnológicamente para ofrecer tratamientos terciarios que permiten la reutilización del agua. Se estima que ya se reutilizan más de 400 hectómetros cúbicos al año representando entre el 7% y el 13% del agua residual tratada.

Para la obtención del agua regenerada, que será fundamental para la reutilización, se requieren tratamientos adicionales que mejoren la calidad del efluente de aguas residuales de la depuradora, ya que por lo general los tratamientos de depuración disminuyen la carga de contaminantes de las aguas residuales permitiendo su vertido a cauces naturales. Sin embargo, no significa que sirva para un posterior uso como recurso hídrico alternativo.

Los conocemos como tratamientos terciarios y se llevan a cabo, de manera general, en las mismas instalaciones de una EDAR. El tratamiento terciario viene a continuación del tratamiento secundario, en la sección que se conoce como estación de regeneración de agua (ERA).

Es durante la ERA donde se llevan a práctica los procesos de depuración avanzados con el objetivo de reducir la carga de contaminante residual, sólidos en suspensión y turbidez, además de los microorganismos patógenos (virus y bacterias) que garantizan la calidad sanitaria del agua.

¿Qué es un tratamiento terciario de aguas residuales?

El tratamiento terciario de las aguas residuales tiene como finalidad eliminar la carga orgánica residual y aquellas otras sustancias contaminantes no eliminadas en los tratamientos secundarios. Se trata de un procedimiento biológico o físico-químico, siendo el proceso unitario más empleado el físico- químico. Para ello se utiliza la precipitación, la filtración y/o la cloración con el objetivo de rebajar de forma drástica los niveles de nutrientes inorgánicos, fundamentalmente los fosfatos y nitratos del efluente final.

Procesos de un tratamiento terciario de aguas residuales

Los tratamientos terciarios son elegidos dependiendo de dos factores, fundamentalmente: por un lado, de la línea de tratamiento primario y secundario que exista en la EDAR, y por el otro, de la calidad requerida del agua regenerada, con la finalidad de que cumpla las calidades mínimas exigidas para su uso en base a la legislación vigente.

En la actualidad se cuenta con diversos procesos basados en tratamientos que varían su complejidad, lo que repercute de manera directa en los costes de inversión, la explotación de las plantas de tratamiento y en el precio del agua regenerada. Es fundamental, por lo tanto, que tengamos en consideración el coste a la hora de elegir el tratamiento.

Los elección de procesos también está influenciada por los tratamientos primarios y secundarios que se hayan implementado previamente, además de la calidad de las aguas para su posterior uso (en base a legislación vigente).

Las diferentes tecnologías para los procesos de tratamiento terciario se describen a continuación:

Fisicoquímicos

Es una operación que tiene como finalidad eliminar la materia que se encuentra en suspensión a través del uso de operaciones mecánicas y aditivos químicos, como la coagulación, floculación y decantación (sedimentación).

Filtración

La operación por la que el agua pasa a través de un medio poroso y retiene la mayor cantidad posible de materia en suspensión. Puede ser tanto una filtración profunda o superficial.

Flotación con aire disuelto

Se trata de una operación que consiste en generar burbujas de gas. Las burbujas de aire contienen las partículas presentes del agua tratada que se elevan hacia la superficie y salen del procesado.

Oxidaciones avanzadas: Es una operación que su objetivo es degradar los compuestos orgánicos en un medio acuoso.

Membranas de filtración

La operación consiste en impedir por exclusión el paso, a través de la membrana, de contaminantes de mayor diámetro de poro de la membrana. Por una lado, diferenciamos la fuerza impulsora generada por el diferencial de presión transmembrana en microfiltración, ultrafiltración, nanofiltración, ósmosis inversa y, por otro lado, la electrodiálisis, cuya fuerza impulsora es el diferencial de potencial eléctrico transmembrana.

Dentro la filtración de agua por membranas encontramos:

Microfiltración

La microfiltración usa membranas que tienen el tamaño del poro entre 0.1 y 10 µm. Puede ser usada para diversos tratamientos de agua siempre que sea necesario retirar de un líquido las particulares un diámetro superior a 0.1 mm.

Ultrafiltración

La ultrafiltración permite retener moléculas cuyo tamaño oscila entre 0.001 y 0.1 µm.

Ósmosis inversa

En la ósmosis inversa se aplica a una disolución concentrada una presión superior a la osmótica, de esta forma se produce el paso del agua desde la disolución más concentrada a la más diluida hasta alcanzar un nuevo equilibrio. Esta técnica se usa para eliminar del agua el contenido en sales.

Electrodiálisis

Es un proceso donde los iones son transportados a través de una membrana de intercambio iónico usando como fuerza la energía eléctrica. Las membranas tienen fijados una elevada cantidad de grupos iónicos, los cuales les permiten el transporte selectivo de iones a través de la membrana, dependiendo de la carga que posean. De esta forma lo que hacen es que permite el paso de contraiones mientras que se impide el paso de los coines.

Nanofiltración

La nanofiltración es un proceso mediante membranas cuyo tamaño del poro se encuentra comprendido entre los 150-500 Dalton. Los contaminantes se separan en base al tamaño molecular siendo, fundamentalmente, sustancias orgánicas, como pueden ser micro contaminantes e iones multivalentes.

Desinfección

Se trata del paso final antes de traspasar las aguas residuales al ambiente, y tiene como finalidad el eliminar microorganismos que pueden representar un peligro para la salud. Para el proceso diferenciamos diferentes mecanismos:

  • Radiación Ultravioleta: La desinfección se realiza mediante un equipo UV que proporciona una desinfección más rápida y efectiva que la cloración. No requiere de depósitos de contacto ya que se realiza de forma instantánea a través del paso de agua por el equipo de tratamiento ultravioleta. Es un buen método cuando no se dispone un espacio suficiente para un tratamiento con cloro o con ozono. Para su correcto funcionamiento es fundamental un correcto sistema de filtración para eliminar turbidez y asegurar una transmisión adecuada de la radiación ultravioleta en el flujo de agua a tratar.
  • Cloro: El agua depurada se conserva en un depósito final de distribución con un cantidad correcta de cloro libre con el objetivo de evitar la proliferación de microorganismos y de esta forma favorecer su reutilización. El uso del depósito debe ser exclusivo, ya que el proceso de cloración requiere de un tiempo prudencial para asegurar la desinfección. Hay varias formas de cloración del depósito pasando por un sistema automático de medición y control de la dosificación de cloro libre en el depósito mediante sonda de cloro libre o de redox o dosificación de cloro proporcional al caudal de agua depurada mediante la instalación de un contador emisor de impulsos. Es uno de los sistemas más sencillos y económicos para la reutilización del agua. Sin embargo, presenta el inconveniente de tener que usar un producto químico como es el hipoclorito de sodio durante el proceso.
  • Ozono: Se trata de un poderoso oxidante y desinfectante que posee una velocidad de esterilización superior a la de cualquier tratamiento convencional como puede ser el tratamiento con cloro. Favorece, de esta manera, la posibilidad de tener tanques de contacto muy reducidos, ya que se requiere de tres minutos para asegurar la desinfección.

 
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