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El aguaContaminación y depuración
La contaminación del agua
El agua, por disolver todo lo que es soluble, por diluir todo lo que es tóxico, por llevarse todo lo que flota, por ocultar todo lo que se hunde, parece condenada por el hombre a ser el principal vehículo de la contaminación.
Las principales causas de contaminación
Intensificación del uso
Vertido de residuos domésticos e industriales sin tratar
Aplicación excesiva de plaguicidas y fertilizantes en la agricultura
Vertido accidental de sustancias nocivas incluidas las radiactivas
Además, condiciones geoquímicas locales, también pueden ocasionar problemas, como por ejemplo:• Erupciones volcánicas• Avalanchas de lodo• Inundaciones• Sequía
Agravados por actuaciones humanas como:• Deforestación• Incendios• Canalización de los ríos
Más del 70 % de los ríos, arroyos y lagos del mundo están contaminados por vertidos urbanos, agrícolas e industriales.
A través del agua mueren al menos 25 millones de personas al año en los países subdesarrollados.
Concepto de contaminaciónConcepto de contaminación
Se entiende por contaminación, a efectos de la Ley 29/1985 de Aguas artículo 85,
acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica.
Tipos de contaminación por la forma de producirse
PUNTUALFoco emisor claramente identificableAfecta a una zona concretaVertidos industriales y urbanos
DIFUSASin foco de emisión concretoAfecta a grandes zonasVertidos agrícolas o vertidos a través de la atmósfera
Tipos de contaminación por el origen
NATURALSin intervención humana (partículas procedentes de la erosión, de erupciones, restos de animales y plantas). Normalmente la capacidad autodepuradora del agua es suficiente para eliminarla
ANTRÓPICACon intervención humana
Contaminación antrópica
URBANA-DOMÉSTICARestos fecalesProductos químicos procedentes de detergentes, lejías, bricolaje, etc.Microorganismos
AGRÍCOLA-GANADERAAbonos químicosFertilizantesPlaguicidasAgua utilizada en la limpieza de enseres y establecimientos agrícolasMicroorganismos
INDUSTRIALContaminantes sólidos, metales pesados, materia orgánicaContaminantes líquidos, aceites, grasas, que provocan acidez, alcalinidad, incremento de la temperatura, radiactividad, etc.
Bioacumulación
Muchos contaminantes van incrementando su concentración a lo largo de las cadenas tróficas hasta alcanzar valores tóxicos que llegan a ocasionar la muerte del individuo. Ocurre porque son compuestos sintéticos como el DDT, plásticos, etc. u otros que no están libres en la naturaleza como los metales pesados, por lo que no hay organismos capaces de degradarlos.
Otras fuentes de contaminación
Vertederos de residuos urbanos, industriales y agrarios
Uso de automóviles, aceites lubricantes, baterías, anticongelante, combustible
Accidentes y limpieza de petroleros, con mareas negras
La calidad del agua. Parámetros indicadores
Partículas en suspensión
Presencia de sustancias diversas
Presencia de sustancias inorgánicas
Presencia de sustancias orgánicas y bacterias
Presencia de sales (en microsiemens/cm)
Puede indicar mayor actividad biológica
Presencia de átomos radiactivos
Turbidez
Color
Sabor
Olor
Conductividad eléctrica
Temperatura
Radiactividad
IndicaParámetro
Físicos
Químicos
Concentración de H+
Mide capacidad de amortiguación de pH
Concentración de Ca y Mg
Indican sabores, poder corrosivo o eutrofizante
Contaminación fecal. Los primeros son tóxicos
Toxicidad del agua. Bioacumulables
Disponible para degradar mo por microbios
Cantidad de O que necesitan los microbios para degradar la mo del agua. Mide [mo]
Contenido total de compuestos orgánicos
pH
Alcalinidad
Dureza
Cloruros, sulfatos, fosfatos, carbonatos
Nitratos, nitritos, amonio
Metales pesados
OD (oxígeno disuelto)
DBO (demanda bioquímica de oxígeno)
DQO (demanda química de oxígeno)
COT (carbono orgánico total)
IndicaParámetro
Biológicos
Contenido total de bacterias que crecen a esa tempe-ratura que es la óptima de los patógenos humanos
Los tres indican contaminación con aguas fecales de origen doméstico, agrícola o ganadero.
Indican condiciones anaerobias
Bacterias aerobias a 37ºC
Coliformes totales
Coliformes fecales
Estreptococos fecales
Clostridiums sulfito-reductores
IndicanParámetros
Depuración de las aguas residuales
La depuración tiene por objetivo devolver a las aguas residuales su estado natural, retirando de ellas los contaminantes.
La depuración absoluta es prácticamente imposible, sobre todo desde el punto de vista económico.
Procesos en la línea de agua
• Pretratamiento. Eliminación de sólidos de gran tamaño mediante rejas, tamices, desarenadores, desengrasadores
•Tratamiento primario. Eliminación de sólidos en suspensión en decantadores, mediante procesos físico-químicos:
Decantación/sedimentaciónCoagulación/floculación, mediante productos químicosFlotación, por corriente de aire ascendenteCorrección del pH
• Tratamiento secundario o biológico. Eliminación de la materia orgánica biodegradable mediante una digestión microbiana acelerada, en tanques con condiciones aerobias. Dos procedimientos:
Lodos o fangos activos, grandes tanques en los que las bacterias degradan la materia orgánica formando un sustrato gelatinoso con un cultivo muy activo de bacterias situado en el fondo del tanque.
Filtros bacterianos, tanques rellenos de piedras o material sintético en cuya superficie se forma una película de bacterias, hongos y protozoos. El agua cae como lluvia y la materia orgánica se va degradando, recogiéndose el agua limpia en el fondo.
• Decantación secundaria. Eliminación de los restos de materia orgánica y lodos.
• Desinfección. Cloración u ozonización
• Tratamiento terciario. Eliminación de contaminantes difíciles de separar como metales pesados, sales minerales, compuestos orgánicos disueltos, mediante ósmosis inversa, electrodiálisis, adsorción.
Procesos en la línea de fangos
• Espesamiento. Reducción del volumen de los fangos deshidratándolos por gravedad.
• Estabilización. Eliminación de la materia orgánica presente en condiciones aerobias o anaerobias, produciendo biogás (metano y dióxido de carbono)
• Acondicionamiento químico. Elimina sólidos en suspensión con cal, cloruro férrico o calor a presión.
Fangos (continuación)
• Deshidratación. Eliminación total del agua con filtros, prensas, centrífugas, secado, etc.
• Incineración, almacenado en vertederos o empleo en agricultura. Depende de la composición final del fango obtenido.
Procesos en la línea de fangos
Línea de gas
El gas resultante de la digestión de los fangos puede reutilizarse para aportar parte de la energía eléctrica que requiere la planta.
El gas que no se utiliza se suele quemar en una antorcha.
Estado actual de la depuración en España
En España, Navarra y Madrid son las dos comunidades autónomas que depuran todas sus aguas residuales.