Tratamiento del agua residual [editar]

Tratamiento del agua residual [editar]

Diagrama de una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.

Artculo principal: Tratamiento de aguas residualesToda agua servida o residual debe ser tratada tanto para proteger la salud pblica como para preservar el medio ambiente. Antes de tratar cualquier agua servida debemos conocer su composicin. Esto es lo que se llama caracterizacin del agua. Permite conocer qu elementos qumicos y biolgicos estn presentes y da la informacin necesaria para que los ingenieros expertos en tratamiento de aguas puedan disear una planta apropiada al agua servida que se est produciendo.

Una Planta de tratamiento de Aguas Servidas debe tener como propsito eliminar toda contaminacin qumica y bacteriolgica del agua que pueda ser nociva para los seres humanos, la flora y la fauna de manera que el agua sea dispuesta en el ambiente en forma segura. El proceso, adems, debe ser optimizado de manera que la planta no produzca olores ofensivos hacia la comunidad en la cual est inserta. Una planta de aguas servidas bien operada debe eliminar al menos un 90% de la materia orgnica y de los microorganismos patgenos presentes en ella.

Como se ve en este grfico, la etapa primaria elimina el 60% de los slidos suspendidos y un 35% de la DBO. La etapa secundaria, en cambio, elimina el 30% de los slidos suspendidos y un 55% de la DBO.

Etapas del tratamiento del agua residual [editar]El proceso de tratamiento del agua residual se puede dividir en cuatro etapas: pretratamiento, primaria, secundaria y terciaria. Algunos autores llaman a las etapas preliminar y primaria unidas como etapa primaria.

Etapa preliminar [editar]La etapa preliminar debe cumplir dos funciones:

1. Medir y regular el caudal de agua que ingresa a la planta

2. Extraer los slidos flotantes grandes y la arena (a veces, tambin la grasa).

Normalmente las plantas estn diseadas para tratar un volumen de agua constante, lo cual debe adaptarse a que el agua servida producida por una comunidad no es constante. Hay horas, generalmente durante el da, en las que el volumen de agua producida es mayor, por lo que deben instalarse sistemas de regulacin de forma que el caudal que ingrese al sistema de tratamiento sea uniforme.

Asimismo, para que el proceso pueda efectuarse normalmente, es necesario filtrar el agua para retirar de ella slidos y grasas. Las estructuras encargadas de esta funcin son las rejillas, tamices, trituradores (a veces), desgrasadores y desarenadores. En esta etapa tambin se puede realizar la preaireacin, cuyas funciones son: a) Eliminar los compuestos voltiles presentes en el agua servida, que se caracterizan por ser malolientes, y b) Aumentar el contenido de oxgeno del agua, lo que ayuda a la disminucin de la produccin de malos olores en las etapas siguientes del proceso de tratamiento.

Etapa primaria [editar]Tiene como objetivo eliminar los slidos en suspensin por medio de un proceso de sedimentacin simple por gravedad o asistida por coagulantes y floculantes. As, para completar este proceso se pueden agregar compuestos qumicos (sales de hierro , aluminio y polielectrolitos floculantes) con el objeto de precipitar el fsforo, los slidos en suspensin muy finos o aquellos en estado de coloide.

Las estructuras encargadas de esta funcin son los estanques de sedimentacin primarios o clarificadores primarios. Habitualmente estn diseados para suprimir aquellas partculas que tienen tasas de sedimentacin de 0,3 a 0,7 mm/s. Asimismo, el perodo de retencin es normalmente corto, 1 a 2 h. Con estos parmetros, la profundidad del estanque flucta entre 2 a 5 m.

En esta etapa se elimina por precipitacin alrededor del 60 al 70% de los slidos en suspensin. En la mayora de las plantas existen varios sedimentadores primarios y su forma puede ser circular, cuadrada a rectangular.

Etapa secundaria [editar]Tiene como objetivo eliminar la materia orgnica en disolucin y en estado coloidal mediante un proceso de oxidacin de naturaleza biolgica seguido de sedimentacin. Este proceso biolgico es un proceso natural controlado en el cual participan los microorganismos presentes en el agua residual, y que se desarrollan en un reactor o cuba de aireacin, ms los que se desarrollan, en menor medida en el decantador secundario. Estos microorganismos, principalmente bacterias, se alimentan de los slidos en suspensin y estado coloidal produciendo en su degradacin en anhdrido carbnico y agua, originndose una biomasa bacteriana que precipita en el decantador secundario. As, el agua queda limpia a cambio de producirse unos fangos para los que hay que buscar un medio de eliminarlos.

En el decantador secundario, hay un flujo tranquilo de agua, de forma que la biomasa, es decir, los flculos bacterianos producidos en el reactor, sedimentan. El sedimento que se produce y que, como se dijo, est formado fundamentalmente por bacterias, se denomina fango activo.

Los microorganismos del reactor aireado pueden estar en suspensin en el agua (procesos de crecimiento suspendido o fangos activados), adheridos a un medio de suspensin (procesos de crecimiento adherido) o distribuidos en un sistema mixto (procesos de crecimiento mixto).

Las estructuras usadas para el tratamiento secundario incluyen filtros de arena intermitentes, filtros percoladores, contactores biolgicos rotatorios, lechos fluidizados, estanques de fangos activos, lagunas de estabilizacin u oxidacin y sistemas de digestin de fangos.

Etapa terciaria [editar]Tiene como objetivo suprimir algunos contaminantes especficos presentes en el agua residual tales como los fosfatos que provienen del uso de detergentes domsticos e industriales y cuya descarga en curso de agua favorece la eutrofizacin, es decir, un desarrollo incontrolado y acelerado de la vegetacin acutica que agota el oxgeno, y mata la fauna existente en la zona. No todas las plantas tienen esta etapa ya que depender de la composicin del agua residual y el destino que se le dar.

Principales pasos del tratamiento de aguas residuales [editar]Desinfeccin [editar]Las aguas servidas tratadas normalmente contienen microorganismos patgenos que sobreviven a las etapas anteriores de tratamiento. Las cantidades de microorganismos van de 10.000 a 100.000 coliformes totales y 1.000 a 10.000 coliformes fecales por 100 ml de agua, como tambin se aslan algunos virus y huevos de parsitos. Por tal razn es necesario proceder a la desinfeccin del agua. Esta desinfeccin es especialmente importante si estas aguas van a ser descargadas a aguas de uso recreacional, aguas donde se cultivan mariscos o aguas que pudieran usarse como fuente de agua para consumo humano.

Los mtodos de desinfeccin de las aguas servidas son principalmente la cloracin y la ozonizacin, pero tambin se ha usado la bromacin y la radiacin ultravioleta. El ms usado es la cloracin por ser barata, fcilmente disponible y muy efectiva. Sin embargo, como el cloro es txico para la vida acutica el agua tratada con este elemento debe ser sometida a decloracin antes de disponerla a cursos de agua natural.

Desde el punto de vista de la salud pblica se encuentra aceptable un agua servida que contiene menos de 1.000 coliformes totales por 100 ml y con una DBO inferior a 50 mg/L.

La estructura que se usa para efectuar la cloracin es la cmara de contacto. Consiste en una serie de canales interconectados por los cuales fluye el agua servida tratada de manera que sta est al menos 20 minutos en contacto con el cloro, tiempo necesario para dar muerte a los microorganismos patgenos.

Tratamiento de los fangos [editar]Los sedimentos que se generan en las etapas primaria y secundaria se denominan fangos. Estos fangos contienen gran cantidad de agua (99%), microorganismos patgenos y contaminantes orgnicos e inorgnicos. Se han desarrollado varios mtodos para el tratamiento de los fangos e incluyen: digestin anaerobia, digestin aerobia, compostaje, acondicionamiento qumico y tratamiento fsico. El propsito del tratamiento de los fangos es destruir los microbios patgenos y reducir el porcentaje de humedad.

La digestin anaerobia se realiza en un estanque cerrado llamado digestor y no requiere la presencia de oxgeno pues es realizada por bacterias que se desarrollan en su ausencia. Para el ptimo crecimiento de estos microorganismos se requiere una temperatura de 35 C. Las bacterias anaerobias degradan la materia orgnica presente en el agua servida, en una primera fase, a cido propinico, cido actico y otros compuestos intermedios, para posteriormente dar como producto final metano (60 - 70%), anhdrido carbnico (30%) y trazas de amonaco, nitrgeno, anhdrido sulfuroso e hidrgeno. El metano y el anhdrido carbnico son inodoros; en cambio, el cido propinico tiene olor a queso rancio y el cido actico tiene un olor a vinagre.

La digestin aerobia se realiza en un estanque abierto y requiere la presencia de oxgeno y, por tanto, la inyeccin de aire u oxgeno. En este caso la digestin de la materia orgnica es efectuada por bacterias aerobias, las que realizan su actividad a temperatura ambiente. El producto final de esta digestin es anhdrido carbnico y agua. No se produce metano. Este proceso bien efectuado no produce olores.

El compostaje es la mezcla del fango digerido aerbicamente con madera o llantas trituradas, con el objetivo de disminuir su humedad para posteriormente ser dispuesto en un relleno sanitario.

El acondicionamiento qumico se puede aplicar tanto a los fangos crudos como digeridos e incluye la aplicacin de coagulantes tales como el sulfato de aluminio, el cloruro frrico y los polmeros, los que tienen como funcin ayudar a la sedimentacin de las materias en suspensin y solucin en el fango; la elutriacin o lavado del fango, la cloracin y la aplicacin de floculante.

El tratamiento fsico incluye el tratamiento por calor y el congelamiento de los fangos.

Una vez concluida la etapa de digestin microbiana, ya sea aerobia o anaerobia, los fangos an contienen mucha agua (alrededor de un 90%) por lo que se requiere deshidratarlos para su disposicin final. Para ello se han diseado dos mtodos principales: secado por aire y secado mecnico.

Deshidratacin de los fangos [editar]Se han hecho diversas estructuras para el secado por aire de los fangos. Entre ellas estn: lechos de arena, lechos asistidos de arena, lagunas de fangos, lechos adoquinados y eras de secado.

Para el secado mecnico existen filtros banda, filtros prensa, filtros de vaco y centrfugas.

Los fangos deshidratados deben disponerse en una forma ambientalmente segura. Para ello, segn el caso, pueden llevarse a rellenos sanitarios, ser depositados en terrenos agrcolas y no agrcolas o incinerados. La aplicacin en terrenos agrcolas requiere que el fango no presente sustancias txicas para las plantas, animales y seres humanos. Lo habitual es que s las contengan por lo que lo normal es que sean dispuestos en rellenos sanitarios o incinerados.

Basura

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Contenedor repleto de bolsas de basura en una calle de BarcelonaLa basura es todo material considerado como desecho y que se necesita eliminar. La basura es un producto de las actividades humanas al cual se le considera de valor igual a cero por el desechado. No necesariamente debe ser odorfica, repugnante e indeseable; eso depende del origen y composicin de sta.

Normalmente se la coloca en lugares previstos para la recoleccin para ser canalizada a tiraderos o vertederos, rellenos sanitarios u otro lugar. Actualmente, se usa ese trmino para denominar aquella fraccin de residuos que no son aprovechables y que por lo tanto debera ser tratada y dispuesta para evitar problemas sanitarios o ambientales.

Contenido

[ocultar] 1 Clasificacin de los residuos

1.1 Residuos de clasificacin

1.2 Basura espacial

1.3 Basura tecnolgica

2 El problema de los residuos

2.1 Solucin propuesta al problema

2.1.1 Problema del crecimiento del consumismo

2.1.2 Reduccin

2.1.3 Planificacin correcta de los residuos

2.1.4 Canalizacin de residuos finales

2.1.5 Transformacin integral de residuos

3 Referencias

4 Enlaces externos

Clasificacin de los residuos [editar]La basura la podemos clasificar segn su composicin:

Residuo orgnico: todo desecho de origen biolgico, que alguna vez estuvo vivo o fue parte de un ser vivo, por ejemplo: hojas, ramas, cscaras y residuos de la fabricacin de alimentos en el hogar, etc.

Residuo inorgnico: todo desecho de origen no biolgico, de origen industrial o de algn otro proceso no natural, por ejemplo: plstico, telas sintticas, etc.

Residuos peligrosos (vase Gestin de Residuos Peligrosos): todo desecho, ya sea de origen biolgico o no, que constituye un peligro potencial (cdigo CRETIB) y por lo cual debe ser tratado de forma especial, por ejemplo: material mdico infeccioso, residuo radiactivo, cidos y sustancias qumicas corrosivas, etc.

Ciudadana depositando una bolsa con basura en un contenedor.

Puede consultarse una lista de residuos peligrosos en el apartado 4 del artculo 1 de la Directiva 91/689/CEE, sobre residuos peligrosos (aprobada por la Decisin 2000/532/CE, de la Comisin (Unin Europea), de 3 de mayo, modificada por las Decisiones de la Comisin, 2001/118/CE, de 16 de enero, y 2001/119, de 22 de enero, y por la Decisin de consejo 2001/573, de 23 julio).

Segn su origen:

Residuo domiciliario: basura proveniente de los hogares y/o comunidades.

Residuo industrial: su origen es producto de la manufactura o proceso de transformacin de la materia prima.

Residuo hospitalario: desechos que son catalogados por lo general como residuos peligrosos y pueden ser orgnicos e inorgnicos.

Residuo comercial: provenientes de ferias, oficinas, tiendas, etc., y cuya composicin es orgnica, tales como restos de frutas, verduras, cartones, papeles, etc.

Residuo urbano: correspondiente a las poblaciones, como desechos de parques y jardines, mobiliario urbano inservible, etc.

Basura espacial: Objetos y fragmentos artificiales de origen humano que ya no tienen ninguna utilidad y se encuentran en rbita terrestre.

Residuos de clasificacin [editar]El papel y el cartn son de origen orgnico, sin embargo, para propsitos de reciclaje deben ser tratados como inorgnicos por el proceso particular que se les da. La excepcin son los papeles y servilletas con residuos de comida que se consideran como material orgnico.

Otros tipos de residuos, como los propios del metabolismo humano, tambin son orgnicos, sin embargo son manejados a travs de las redes de saneamiento y no a travs de esquemas de recoleccin y disposicin final.

Basura espacial [editar]Artculo principal: Basura espacial

Basura espacial localizada en rbita baja terrestre.

La basura espacial son todos aquellos objetos y fragmentos de origen humano que se encuentran en rbita terrestre. La mayora de la basura espacial es el resultado de la destruccin en rbita de satlites y cohetes, estas destrucciones en algunos casos son intencionales. Mediante potentes radares en la superficie terrestre puede rastrearse objetos en rbita desde pocos centmetros de dimensin. Para 1993 se podan rastrear ms de 7000 objetos en rbita. De estos objetos el 20% son satlites que no funcionan, desechos de lanzamientos 25% entre los que estn cubiertas protectoras y partes de cohetes, el 50% corresponde a fragmentos de satlites destruidos ya sea por explosin intencionada u otra causa. El nmero de objetos detectables ha sido estimado en slo 0.2% del total de objetos en rbita. Se estima que existen al menos 40 000 objetos de un centmetro y muchos miles de menores dimensiones. La basura espacial de un mismo origen pasa de ocupar una rbita definida (la rbita del objeto que le dio origen) a diseminarse por toda orbita terrestre en unos 4 aos.

Los objetos masivos son atrados por la Tierra y se desintegran sin dejar rastro alguno, sin embargo los objetos y fragmentos menores no logran salir de rbita (caer hacia la Tierra) por lo que contribuyen a la basura espacial.

La basura espacial tiene gran repercusin en toda nueva misin espacial, ya sea que est destinada a permanecer en rbira o salir al espacio exterior. El peligro de colisiones es significativo pues en la rbita baja los choques suelen ocurrir a 10 km/s. Un fragmento de 3 mm a esta velocidad tiene el mismo poder que una piedra de 15 cm de dimetro a 110 km/h.

Como posibles soluciones se ha propuesto enviar a rbita un globo de espuma capaz de recolectar esta basura. Adems, para futuras misiones se propone incluir en los fragmentos a liberar en rbita propulsores encargados de hacer caer hacia la Tierra tales objetos consiguiendo con esto su desintegracin.

Basura tecnolgica [editar]Artculo principal: Chatarra electrnicaLa basura tecnolgica o chatarra electrnica, cada vez ms abundante, es la que se produce al final de la vida til de todo tipo de aparatos electrodomsticos, pero especialmente de la electrnica de consumo (televisores, ordenadores, telfonos mviles), que son potencialmente muy peligrosos para el medio ambiente y para sus manipuladores si no se reciclan apropiadamente.