17.2E: Tratamiento de aguas residuales
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Los desechos generados por alrededor del 60% de la población estadounidense son recolectados en sistemas de alcantarillado y transportados por unos 14 mil millones de galones (~53 mil millones de litros) de agua al día. De este enorme volumen, se permite que alrededor del 10% pase sin tratar a ríos, arroyos y al océano. El resto recibe algún tipo de tratamiento para mejorar la calidad del agua (que constituye el 99.9% de las aguas residuales) antes de que sea liberada para su reutilización.
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
El DBO es una medida importante de la calidad del agua. Es una medida de la cantidad de oxígeno que necesitan (en miligramos por litro o partes por millón) por bacterias y otros microorganismos para oxidar la materia orgánica presente en una muestra de agua durante un periodo de 5 días. El DBO del agua potable debe ser inferior a 1. El de las aguas residuales crudas puede llegar a varios cientos. También se le llama la demanda “biológica” de oxígeno.
Tratamiento básico de aguas residuales
Tratamiento Primario
El método de tratamiento más simple y menos efectivo es permitir que los sólidos no disueltos en las aguas residuales crudas se sedimenten de los lodos formadores de suspensión. Dicho tratamiento primario elimina solo un tercio del DBO y prácticamente ninguno de los minerales disueltos. Los intentos de utilizar lodos digeridos como fertilizante se han visto obstaculizados por su frecuente contaminación por productos químicos tóxicos derivados de desechos industriales.
Tratamiento Secundario
Sin embargo, muchas plantas de tratamiento en América del Norte luego pasan el efluente del tratamiento primario al tratamiento secundario. Aquí el efluente se pone en contacto con oxígeno y microorganismos aerobios. Descomponen gran parte de la materia orgánica en sustancias inofensivas como el dióxido de carbono. El tratamiento primario y secundario juntos pueden eliminar hasta 90% de la DBO. Después de la cloración para eliminar su contenido de bacterias, el efluente del tratamiento secundario se devuelve a las aguas superficiales locales.
Tratamiento Avanzado de Residuos
La combinación de tratamiento primario y secundario elimina la mayor parte de la materia orgánica en aguas residuales y así disminuye la DBO. Sin embargo, la mayor parte del nitrógeno y fósforo en las aguas residuales permanece en el efluente del tratamiento secundario. Estos nutrientes inorgánicos pueden provocar la eutrofización de las aguas superficiales que reciben el efluente provocando floraciones de algas. Para evitar esto, algunas comunidades agregan una tercera etapa de tratamiento llamada tratamiento terciario o avanzado de residuos.
Hay varias técnicas disponibles para eliminar sales disueltas del efluente de aguas residuales, pero todas son bastante costosas.