Cuando se habla de aguas residuales, se hace referencia a todo tipo de agua que haya sido afectada de forma negativa por la acción del ser humano. Quedan pues excluidos de esta definición aquellas aguas naturales que no sean aptas para el consumo humano o todas las aguas que aun siendo afectadas por el ser humano si son aptas para consumo.
Por ello, las aguas residuales son todas aquellas aguas que han sido usadas en entornos industriales, domésticos, urbanos o ganadería. Contienen gran cantidad de contaminantes ya sean sólidos o disueltos en la propia agua.
Tipos de aguas residuales
La clasificación de las aguas residuales puede hacerse de diferente forma. Se pueden catalogar según su cantidad y tipo de sustancias químicas, según sus características microbiológicas, según su porcentaje de materia en suspensión o, lo que es más común, según su procedencia.
Esta última clasificación es la más utilizada por la facilidad y utilidad, ya que el resto requiere que las aguas estén analizadas para saber su calidad.
Atendiendo a la procedencia de las aguas residuales se pueden encontrar
- Aguas residuales domésticas: Se originan en las viviendas o instalaciones comerciales privadas y/o públicas. Se componen de aguas de lavado, fecales y limpieza. Los contaminantes más comunes que se encuentran en ellas son gérmenes patógenos, detergentes, sólidos, fósforo y nitrógeno etc. La cantidad de gérmenes de origen fecal que se vierten a las aguas residuales se determinan de manera presuntiva. Los indicadores más usualmente investigados son los coliformes facales, estreptococos fecales y clostridium sulfito-reductores.
- Aguas residuales pecuarias: Proceden de actividades ganaderas y normalmente los residuos se vierten a los cauces. Tienen características similares a las domésticas debido a su procedencia animal. Los marcadores microbiológicos son los mismos que en las domésticas. Estas aguas suelen ser de bajo volumen, por lo que los sólidos suspendidos y la materia orgánica poseen concentraciones elevadas.
- Aguas residuales de origen agrícola: El origen de esta contaminación reside en el arrastre, por aguas pluviales y aguas de riego, de los productos usados en la agricultura. Así, los ríos, embalses o acuíferos serán los receptores de esta contaminación. Estas actividades agrícolas generan dos tipos de contaminantes dependiendo de si se utilizan abonos o pesticidas.
- Aguas residuales industriales: Proceden de la actividad industrial. Estas aguas son el resultado de aguas de proceso o aguas de limpieza, aguas parecidas a las domésticas y aguas de refrigeración o calefacción. Cada tipo de industria genera unas aguas residuales diferentes debido al arrastre que se produce en las mimas.
- Aguas de escorrentía urbanas: Se producen por las precipitaciones de lluvia o nieve sobre un núcleo urbano. Estas aguas suelen acaban en el alcantarillado llevándose consigo materiales del suelo.
Características y composición de las aguas residuales
La depuración de aguas residuales se basa en 3 características fundamentales: físicas, químicas y biológicas.
Para las aguas urbanas su composición es, prácticamente, de origen urbano, domésticas o limpiezas de pavimentos. Están constituidas por aguas fecales, aguas de lavado, sustancias sólidas y diferentes restos de naturaleza inorgánica y orgánica.
Las aguas industriales, en la mayoría de ocasiones, necesitan de un tratamiento previo antes del vertido. Suelen tener una composición variada como se ha comentado anteriormente.
Las aguas de lluvia en su caída incorporan materiales en suspensión procedentes de la atmósfera, así como CO2 y polvo.
Las aguas agrícolas, en su mayoría, se componen de fertilizantes, herbicidas etc.
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Principales contaminantes en aguas residuales
Existe una gran importancia en conocer la composición química de las aguas residuales. Los principales métodos cuantitativos suelen ser físico-químicos, gravimétricos y volumétricos.
Para conocer mejor los contaminantes y su importancia dentro de los análisis de aguas residuales, explicaremos individualmente los más relevantes
- Sólidos suspendidos: Son pequeñas partículas sólidas que permanecen en suspensión en agua como un coloide. Es un indicador de la calidad del agua. Su determinación se hace de manera gravimétrica. La eliminación de estos sólidos de la matriz de agua, se consigue mediante filtro o dejando que el agua sedimente.
- Patógenos: Suelen ser de origen fecal y transmitir enfermedades.
- Nutrientes: Los principales nutrientes encontrados son el fósforo, nitrógeno y carbono. Estos nutrientes producirán una vida acuática no deseada.
- Materia orgánica: Está compuesta por aquella materia capaz de ser biodegradada por los seres vivos o descompuesta a sus formas más básicas por agentes químicos. Los principales parámetros que componen la materia orgánica son DQO, DBO y COT.
Métodos secundarios para examinar el contenido de trazas
- Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO): Se relaciona con la medición de oxígeno disuelto que consumen los microorganismos en el proceso de oxidación bioquímica de la materia orgánica. Su determinación ayuda a saber la cantidad aproximada de oxígeno que hará falta para estabilizar la materia orgánica, saber si los procesos son eficaces y controlar los vertidos.
- Demanda Química de Oxígeno (DQO): Este parámetro aporta información del equivalente de oxígeno de la materia orgánica que puede oxidarse. Normalmente, la DQO debe ser mayor que la DBO ya que hay un mayor número de compuestos susceptibles de ser oxidados por vía química frente a los de vía biológica.
- Carbono Orgánico Total (COT): Se mide por la cantidad de CO2 que se genera al oxidarse la materia orgánica en condiciones específicas.
Además dentro de la materia orgánica podemos encontrar sustancias mayoritarias como las proteínas y en menos proporción, hidratos de carbono y grasas.
- Materia Inorgánica: Cuando se producen procesos de evaporación de aguas residuales, en el agua quedan principalmente sustancias inorgánicas, existen parámetros importantes que son necesarios analizar para saber la calidad del agua.
- pH: Si la concentración del ión hidrógeno es inadecuada puede presentrar problemas con procesos biológicos.
- Nitrógeno: Cuando el contenido no es adecuado debe añadírsele al tratamiento para que el agua sea tratable. El nitrógeno total, presente en las aguas residuales, se compone de nitrógeno orgánico, amoníaco, nitritos y nitratos.
- Fósforo: Es fundamental para el crecimiento de algas y otros organismos biológicos.
Existen además otros tipos de sustancias inorgánicas presentes en este tipo de materias como metales pesados, gases como el oxígeno disuelto, fundamental para los organismos aerobios, microorganismos patógenos etc.
Reutilización de aguas residuales
Resulta interesante disminuir el consumo indiscriminado de agua, por ello se recurre a la reutilización de aguas residuales para llenado de acuíferos, riego de cultivos, procesos industriales etc.
La depuración de las aguas residuales, mediante adecuados tratamientos, permite reducir la presencia de agentes microbiológicos y de sustancias químicas nocivas.
El RD 1620/2007 del 7 de Diciembre, establece el régimen jurídico de la reutilización de las aguas depuradas. En él se detallan los valores máximos admisibles según los usos previstos del agua (usos urbanos, agrícolas, industriales o de recreo) para parámetros como nematodos intestinales, E-Coli, Sólidos en suspensión y turbidez entre otros.
La reutilización de aguas residuales urbanas depuradas conlleva el establecimiento de unos criterios mínimos de calidad.
El agua es un bien escaso y nos valemos de la reutilización de la misma para evitar así el consumo excesivo. La aplicación de tecnologías en el tratamiento de aguas residuales, reduce de forma exponencial la propagación de enfermedades. Este tratamiento es indispensable para el adecuado desarrollo del ser humano.