Un proceso de limpieza natural comenzó hace muchos años con la descarga de aguas residuales en los arroyos. En primer lugar, el gran volumen de agua pura en la corriente diluye los desechos. Las bacterias que comen lodo y otras criaturas microscópicas en el agua convirtieron las aguas residuales y otros materiales orgánicos en nuevas células bacterianas y otros subproductos como el CO2. Los municipios deben adaptarse a la mayor población actual y al mayor volumen de aguas residuales domésticas e industriales.
Devolviendo a la naturaleza:
Acelerar los procesos naturales de purificación de agua es un objetivo principal del tratamiento de aguas residuales. Los residuos pasan por dos etapas de tratamiento primario y dos secundarios. Los sólidos pueden asentarse y luego se eliminan de las aguas residuales en la etapa de tratamiento principal. En la etapa secundaria, las aguas residuales se limpian aún más mediante procesos biológicos. En ocasiones, estos pasos se pueden consolidar en un solo procedimiento.
La primera línea de defensa:
Para evitar atascos y daños en los equipos, las aguas residuales pasan primero por un tamiz antes de llegar a la planta de tratamiento. Las cámaras de arena se utilizan para eliminar piedras diminutas, escoria y otras partículas de las aguas residuales después de filtrarlas. Una trampa de arena es particularmente importante para los municipios con sistemas de agua mixtos. La arena o la grava se pueden lavar en el sistema junto con el agua de lluvia.
Las aguas residuales aún contienen materiales orgánicos e inorgánicos y otras materias en suspensión después del filtrado y la remoción de arena.
Los clarificadores pueden eliminar estas partículas microscópicas. Cuando se reduce la velocidad de flujo en uno de estos tanques, las partículas suspendidas se asientan en el fondo, creando una masa de sólidos conocida como biosólidos primarios crudos.
Una vez bombeado, puede usarse como fertilizante o desecharse como desecho.
En los últimos años, muchas ciudades han descubierto que el tratamiento básico no es suficiente para cumplir con los requisitos de calidad del agua. Para cumplir con estos estándares, las comunidades o empresas suelen utilizar un tratamiento secundario y, a veces, un pretratamiento para eliminar los nutrientes y otros contaminantes.
Cuidado adicional:
Al utilizar los microorganismos que ya están presentes, el postratamiento puede eliminar alrededor del 85% de los desechos orgánicos presentes en las aguas residuales.
El filtro percolador y el proceso de lodos activados son los dos métodos de tratamiento más utilizados.
Uno de los otros procesos tiene lugar después de que el efluente haya salido del decantador primario. Un filtro percolador consiste en un lecho de piedra de uno a dos metros de profundidad sobre el cual pueden fluir las aguas residuales.
En el pasado reciente, también se construyeron lechos de goteo utilizando piezas entrelazadas de plástico corrugado u otros medios sintéticos. Puedes comer la mayoría de las cosas orgánicas una vez que las bacterias se han acumulado y multiplicado. Las tuberías llevan el agua limpia a una planta de tratamiento, donde se procesa más. Se utiliza un segundo tanque de sedimentación para eliminar las bacterias restantes de las aguas residuales parcialmente tratadas.
Los filtros de goteo están siendo reemplazados por la técnica de lodos activados, actualmente más popular. El trabajo de las bacterias se acelera mediante el proceso de lodo activado, que mezcla aguas residuales con lodo rico en bacterias y aire. Las aguas residuales del decantador primario se combinan con aire y lodos cargados de bacterias en un tanque de aireación, donde se deja reposar durante muchas horas. Durante este tiempo, las bacterias descomponen las sustancias orgánicas en subproductos inofensivos.
Al devolver el lodo al tanque de aireación, donde se mezcla con aguas residuales frescas y miles de millones de bacterias más, se puede reutilizar. Para eliminar los gérmenes residuales, las aguas residuales parcialmente limpiadas del tanque de lodos activados se alimentan a un segundo tanque de sedimentación para su tratamiento posterior.
Las aguas residuales de la balsa de sedimentación suelen ser tratadas con cloro antes de ser enviadas a la balsa receptora para completar el postratamiento.
Se agrega cloro al agua para matar gérmenes peligrosos y minimizar los olores. La cloración mata el 99,9% de los microorganismos dañinos en las aguas residuales cuando se realiza correctamente. Para evitar el transporte y el almacenamiento de cantidades significativas de cloro, que a veces se encuentra en forma gaseosa, varias comunidades ahora fabrican su propia solución de cloro en el sitio. La decloración, una técnica que elimina el exceso de cloro antes de descargarlo en las aguas superficiales, actualmente es obligatoria en varios estados. En los casos en que el cloro en los efluentes tratados puede ser dañino para los peces y otras formas de vida acuática, también se utilizan alternativas de desinfección con luz ultravioleta u ozono.
Otras opciones:
Con la aparición de nuevas formas de contaminación, las plantas de tratamiento de aguas residuales ahora se encuentran bajo una presión adicional. Hoy en día, los contaminantes como los metales pesados, los compuestos químicos y los productos químicos nocivos son más difíciles de eliminar del agua. La situación solo empeorará a medida que aumente la sed de agua de las personas. Con la creciente necesidad de reutilización del agua, es necesario mejorar el tratamiento de las aguas residuales. Para hacer frente a estas dificultades, se están utilizando tecnologías mejoradas para eliminar los contaminantes en las plantas de tratamiento o prevenir la contaminación en la fuente. El pretratamiento de residuos industriales elimina muchos contaminantes nocivos no al final de la tubería, sino al principio.
Se están mejorando las técnicas de eliminación de contaminantes para aumentar la cantidad de agua que se puede devolver de manera segura a los cuerpos de agua receptores. La filtración, la adsorción con carbón, la destilación y la ósmosis inversa son algunos de los procesos de separación físico-químicos que se están utilizando o desarrollando actualmente para el tratamiento avanzado de residuos. Se puede lograr una amplia gama de control de la contaminación utilizando estos procesos de tratamiento de aguas residuales solos o en combinación. Los efluentes depurados por dicho tratamiento pueden utilizarse con fines industriales, agrícolas o recreativos o incluso como fuentes de agua potable.