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7.4: Tratamiento de Agua

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    La resolución de la crisis mundial de contaminación del agua requiere múltiples enfoques para mejorar la calidad de nuestro agua dulce y avanzar hacia la sustentabilidad. La forma más mortal de contaminación del agua, los microorganismos patógenos que causan enfermedades transmitidas por el agua, mata cada año a casi 2 millones de personas en países subdesarrollados. La mejor estrategia para abordar este problema es el tratamiento adecuado de aguas residuales (aguas residuales). Las aguas residuales no tratadas no solo son una causa importante de enfermedades patógenas, sino también una fuente importante de otros contaminantes, incluidos los desechos que requieren oxígeno, los nutrientes (N y P, particularmente) y los metales pesados tóxicos. El tratamiento de aguas residuales se realiza en una planta de tratamiento de aguas residuales en zonas urbanas y mediante un sistema de fosas sépticas en zonas rurales.

    El propósito principal del tratamiento de aguas residuales (aguas residuales) es eliminar la materia orgánica (desechos que requieren oxígeno) y matar bacterias. También se pueden usar métodos especiales para eliminar nutrientes y otros contaminantes. Los numerosos pasos en una planta convencional de tratamiento de aguas residuales incluyen pretratamiento (cribado y remoción de arena y grava), tratamiento primario (sedimentación o flotación para eliminar sólidos orgánicos, grasa y grasa), tratamiento secundario (descomposición bacteriana aeróbica de sólidos orgánicos), tratamiento terciario (descomposición bacteriana de nutrientes y filtración), desinfección (tratamiento con cloro, ozono, luz ultravioleta o lejía para matar la mayoría de los microbios), y ya sea descarga a aguas superficiales (generalmente un río local) o reutilizar para algunos otro propósito, como el riego, la preservación del hábitat y la recarga artificial de agua subterránea (Figura\(\PageIndex{1}\)).

    El sólido orgánico concentrado producido durante el tratamiento primario y secundario se denomina lodo, el cual se trata de diversas maneras incluyendo la eliminación de vertederos, la incineración, el uso como fertilizante y la descomposición bacteriana anaeróbica, lo que se realiza en ausencia de oxígeno. La descomposición anaeróbica de lodos produce gas metano, que puede ser utilizado como fuente de energía. Para reducir los problemas de contaminación del agua, los sistemas de alcantarillado separados (donde la escorrentía de la calle va a los ríos y solo las aguas residuales van a una planta de tratamiento de aguas residuales) son mucho mejores que los sistemas de alcantarillado combinados, que pueden desbordarse y liberar aguas residuales no tratadas en aguas superficiales durante Algunas ciudades como Chicago, Illinois han construido grandes cavernas subterráneas y también utilizan canteras de roca abandonadas para contener el desbordamiento de alcantarillado pluvial. Después de que la lluvia se detiene, el agua almacenada va a la planta de tratamiento de aguas residuales para su procesamiento.

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    Figura\(\PageIndex{1}\). Pasos en una planta de tratamiento de aguas residuales Las numerosas etapas de procesamiento en una planta de tratamiento de aguas residuales convencional incluyen pretratamiento (cribado y eliminación de arena y grava), tratamiento primario (sedimentación o flotación para eliminar sólidos orgánicos, grasa y grasa), tratamiento secundario (descomposición bacteriana aeróbica de sólidos orgánicos), tratamiento terciario (descomposición bacteriana de nutrientes y filtración), desinfección (tratamiento con cloro, ozono, luz ultravioleta o lejía), y ya sea descarga a aguas superficiales (generalmente un río local) o reutilización para algún otro propósito, como riego, preservación del hábitat, y recarga artificial de agua subterránea. Fuente: Leonard G.via Wikipedia

    Un sistema de tanque séptico es un sistema individual de tratamiento de aguas residuales para hogares en entornos típicamente rurales. Los componentes básicos de un sistema de fosas sépticas (Figura\(\PageIndex{2}\)) incluyen una línea de alcantarillado de la casa, una fosa séptica (un recipiente grande donde los lodos se asientan en el fondo y los microorganismos descomponen los sólidos orgánicos anaeróbicamente), y el campo de drenaje (red de tuberías perforadas donde el agua clarificada se filtra en el suelo y se purifica adicionalmente por bacterias). Los problemas de contaminación del agua ocurren si el tanque séptico funciona mal, lo que suele ocurrir cuando un sistema se establece en el tipo incorrecto de suelo o se mantiene mal.

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    Figura\(\PageIndex{2}\). Sistema Séptico Sistema de tanque séptico para tratamiento de aguas residuales. Fuente: Servicio Geológico de los Estados Unidos

    Para muchos países en desarrollo, la ayuda financiera es necesaria para construir instalaciones adecuadas de tratamiento de aguas residuales. La Organización Mundial de la Salud estima un ahorro estimado de costos de entre $3 y $34 por cada $1 invertido en suministro de agua potable y saneamiento. El ahorro de costos proviene del ahorro en el cuidado de la salud, ganancias en la productividad laboral y escolar, y muertes prevenidas. Las técnicas simples y económicas para tratar el agua en el hogar incluyen la cloración, los filtros y la desinfección solar. Otra alternativa es utilizar la tecnología de humedales construidos (marismas construidas para tratar el agua contaminada), que es más simple y económica que una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.

    El agua embotellada no es una solución sustentable a la crisis del agua. El agua embotellada no es necesariamente más segura que el suministro público de agua de Estados Unidos, cuesta en promedio unas 700 veces más que el agua del grifo estadounidense, y cada año usa aproximadamente 200 mil millones de botellas de plástico y vidrio que tienen una tasa de reciclaje relativamente baja. En comparación con el agua del grifo, utiliza mucha más energía, principalmente en la fabricación de botellas y el transporte de larga distancia. Si no te gusta el sabor del agua del grifo, ¡usa un filtro de agua en lugar de agua embotellada!

    ACTO DE AGUA LIMPIA

    Figura\(\PageIndex{3}\). Río Cuyahoga en llamas. Fuente: Administración Nacional Oceánica y Atmosférica

    Durante la década de 1900, la rápida industrialización en Estados Unidos resultó en una contaminación generalizada del agua debido a la descarga libre de desechos en las aguas superficiales. El río Cuyahoga en el noreste de Ohio se incendió en numerosas ocasiones, incluido un famoso incendio en 1969 que llamó la atención de la nación. En 1972 el Congreso aprobó una de las leyes ambientales más importantes en la historia de Estados Unidos, la Ley Federal de Control de la Contaminación del Agua, que más comúnmente se llama Ley de Agua Limpia. El propósito de la Ley de Agua Limpia y posteriores modificaciones es mantener y restaurar la calidad del agua, o en términos más simples hacer que nuestra agua sea nadable y pescable. Se volvió ilegal volcar la contaminación en las aguas superficiales a menos que hubiera un permiso formal y la calidad del agua de Estados Unidos mejorara significativamente como resultado. Se necesita más progreso porque actualmente la EPA considera que más de 40,000 cuerpos de agua estadounidenses están deteriorados, más comúnmente debido a patógenos, metales, nutrientes de plantas y agotamiento de oxígeno. Otra preocupación es proteger la calidad del agua subterránea, que aún no está suficientemente atendida por la ley federal.

    Colaboradores y Atribuciones


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