Las aguas residuales domésticas e industriales tarde o temprano llegan a los ríos y lagos, lo que provoca la muerte de organismos vivos, así como de bacterias que utilizan residuos orgánicos. Este problema es relevante a escala de la Tierra. El infame parche de basura del Pacífico contiene más de 350 millones de toneladas de escombros (plástico, resina, vidrio) que llegaron junto con las corrientes de las costas habitadas. Está en constante crecimiento y representa una amenaza para la vida de toda la vida marina.
La urgencia del problema
El nivel de tratamiento de aguas residuales depende de la calidad del equipo que filtra y desinfecta masivamente el líquido, devolviéndolo a los cuerpos de agua o al sistema de suministro de agua de la ciudad.
Los residuos industriales también son peligrosos. Éstas incluyen:
- aguas residuales de las empresas, saturadas de toxinas;
- escorrentías de trabajos agrícolas que contienen fosfatos, nitratos y otros minerales;
- aguas residuales con desechos inorgánicos: arena, partículas de suelo, sales de metales pesados.
El fluido industrial se divide convencionalmente:
- por el grado de efectos tóxicos;
- concentración de sustancias peligrosas;
- acidez;
- composición.
Las sustancias se dividen en conservadoras y no conservadoras. Los primeros no reaccionan con otros componentes, no forman nuevos enlaces químicos. Son difíciles de eliminar: se trata de sales de metales pesados, elementos radiactivos, fenoles y pesticidas. Estas sustancias prácticamente no se descomponen. Los componentes no conservadores del agua sucia pueden, con el tiempo, ser procesados por un método biológico - bacterias anaeróbicas - estos son residuos orgánicos.
Hay muchas formas de tratar las aguas residuales. Dependiendo de lo que deba eliminarse del agua, se utilizan ciertas tecnologías. Por ejemplo, para purificar un sistema de alcantarillado doméstico, basta con construir un tanque de dos cámaras y poner en marcha microorganismos anaeróbicos. En este caso, el agua se limpia en un 70% y va al suelo, donde continúa el proceso de sedimentación de partículas en suspensión y materia orgánica.
Pasos de limpieza
- Mecánico. En esta etapa, se produce la separación de residuos insolubles y partículas sólidas. Se utilizan varias rejillas, tamices, filtros, trampas de arena, trampas de grasa. El ancho de los orificios en la rejilla es máximo de 1,5 cm El tratamiento mecánico de aguas residuales también tiene varias etapas. Después de la rejilla, el efluente ingresa a la trampa de arena, donde se depositan finas partículas sólidas, principalmente arena. La siguiente etapa es la trampa de grasa. La grasa es más liviana que el agua, por lo tanto, se acumula en la superficie, desde donde ingresa a un depósito especial y se elimina.
- El tipo biológico de limpieza implica el uso de varios microorganismos, lombrices de tierra. Son capaces de eliminar la materia orgánica soluble y convertirla en una sustancia inofensiva. Se utilizan bacterias aeróbicas y anaeróbicas.Algunos funcionan en presencia de oxígeno, mientras que otros no lo necesitan. Durante la fermentación anaeróbica, se libera metano, un gas combustible que, una vez obtenido en un biorreactor, se purifica y se utiliza para necesidades domésticas o industriales.
- Etapa fisicoquímica. Aquí, las partículas suspendidas se eliminan, principalmente pegándolas en otras más grandes: coagulación. Hay muchos métodos: flotación, centrifugación, evaporación, sorbentes, aireación (oxidación) y otros. Los métodos fisicoquímicos de tratamiento de aguas residuales permiten eliminar todas las sustancias solubles finamente dispersas del líquido. Como resultado, se obtiene agua industrial, lista para ser enviada a embalses. No se recomienda beber este líquido.
- La desinfección es el paso final. Los métodos más comunes son la irradiación ultravioleta, la ozonización y la cloración.
En Rusia, el principal método de desinfección es una exposición de 30 minutos al cloro. En Europa, este método ha estado prohibido durante mucho tiempo. Después de la purificación, el agua teóricamente se puede beber, pero es mejor aplicar un procesamiento adicional: filtración en casa o hirviendo.
Eliminación de aguas residuales
Las aguas residuales se eliminan por un método químico, logrando precipitación, luego de lo cual se utilizan otros químicos y el precipitado se descompone en componentes simples. Este método se utiliza para purificar el agua en la producción de polímeros sintéticos.
Normas para la purificación de agua
Tenido en cuenta:
- carga sobre el medio ambiente;
- parámetros de contaminación permisibles;
- la cantidad de aguas residuales;
- frecuencia de las emisiones a los cuerpos de agua.
La capacidad de la planta de tratamiento debe corresponder al volumen de aguas residuales producidas.
Metodos basicos
El sistema de tratamiento de aguas residuales debe funcionar de manera integral para eliminar por completo todas las sustancias nocivas y tóxicas. El uso de cualquier método no da un resultado del cien por cien.
Biorremediación anaeróbica
El sistema más efectivo es en las instalaciones de alcantarillado doméstico, donde se descarga la materia fecal. Los microorganismos anaeróbicos se agregan a partir de concentrados que se pueden comprar en la tienda. Al mismo tiempo, es posible equipar la recepción de gas metano, que se libera durante el procesamiento de materia orgánica. El biorreactor es una ventaja adicional del método. Para obtener un gas limpio capaz de arder, debe purificarse de la humedad y el dióxido de carbono.
Estas instalaciones complejas se utilizan en hogares donde se crían animales y aves. Con grandes volúmenes de materias primas, el biorreactor se amortiza en un año, dado que los propietarios utilizan gas y venden abono orgánico.
El almacenamiento donde caen los efluentes primarios se llama digestor. En la parte inferior hay lodos activados, que son gránulos, comunidades bacterianas. Los microorganismos se multiplican lentamente, por lo que es importante mantener las condiciones óptimas para su supervivencia. La temperatura debe estar dentro de los 30 grados. En el proceso de trabajo, es necesario bombear algunos de los microorganismos. Esto se hace manualmente o usando una máquina de alcantarillado. La sustancia es segura: se puede usar para alimentar al ganado o como fertilizante en el sitio, ya que contiene una gran cantidad de minerales.
La desventaja de la purificación anaeróbica es la baja velocidad de los procesos y la necesidad de medidas adicionales para eliminar los componentes orgánicos. El equipo es caro, las bacterias requieren un control constante de la temperatura del medio ambiente.
Tratamiento aeróbico de aguas residuales
Es deseable que los métodos anaeróbicos y aeróbicos se utilicen juntos ya que los aerobios completan el proceso de tratamiento biológico.
El equipo está representado por contenedores abiertos, la mayoría de las veces estructuras rectangulares de hormigón armado, donde ingresa líquido, previamente purificado de materia orgánica sólida. Para aumentar la población bacteriana, es necesario aumentar la concentración de oxígeno, lo que requiere la instalación de equipos adicionales.
Existen ciertos requisitos para la composición cuantitativa de bacterias. Por ejemplo, los organismos más simples se alimentan de bacterias, eliminando las células viejas y determinadas poblaciones muy descuidadas.
La desventaja de la instalación es el alto precio. También es necesario encontrar un lugar adecuado para instalar ambos tanques.
Métodos químicos y fisicoquímicos.
Si los efluentes están saturados con componentes ácidos, se les agregan sustancias alcalinas: cal, hidróxidos, sosa. Si se suministran líquidos residuales alcalinos, se utilizan ácidos: sulfúrico o clorhídrico. Como resultado, se obtienen precipitados en forma de sales. Se utiliza un medidor de pH para controlar la acidez.
La ozonización es un método químico de purificación, cuya esencia es la oxidación de la materia orgánica. El proceso es rápido: se pueden purificar grandes masas de agua en un corto período de tiempo.
La desventaja del método es que antes de la ozonización, es necesario purificar las impurezas sólidas grandes, lo que generalmente se realiza en digestores y tanques de aireación. Además, los altos costos de energía para esta tecnología y los reactivos que están diseñados para ciertos iones, por ejemplo, hierro o manganeso.
Los métodos fisicoquímicos se utilizan cuando no solo están presentes partículas solubles, sino también suspendidas en un líquido prepurificado. Los principales son:
- Flotación: neumática, a presión, mecánica, eléctrica. Como resultado de la interacción de las burbujas de aire y las partículas en suspensión, surgen complejos de flotación, que flotan a la superficie en forma de espuma y se eliminan en la siguiente etapa.
- El método de intercambio iónico se basa en la sustitución de unas partículas por otras. La limpieza se realiza con intercambiadores de iones, sustancias como resinas sintéticas.
La resina debe regenerarse después de varios ciclos de aplicación para eliminar la capa contaminada. Se utilizan varios esquemas de limpieza, que dependen del tipo de contaminación y la concentración de sustancias nocivas.
Métodos mecánicos
Para una separación de alta calidad, es necesario ajustar correctamente el caudal del líquido a través de la trampa de arena para que las partículas tengan tiempo de depositarse en el fondo.
Colocación de instalaciones de tratamiento
Para las plantas de tratamiento, las áreas planas con un nivel de agua subterráneo bajo son adecuadas para que el líquido pueda someterse a una limpieza final en el suelo. En casas particulares, esta es una parcela oculta a miradas indiscretas. Es deseable que los olores que a veces aparecen durante la descomposición de la materia orgánica no lleguen a los vecinos.
Por lo general, el equipo se selecciona en función de las características del sitio y el tipo de suelo. Por ejemplo, en las margas, las aguas residuales técnicas se absorben mal y puede producirse un estancamiento.Por lo tanto, se instalan comunicaciones de drenaje, que eliminan el líquido del sitio a través de tuberías.
De acuerdo con los requisitos sanitarios, el tanque de alcantarillado debe estar al menos a 50 metros del pozo de agua potable. Hay campos de filtración alrededor del pozo de filtración, dentro del radio de los cuales no se colocan los pozos destinados al agua potable.
Es necesario mantener la distancia desde el borde de la carretera, al menos 3 metros. Si hay un cable eléctrico tendido, la alcantarilla se retira 1 metro. Desde el gasoducto - 1,5 metros.
