control de aguas residuales, Apuntes de Control de Procesos

¡Descarga control de aguas residuales y más Apuntes en PDF de Control de Procesos solo en Docsity! CURSO GESTIÓN DE AGUAS Y CONTROL DE VERTIDOS Introducción A pesar de que el 70% de la superficie terrestre está cubierta por mares y océanos, el agua es un recurso escaso puesto que se calcula que el agua dulce representa menos del 3% del total. De ese porcentaje sólo está disponible 1/3 para consumo humano, pues el resto se encuentra congelado en glaciares y casquetes polares, así que nos queda el 1%. Dentro de éste, los lagos, embalses y ríos solamente suponen la centésima parte, y juntos componen la mayor parte de las reservas de las que se abastecen los seres humanos, por lo que sólo el 0,01% del agua del planeta queda disponible, con garantías, para nuestro consumo y se estima que actualmente ya se ha explotado la mitad. El uso sostenible o sustentable del agua sería aquel que permite al hombre de hoy aprovechar el recurso sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para hacer lo mismo. Para ello es fundamental indexar el tipo de uso al nivel de calidad del agua, por ejemplo, no tiene sentido utilizar agua potable para regar un cultivo. Se dice que un agua tiene “calidad” cuando sus propiedades físicas, químicas y biológicas la hacen apta para un uso concreto. Según la finalidad del recurso, las normas nacionales e internacionales establecen estándares de calidad específicos con los requisitos que ha de cumplir el agua que va a ser utilizada para un fin concreto, ya sea agrícola, ganadero, industrial o urbano. A continuación se enumeran algunos de los principales parámetros que se utilizan para medir la calidad del agua:  pH: Se mide en una escala que va desde el 0 al 14, siendo 7 su valor neutro, por encima del mismo se considera que el entorno es básico y por debajo ácido.  Conductividad: Mide la capacidad del agua para conducir electricidad y depende fundamentalmente de las sales disueltas o electrólitos.  Demanda Química de Oxígeno (DQO): Cantidad de oxígeno disuelto (mg/l) consumido por la oxidación de materia orgánica e inorgánica oxidable.  Demanda Biológica de Oxígeno en cinco días (DBO5): Cantidad de oxígeno disuelto (mg/l) consumido durante cinco días por las bacterias descomponedoras de materia orgánica.  Microrganismos: Como huevos de nematodos, bacterias coliformes…  Metales: Como el hierro, el cobre, el níquel, el cromo, el plomo… Para el control de estos parámetros y otros, se pueden distinguir diferentes tratamientos a lo largo del recorrido que sigue el recurso desde que es captado hasta que es desechado tras ser usado y gestionado por el ser humano. Este gran proceso se inserta en lo que se conoce como el ciclo integral del agua, que abarca desde la toma hasta el vertido, pasando por la depuración, el transporte, el consumo y el tratamiento final previo al reintegro al medio natural. Se compone básicamente de las siguientes fases:  Captación: Los puntos de toma de la llamada agua bruta pueden estar tanto en almacenes superficiales (lagos, embalses, ríos…) como subterráneos (acuíferos, manantiales, pozos…). Cuando se trata de ríos, existen dos problemas fundamentales en la captación, la cantidad y la calidad del suministro, por eso se suelen usar torres de toma conectadas a tuberías de impulsión que sacan el recurso del cauce. Sin embargo, en un embalse el principal problema es la estratificación del agua acumulada, que tiende a generar sedimentos en el fondo y problemas como la eutrofia, que se debe a un exceso de nitrógeno y fósforo, y provoca incremento de la turbidez y falta de oxígeno en el agua.  Potabilización: Es la fase en la que se trata el agua captada para convertirla en apta para el consumo humano. También puede estar presente esta fase para en el ciclo del agua elemento electropositivo (el hidrógeno) y otro electronegativo (el oxígeno). La molécula de agua a su vez tiende a unirse con otras moléculas de agua cercanas, mediante los enlaces conocidos como puentes de hidrógeno que son enlaces de tipo intermolecular débil y de corta duración, por lo que se forman y se destruyen muy rápidamente. Estos se producen por la atracción entre la zona positiva y la negativa de moléculas de agua vecinas, debido a que los cuatro electrones restantes del oxígeno están en pares no enlazados y, por tanto, son excelentes aceptores de enlaces de hidrógeno. Si no fuera por esta atracción, el agua sería una sustancia gaseosa a la temperatura ambiente, de ahí su importancia. En esta figura se observa como una molécula de agua puede unirse hasta con otras cuatro moléculas de agua diferentes. El referido carácter bipolar y la unión intermolecular mediante puentes de hidrógeno de las moléculas de agua, le proporcionan a este elemento unas características que lo hacen esencial para la vida, como son:  Gran capacidad como disolvente: Gracias a la polaridad de su molécula, al agua se le conoce como “disolvente universal”. Se dice que una molécula está polarizada cuando, situada en un campo eléctrico, se orienta por un lado hacia el polo positivo y por otro hacia el negativo. Esto sucede porque, aunque la molécula en su conjunto no tiene carga, la distribución de cargas dentro de la misma no es homogénea, y por este motivo hay una zona que tiene un incremento de carga positiva, mientras otra zona tiene un incremento de carga negativa. Esta característica (presente en el agua) permite que sea un buen disolvente de sales y otras sustancias polares, y sin embargo impide que lo sea de gases y otras sustancias hidrófobas como aceites o grasas.  Amortiguador de temperatura: Debido a que presenta un elevado calor latente de vaporización y de fusión. El calor latente es la energía necesaria para cambiar de fase una determinada cantidad de una sustancia, ya sea de sólido a líquido (fusión) o de líquido a gaseoso (vaporización). Pues bien, estos valores son más elevados en el agua que en otras sustancias de tamaño similar debido a que (como ya se vio) sus moléculas están unidas por puentes de hidrógeno, para cuya ruptura (necesaria para el cambio de fase) es necesario invertir una elevada cantidad de energía. Al absorber grandes cantidades de “calor”, necesarias para romper los puentes de hidrógeno, la temperatura del agua se eleva muy lentamente ya que para evaporar el agua, primero hay que romper los puentes de hidrógeno y, a continuación, dotar a las moléculas de agua de la suficiente energía cinética como para pasar de la fase líquida a la gaseosa. Esta característica hace que el agua sea un buen almacén de calor y le permite regular la temperatura del planeta y de los seres vivos.  Elevada tensión superficial y capilaridad: Estas características son consecuencia de la elevada cohesividad que presenta el agua. Debido a su polaridad, las moléculas de agua se atraen entre sí manteniéndose enlazadas unas con otras por medio de los conocidos puentes de hidrógeno, y forman una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Como consecuencia de ello aparece la tensión superficial, que hace que la superficie del agua presente cierta resistencia a ser traspasada y permite a ciertos insectos caminar sobre ella. Asimismo, gracias a la cohesividad se produce el fenómeno de la capilaridad que permite al agua ascender espontáneamente por estrechos tubos, ya que la cohesión entre sus moléculas es mayor que la adhesión a las paredes del tubo. El agua seguirá subiendo hasta que la tensión superficial sea equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Esto se traduce en el medio natural hasta el punto de hacer posible el ascenso de la savia en los árboles o el ascenso y descenso del nivel freático.  Densidad y estratificación: La densidad del agua se sitúa en 1.000 g/L, pero varía según las sustancias que lleve disueltas y la temperatura, y ello tiene bastante importancia a nivel ecosistémico, como veremos a continuación, porque la densidad del agua aumenta al disminuir la temperatura hasta llegar a los 4ºC, en los que la densidad alcanza su valor máximo, por debajo de dicha temperatura se produce una disminución de la densidad, debido a lo cual el hielo flota sobre el agua. Esto permite que cuando, por ejemplo, una laguna se congela lo haga sólo en su superficie y de este modo la vida pueda continuar en la masa de agua que queda por abajo, al permanece líquida al quedar aislada. Así, aparecen aguas de diferentes densidades que se colocan como capas que, una sobre otra, funcionan independientemente y a este fenómeno se le conoce con el nombre de estratificación. Pero al no haber intercambio entre estratos el oxígeno y algunos nutrientes se pueden ir agotando en ciertas capas, por lo que la vida por debajo del hielo se desarrolla en condiciones de supervivencia.  Salinidad: Los iones que proporcionan la salinidad al agua marina tienen dos posibles orígenes, las aguas continentales que arrastran parte del sustrato y el magma que aflora por las dorsales oceánicas. En un litro de agua de mar hay, de media, unos 35 g de sales de los cuales dos terceras partes, aproximadamente, son cloruro de sodio (NaCl). Cuanto más profundo y más abierto esté al océano un determinado mar, más baja será la salinidad del mismo, esto se debe a que sobre él actuará en menor medida la evaporación, al no alcanzarse temperaturas tan elevadas. De este modo, la salinidad en el mar Báltico es más baja que en el mar Mediterráneo. Un caso extremo sería el de los mares interiores, en ellos la salinidad llega a ser muy alta, como en el caso del mar Muerto, donde se alcanzan concentraciones de entre 350 y 370 g de sal por litro. Este hecho sólo le permite estar habitado por especies que  Condensación: este fenómeno es el causante de la formación de las nubes, y consiste en que a medida que el aire húmedo procedente de la evaporación y transpiración se eleva, se produce un enfriamiento en el mismo, que acaba transformando el vapor de agua de nuevo en líquido, es decir, las nubes deben entenderse como acumulaciones de gotas de agua en el aire. Debido a la acción de la gravedad, estas gotas ante determinadas circunstancias, pueden llegar a caer por su propio peso, produciéndose la lluvia o precipitación. Si al ocurrir este fenómeno, la temperatura no es demasiado baja, el agua caerá en forma de gotas de lluvia, mientras que si es baja, el agua precipitará como nieve o granizo. Del agua que llega a la Tierra, cierta cantidad será directamente aprovechada por los organismos vivos, otra cantidad se desplazará superficialmente hasta alcanzar un río, un océano u otra masa de agua superficial, conociéndose a este fenómeno como salida o escorrentía superficial. Finalmente, otra cantidad se infiltrará o percolará a través del suelo, formando masas de agua subterráneas. Dichas masas, se mueven lentamente, desde lugares elevados y con alta presión, hasta lugares con escasa elevación y baja presión. Generalmente, se desplaza desde la superficie del terreno y tras la infiltración a través de un acuífero hacia una zona de descarga, como puede ser un océano o un mar. Finalmente indicar, que toda el agua que llega a la tierra, regresará nuevamente a la atmósfera a través de la evaporación y transpiración, cerrándose así el ciclo del agua. El tiempo que esto conlleva es variable en función de múltiples factores Consumo por sectores El agua es un recurso natural básico, patrimonio común de todos los seres humanos. Es evidente que este recurso es totalmente imprescindible para el hombre, que está compuesto en un 70% por este compuesto y que además lo utiliza todos los días de su vida (para su ingesta, higiene personal, riego…). Esta necesidad de agua es extensible al resto de seres vivos, por lo que puede deducirse que sin agua no existiría vida en la Tierra, y particularmente ha permitido al hombre extenderse por amplios territorios, ya que la presencia de agua en la capa más superficial del planeta es bastante generalizada (con excepción de las zonas más secas o desérticas). La relación del hombre con el medio hídrico, del que depende, ha presentado secularmente importantes dificultades debido fundamentalmente a la distribución irregular del recurso en la Tierra y a su variación volumétrica espacial (geográfica) y temporal (climatológica). Así, desde que el hombre se vuelve sedentario (durante el Neólitico, tras descubrir la agricultura en el 10.000 a. C.) ha desarrollado multitud de técnicas y tecnologías destinadas a un fin básico, controlar las corrientes de agua y adaptarlas a cubrir sus necesidades. Asociados al hecho agrícola, los primeros asentamientos humanos se sitúan junto a las fuentes ya conocidas de agua dulce (ríos, lagos, acuíferos…) y por la historia sabemos que en estas poblaciones fueron muy prósperas económicamente (algunos ejemplos son el valle del Eúfrates y el del Tigris en Mesopotamia, o el del Nilo en Egipto). Con la aparición de los sistemas de regadío, la productividad de los terrenos crece de manera exponencial y, por ende, aumenta la disponibilidad de alimentos para los ciudadanos con lo que se favorece de manera crucial la aparición de las grandes civilizaciones. Ya en el siglo XVIII con la aparición de la máquina de vapor (año 1764), comienza el cambio que desencadena en la Revolución Industrial y, con ella, la era del hombre como gran transformador de su entorno. Hasta la aparición de las grandes centrales térmicas que evaporan cantidades ingentes de agua para alimentar las turbinas que unidas al generador eléctrico, producen electricidad para abastecer las crecientes necesidades energéticas de la humanidad. Aunque es posible vivir con unos 5 litros de agua al día (y así es en algunos países africanos), normalmente se requiere bastante más agua para alcanzar un nivel de calidad de vida aceptable. Son muchas las fuentes que coinciden en que con unos 50 litros por persona y día, se pueden cubrir todas las necesidades personales y del hogar de una forma digna. Sin embargo, en los países desarrollados se lleva a cabo un consumo de agua mucho más elevado. Ronda así la media los 250 litros por persona y día en Europa, y los 600 L/persona-día en el caso de los Estados Unidos de América (llegando a extremos de 1.000 L/persona-día, en la ciudad de Las Vegas), lo que sin duda es un despilfarro imperdonable sabiendo que el agua es un recurso escaso y valioso. Como usos generales y esenciales del agua, se pueden citar tres: uso humano (doméstico y terciario), industrial y agrícola. Es posible añadir a esos tres otros usos como el de producción de energía. La distribución del consumo del agua a nivel mundial puede ser observada en la siguiente ilustración. Puede observarse, que el mayor consumo se produce en la actividad agrícola. El segundo mayor consumo se asocia a la actividad industrial, siendo el uso para consumo humano el que presenta una menor necesidad hídrica. Según las previsiones, se espera que para el año 2015 el uso industrial alcance el 34% del total, lo que provocará una reducción del agua destinada a la agricultura que se situará alrededor del 58% y una reducción del agua destinada a consumo humano que bajará hasta el 8%. En los siguientes temas se van a tratar por separado cada una de las tres fracciones de demanda hídrica (agrícola, industrial y humana) a las que se ha hecho referencia anteriormente. Demanda agroganadera Como ya se ha adelantado, la revolución agraria se produce tras la aparición del regadío como complemento a las insuficientes dotaciones que pluviometría natural proporciona a los cultivos. Las técnicas de riego permiten o facilitan al hombre el control sobre la producción agrícola anual, y lo hacen más resistente a cambios meteorológicos o circunstancias climáticas como la sequía. Sabemos que la producción agraria consume la mayor parte de los recursos hídricos y, por este motivo, es necesario aumentar la eficiencia en el consumo del agua disponible para la agricultura. Por otra parte, es fundamental restaurar cauces y riberas, recuperar acuíferos sobreexplotados, preservar los humedales… ya que del sostenimiento del equilibrio ecológico depende la calidad del recurso, tan necesaria para las diferentes prácticas agrícolas. La mayor parte de la demanda de agua de riego se concentra en los meses más secos del año, lo que obliga a regular y movilizar grandes cantidades de agua durante esos periodos. Para ello se diseñan  Eliminar la generación de contaminantes en la propia fuente de origen.  Reducir la utilización excesiva de materiales y energía, lo que se traduce en una disminución de generación de residuos y emisiones.  Ahorrar en el tratamiento y disposición de residuos y emisiones. El agua es empleada como materia prima en muchas reacciones químicas industriales. Algunos ejemplos se muestran a continuación. Reacción química producida entre el sodio y el agua, con la formación de hidróxido de sodio y el desprendimiento de hidrógeno. 2 Na(S) + 2 H2O(L) → 2 NaOH(aq) + H2(G) En la primera fase del proceso de elaboración del amoníaco, también el agua, en este caso en estado vapor, reacciona con el metano gaseoso contenido en el gas natural, produciendo hidrógeno, elemento que forma parte de la composición del amoniaco. La reacción se representa mediante la siguiente ecuación: CH4(G) + H2O(V) → 3 H2(G) + CO(G) En el caso de la industria dedicada a las bebidas embotelladas, el agua de alta calidad es parte fundamental del producto final. Cada bebida tiene sus necesidades particulares en cuanto a calidad del agua, necesitando por ejemplo agua completamente desmineralizada para bebidas alcohólicas, o agua muy clara para bebidas carbonatadas. El agua forma parte de muchos medicamentos en su presentación líquida, incluyendo soluciones inyectables, por lo que también en la industria farmacéutica resulta un elemento fundamental. Además de lo indicado hasta ahora, el agua es un compuesto que se utiliza en otros muchos tipos de procesos industriales. Algunas de estas aplicaciones se muestran a continuación:  Se usa como medio de protección para el personal que trabaja en la industria nuclear, ya que posee propiedades que la hacen apropiada como moderadora de neutrones y de la radiación.  Se utiliza para sellar los prensa-estopas de las bombas centrífugas y en recipientes de almacenamiento de gases.  Se emplea en procesos de enfriamiento y de reducción de fricción.  Se usa para cortar o tratar elementos químicos radiactivos. Estos se manipulan dentro de un baño de agua, utilizando una serie de tecnología, que permite con el uso de una cámara de televisión sumergible, trasmitir la imagen al exterior. Demanda domiciliaria y asimilable El consumo de agua para uso doméstico, normalmente suele ir emparejado con el nivel de desarrollo del país. Así, por ejemplo, el consumo de agua en EE.UU es de aproximadamente unos 600 litros por habitante y día, y en Europa se sitúa alrededor de los 250 litros por habitante y día, mientras que en los países subdesarrollados se estima en unos 20 litros por habitante y día, cantidad de agua que se encuentra muy por debajo de la mínima recomendada para garantizar la salubridad de las personas. El consumo doméstico de agua puede desglosarse de la siguiente forma: 52% en limpieza, 39% en higiene, 5% en cocina y los restantes 4% en ocio. Seguidamente, pueden observarse los consumos de agua asociados a una serie de acciones cotidianas, detallándose la diferencia existente entre realizar dichas acciones cerrando el grifo en algunos momentos de la acción o no. Consumos domésticos de agua Atendiendo a lo anterior, puede deducirse que el comportamiento cotidiano del hombre puede influir en buena medida a la conservación de este recurso tan vital. Para reducir el consumo de agua en la actividad doméstica, existen una serie de buenas prácticas muy sencillas de aplicar, entre las que se encuentran las siguientes: tomar una ducha en vez de un baño, limpiarse los dientes con el grifo cerrado, utilizar un mecanismo que permita regular la descarga de la cisterna, poner la lavadora a plena carga, limpiar el coche con un cubo en lugar de con la manguera, etc. Paralelamente a lo anterior, y con el mismo fin de llevar a cabo una utilización más adecuada del agua, se puede instar a las autoridades locales para que tomen una serie de medidas, como pueden ser minimizar el consumo de agua en la limpieza vial, llevar a cabo campañas de sensibilización o revisar las conducciones de agua y reparar las fugas detectadas. Almacenamiento. Energía hidroeléctrica La energía hidroeléctrica es aquella que aprovecha la energía mecánica (cinética o potencial) contenida en los cursos de agua para producir electricidad.De modo que se sirve de la caída del agua resultante de un desnivel en el terreno (normalmente provocado por la existencia de una presa) cuyo nombre técnico es el de “salto geodésico”. La inversión inicial en este tipo de instalaciones es elevada (equipos, obra civil, tendido eléctrico, etc.), pero sus gastos de explotación y mantenimiento son relativamente reducidos, y eso hace que actualmente sea una de las fuentes de energía más rentables. Para conocer si el curso de agua existente en un determinado lugar, es aprovechable desde el punto de vista hidroeléctrico, es necesario tener en cuenta una serie de condicionantes que cabe analizar previa y detenidamente, a objeto de lograr un aprovechamiento eficiente. Entre otros:  El lugar de emplazamiento (en concreto las características y la configuración del terreno por el que discurre la corriente de agua).  El régimen pluviométrico medio anual (que debe ser favorable). Concretamente, en lo que se refiere al cálculo hidroeléctrico, sobre la capacidad para obtener energía útil influyen dos factores:  La altura de salto. En las minicentrales hidroeléctricas el volumen de almacenamiento suele ser pequeño, y suele producir energía eléctrica durante un número determinado de horas a lo largo del día, llenándose el embalse durante la noche; o si la regulación es semanal, se produce electricidad durante el fin de semana y se usa el resto de días para recargar el embalse. A continuación, se van a explicar brevemente los principales componentes de una central hidroeléctrica, puede haber más pero estos son los fundamentales:  Presa: Retiene el agua, acumulándola en una cota elevada para liberarla posteriormente de manera controlada. Suelen construirse en hormigón o, sobre todo las más tradicionales, con materiales sueltos (también llamadas de escollera o de tierra) aunque son menos frecuentes. Encontramos los siguientes tipos: o De gravedad: Tiene perfil triangular, con la base más ancha para resistir la presión del agua. Es la más común. o De bóveda: Es más ligera que la presa de gravedad, suele alcanzar mayor altura, se compone de arcos verticales y horizontales, y se utiliza comúnmente en gargantas estrechas. o De contrafuertes: Como su propio nombre indica utiliza contrafuertes por lo que necesita menos obra civil y se ubica en amplios valles. o De arcos múltiples: Variante del tipo anterior, donde la estructura transmite el empuje de los arcos a los contrafuertes. o De arco sencillo: Se trata de un tipo de presa ligero que se suele usar en gargantas estrechas, transmitiendo el empuje a sus laderas. o De arco gravedad: Es una combinación de los dos tipos anteriores.  Aliviaderos: Permiten al agua circular sin pasar por las turbinas, se prevén así para evitar daños por exceso de carga en los componentes de la central. Al abrir sus compuertas se liberan (“alivian”) grandes volúmenes de agua, sobre una cuenca de amortiguación que se encuentra a pie de presa y que recibe el agua tras su descarga desde gran altura, evitando causar daños en el entorno. Estos volúmenes pueden ser usados para otros fines no energéticos como por ejemplo, para cubrir las necesidades de riego.  Toma de agua: Se trata de una serie de orificios que captan el agua que va a alimentar la central, suelen protegerse con rejillas para que no accedan al sistema ciertos materiales en suspensión.  Canal de derivación: Se utiliza para conducir el agua desde la toma hasta las turbinas, sin embargo, si el salto de agua es superior a 15 metros conviene que el agua que accede a las turbinas lo haga a través de tuberías forzadas a las que debe preceder una cámara de presión.  Cámara de presión: Es un depósito intermedio entre la toma de agua y la tubería forzada cuya función principal es asegurar el correcto arranque de la turbina. Según su capacidad de almacenamiento se puede utilizar como un depósito auxiliar de regulación.  Tubería forzada: Comunican la cámara de carga con la turbina, su función principal es asegurar que el agua llega a las turbinas con una presión adecuada para mover sus álabes.  Turbinas hidráulicas: La turbina hidráulica es el elemento esencial de la central, que aprovecha la energía cinética y potencial contenida en el agua, y la transforma en movimiento de rotación, que transferido al generador mediante un eje produce energía eléctrica.  El generador: Transforma la energía mecánica de rotación de la turbina, en energía eléctrica, y basa su funcionamiento en la inducción electromagnética y en la Ley de Faraday, que dice que cuando un conductor eléctrico se mueve en un campo magnético genera una corriente eléctrica a través de el.  Equipo eléctrico general y línea: El equipamiento eléctrico es fundamental en una central hidroeléctrica, sus funciones principales consisten en transformar la tensión, medir los distintos parámetros de la corriente eléctrica, realizar la conexión a la línea de salida y distribuir de la energía producida.  Sistemas auxiliares: Los más comunes son el alumbrado de emergencia, los sistemas de ventilación, refrigeración y contra incendios, las baterías de condensadores, el caudalímetro, las rejas… Captación y aducción Las aguas atendiendo a su origen se pueden clasificar en aguas superficiales y en aguas subterráneas. Los sistemas de captación de aguas superficiales son muy diversos, mientras que en el caso de las subterráneas el bombeo es el sistema generalmente más utilizado. Actualmente, son cada vez más frecuentes los abastecimientos de poblaciones por medio de embalses. El nivel de agua contenida en un embalse, varía en función de las aportaciones de lluvia y del caudal de agua que se dirija al consumo. Por esta razón, las torres para la captación de agua se construyen con tomas a distintas alturas, que se abren y cierran por medio de compuertas reguladoras. Para evitar la entrada de cuerpos que puedan obstruir las compuertas, como ramas u otros materiales, existen una rejas de desbaste colocadas justo en la entrada, que impiden el paso de estos objetos que pueden dañar o impedir el funcionamiento de las compuertas. La cota para la toma del agua varía en base a los resultados de los análisis que se realizan en las distintas profundidades del embalse, y que permiten determinar la calidad del agua en los diversos estratos. En cada momento ha de seleccionarse la cota en la que los contaminantes sean mínimos ya que, de esta forma, será necesario aplicar un proceso más liviano en la estación de tratamiento de agua potable (ETAP). La captación también se puede realizar directamente desde los ríos, siendo varios los tipos de tomas que se pueden emplear en estos casos: laterales, de fondo, etc., no existiendo un modelo de toma ideal. En el caso de que el caudal sea escaso, se debe aprovechar algún azud o pequeña presa que garantice siempre un volumen de agua suficiente. Es posible incrementar, en cierta medida, la altura de la lámina de agua de manera artificial, colocando unos gaviones bajo la toma, que pueden reducir la dificultad de captación ante la falta de caudal. En los ríos, como consecuencia de la mayor velocidad del agua, se incrementan los arrastres de arenas, sólidos, flotantes, etc., por lo que se suelen colocar en la propia toma, rejas de desbaste tanto para finos como para gruesos, llegando incluso a ser necesaria la instalación de desarenadores o de tamices. A la conducción del agua desde su captación a la planta de tratamiento se le denomina aducción. Existen dos tipos de conducciones:  Conducción por bombeo o forzada: se emplea cuando el punto de toma (embalse, laguna, río…) está a una cota más baja que la entrada de agua a la planta de tratamiento.  Conducción por gravedad: se emplea cuando el punto de toma está a una cota más alta que la entrada de agua a la planta de tratamiento. En este caso, el agua circula favorecida por la propia pendiente de la conducción, desde el punto de toma hasta el punto de entrada en la planta. Estaciones de tratamiento de agua potable (ETAP) Para que el agua se considere apta para el consumo humano (potable), ha de cumplir con una serie de prescripciones relativas entre otros a los siguientes aspectos: concentración de sustancias no deseables y caracteres organolépticos, físico-químicos, microbiológicos, etc. MÉTODO CARACTERÍSTICAS UTILIZACIÓN Contacto del agua con el oxigeno del aire. Utilización de elementos de oxidación (turbinas, inyectores de aire conectados a un soplante o Buenos resultados en eliminación de olores, sabores y oxidación de metales. No se podrán eliminar AIREACIÓN compresas]. organismos patógenos, ni la Se puede utilizar oxígeno puro en mayoría: de compuestos lugar de aire para aumentar el og anicos: rendimiento. Técnica simple de oxidación El agua se tifñie de un tono rojizo y a Eiulación de Minerales como medida que va aumentando el hierro y manganeso con buenos tiempo de contacto, se va air pesURadOS: degradando este color hasta Se eliminan algunos PERMANGANATO desaparecer. compuestos orgánicos que POTÁSICO El exceso de permanganato se va a produren plates y Sabes en el degradar a dióxido de manganeso, aqua: y se va a eliminar en el proceso de — Altamente eficaz en la decantación y filtración. eliminación de algas. No altera el pH del agua tratada. Propiedades bactericidas. Elevado poder oxidante. Oxida bien al amonio, formando Empleo muy sencillo, no requiere de clorámitas: tecnologías sofisticadas. DRA Eme CLORO Y Económico: instantáneamente DERIVADOS Med mas visa Destruye la materia orgánica e inorgánica. Se utiliza de varias formas: cloro gas, hipoclorito, hipoclorito cálcico, Se utiliza también como dióxido de cloro y cloraminas. desinfectante. Oxida casi todas las sustancias OZONO Mayor poder oxidante que el Cloro. que lleva el agua. bulaFacil com!  C.- Decantación Mediante la decantación se persigue eliminar los sólidos presentes en el agua por acción de la gravedad. Ciertas partículas sedimentan de forma natural en el decantador, mientras que otras (coloides) no sedimentan con facilidad. Para el segundo de los casos se utilizan reactivos que las hacen más voluminosas y pesadas, incrementándose por tanto, la velocidad de sedimentación, y a este proceso se le denomina coagulación - floculación. En la coagulación – floculación, las partículas coloidales a las que se acaba de hacer referencia, están estabilizadas por una serie de cargas de igual signo sobre su superficie. Esto hace que se repelan con las partículas vecinas y no se produzcan choques entre ellas ni se formen agregados mayores, dificultando la sedimentación. Las operaciones de coagulación y floculación desestabilizan los coloides y permiten la sedimentación de los mismos. Esto se consigue generalmente mediante la adición de agentes químicos y la aplicación de energía de mezclado. Los coagulantes eliminan las cargas eléctricas sobre la superficie del coloide permitiendo la aglomeración y la formación de flóculos, los cuales inicialmente son pequeños, pero que se van agrupando progresivamente y forman aglomerados mayores capaces de sedimentar. Entre los agentes coagulantes más comúnmente utilizados se encuentran las sales de hierro y aluminio que, comercialmente, se presentan como polímeros de alúmina, cloruro férrico, sulfato de aluminio, cloruro de aluminio y sulfato férrico. Se muestra a continuación como se produce la desestabilización del coloide: La adición del coagulante neutraliza las cargas, produciéndose el colapso de la “nube de iones” que rodea los coloides, de modo que pueden aglomerarse. El proceso de decantación en el tratamiento de aguas potables se puede realizar utilizando dos tipos de decantadores:  Decantadores de lecho de fango: el agua atraviesa en sentido ascendente una masa uniforme de fango, que permanece en suspensión en el decantador. Esto origina que el lecho de fango actúe como zona de floculación, ocasionando la retención de los sólidos por flóculos que integran el fango. Normalmente, se colocan unos módulos laminares, placas o tubos de material plástico, con una inclinación de 60º, para incrementar de esta forma la superficie de contacto.  Decantadores de contacto de fango: en este caso el agua de entrada contacta con parte de los fangos, en la denominada zona de reacción, alcanzándose de este modo un engrosamiento de las sustancias coloidales que lleva el agua. El agua sale de la zona de reacción y atraviesa, en sentido ascendente, la zona de decantación hasta salir por la superficie del decantador. Durante este recorrido, el fango va decantando por gravedad, y una vez que alcanza un volumen adecuado, se extrae mediante purgas situadas en la parte baja del decantador. Con la intención de favorecer el proceso de sedimentación, es frecuente colocar en la zona de reacción o floculación, un agitador mecánico de hélice o turbina o en otros casos, introducir una rasqueta que barra el fondo y facilite la acumulación de fangos en la parte central del decantador. En Se pueden distinguir dos tipos de desinfección. A.- Desinfección química: Los principales desinfectantes químicos son el cloro y el ozono. A.1.- Cloración: En España, el Reglamento Técnico Sanitario asigna como valores guías, una concentración de cloro libre en agua para la red de distribución de entre 0,2 y 0,6 ppm. El a porte de cloro en el agua, en primer lugar oxida la materia orgánica e inorgánica contenida en el agua. A medida que se sigue añadiendo cloro a dicha agua, éste reacciona con compuestos orgánicos, formando cloraminas, que ya poseen una capacidad de desinfección. A la forma que adopta el cloro en el agua se le llama cloro residual combinado. Al seguir añadiendo cloro al agua, éste aparece ahora como cloro residual libre, el cual es un agente desinfectante muy activo. En la gráfica puede observarse como el cloro, en primer lugar, comienza oxidando la materia orgánica y reacciona con compuestos nitrogenados para formar cloraminas. A partir del punto 1, el cloro que se añade comienza a oxidar las cloraminas hasta el punto 2, en el que cualquier adición de cloro ocasiona un aumento en el nivel de cloro residual libre. La instalación de almacenamiento y dosificación de cloro, lleva asociado un sistema de neutralización de posibles fugas de cloro al ambiente, el cual está conformado por unas torres de lavado. En dichas torres, se realiza un lavado en contracorriente del aire que abandona la sala y que se encuentra cargado con hidróxido sódico, de tal manera que éste precipita en forma de cloruro sódico y se descontamina el aire. Entre los derivados del cloro empleados como desinfectante, las cloraminas son poco usadas, ya que poseen una menor capacidad de desinfección y dan origen a una mayor cantidad de subproductos. En dióxido de cloro destaca por su capacidad oxidante sobre aguas que contengan fenoles y oxida muy bien aguas que contienen manganeso e hierro. Sin embargo, requiere ser prepararlo in situ con ácido clorhídrico e hipoclorito sódico, con los inconvenientes que conlleva la manipulación de reactivos químicos. Los hipocloritos por su parte, proporcionan el mismo resultado en desinfección que el cloro. El problema que conllevan es que elevan el pH del agua, originando problemas de precipitados en los depósitos y las conducciones, por alcalinidad. A.2.- Ozonización: El ozono es un oxidante bastante energético cuya acción no depende del pH, por lo que es posible emplearlo para destruir compuestos orgánicos como fenoles sin dar lugar a compuestos intermedios indeseables, lo que provoca que no deje sabores en el agua. Otro beneficio adicional del ozono es que su tiempo de residencia en el agua es mucho menor que el del cloro. La ozonificación es una técnica de desinfección más moderna que la cloración. El ozono es un gas más caro que el cloro y con un manejo más complicado, ya que es inestable. Su acción como desinfectante es incluso más eficaz que la del cloro, sobre todo en relación con los virus y esporas. El ozono viene siendo utilizado en las ETAP desde hace años debido principalmente a sus siguientes capacidades:  Excelente acción bactericida.  Producción in situ.  Acción en una amplia franja de pH y temperatura.  Dosis baja de utilización.  Escaso tiempo de contacto. La dosis de aplicación dependen de cada aplicación concreta, trabajando habitualmente entre los 0.5 y 0.8 mg de O3/l. También dependiendo de la aplicación se utilizan distintos sistemas de transferencia como platos porosos, mezcladores, turbinas o eyectores. B.- Desinfección física: Como desinfectante físico, cabe destacar principalmente el uso de radiación ultravioleta, que se configura como una buena alternativa a la cloración en las pequeñas plantas depuradoras. B.1.- Radiación ultravioleta: La radiación ultravioleta (UV), se corresponde con la zona del espectro electromagnético con longitudes de onda comprendidas entre los 15 y 450 nm. No obstante, la longitud de onda más efectiva como biocida está alrededor de los 260 nm. Para longitudes de onda entre 240 y 280 nm, los rayos ultravioletas pueden dañar los ácidos nucleicos celulares y matar a las bacterias, siendo más resistentes las esporas de bacterias (necesitan 10 veces más dosis de radiación), los hongos (50 veces más) y los virus (dosis entre 10 y 100 veces mayores). La mayor limitación de este tipo de tratamiento, es que las radiaciones UV poseen una limitada capacidad de penetración, por lo que el agua a tratar debe ser transparente y en circulación laminar. En definitiva, la desinfección con rayos UV exige caudales pequeños de agua. Para obtener estas radiaciones se utilizan las denominadas “lámparas germicidas”, que son lámparas de vapor de mercurio, de baja o media presión. Las lámparas de baja presión distribuyen la radiación en un campo más específico de longitud de onda (alrededor del 85% de la unos 35 gramos de sal por litro, mientras que las salmueras contienen más de 45 gramos por litro.Normalmente, es complicado diferenciar unas de otras de un vistazo, ya que en los tres casos se trata de líquidos transparentes e inodoros que únicamente pueden distinguirse por el sabor, sin embargo, de la concentración de sales va a depender el uso que se puede hacer de las mismas. El agua para consumo humano no ha de contener más de 0,5 gramos por litro, ni ser agua totalmente carente de sal (destilada), en ninguno de estos casos es aprovechable para el organismo. Por tanto, para obtener agua potable a partir de agua de mar, resulta necesario separar las sales que contiene, hasta alcanzar una concentración inferior a 0,5 gramos de sal por litro de agua, y esto es lo que se persigue cuando se desala agua de mar. Existen dos procesos principales para llevar a cabo la citada desalación: la evaporación y la ósmosis.  Evaporación: como se ha indicado anteriormente, en la superficie del mar se evapora el agua, produciéndose la separación de ésta de la propia sal. El vapor de agua que pasa a la atmósfera, originará posteriormente la lluvia, parte de la cual volverá nuevamente al mar, completando el ciclo del agua. En este proceso se fundamenta una de las técnicas empleadas para desalar agua, que concretamente consiste en evaporar el agua del mar y después condensar el vapor, obteniendo agua dulce en estado líquido.  Ósmosis: en la naturaleza, el agua tiende a pasar de zonas donde existen mayores concentraciones de sales a zonas donde existen menos, así por ejemplo, penetra en la planta a través de la raíz, pasando a la savia a través de una membrana semipermeable. A este proceso se le conoce con el término de ósmosis. Ambos procesos comentados, evaporación y osmosis, se dan en la naturaleza, gracias al aporte de energía que suministra el Sol. Si se pretende reproducir estos fenómenos de separar sales y agua para el beneficio humano, será preciso aportar energía al proceso. Los procesos que se desarrollan en una planta desaladora tipo, se recogen en el siguiente esquema. A.- Captación del agua de mar Como resulta lógico pensar, el primer paso para desalar agua de mar es la captación de la misma. Ésta suele realizarse mediante pozos, siempre que la permeabilidad del terreno así lo permita. En caso contrario, se realiza la captación de forma directa mediante tuberías situadas en el lecho marino. B.- Preparación del agua El siguiente paso consiste en llevar a cabo una corrección del pH, que deberá ajustarse a las necesidades del tratamiento. Seguidamente, se añade coagulante, de forma que se retienen los coloides del agua de mar los cuales son inferiores a 0,1 µm. Finalmente, se adicionan reactivos para desinfectar el agua de materia biológica y se pasa ésta por filtros que eliminan las partículas en suspensión. C.- Técnicas de desalación Existen varias técnicas para llevar a cabo la desalación del agua marina. Entre estos puede destacarse la ósmosis inversa y la destilación.  Ósmosis inversa: Cuando se separan dos soluciones con distinta concentración de sales, mediante una membrana semipermeable, estas soluciones tienden a igualar sus concentraciones, produciéndose el paso de agua desde la solución más diluida a la más concentrada, este fenómeno es el que se conoce como ósmosis. La membrana semipermeable actúa como filtro, dejando pasar el agua y reteniendo las sales disueltas.La ósmosis inversa, por su parte, consiste en invertir el proceso natural lo cual se consigue aplicando al agua salada una presión superior a la presión osmótica. La presión necesaria para que el proceso se desarrolle, va a depender de la cantidad de sólidos disueltos y del grado de desalinización que se pretenda alcanzar. En la ósmosis inversa, el agua es impulsada mediante bombas de alta presión que origina la suficiente presión para invertir el proceso de ósmosis natural.  Destilación: Este método consiste en separar los fluidos presentes en una mezcla, basándose en los diferentes puntos de ebullición de cada uno de ellos. Se evapora el líquido de punto de ebullición más bajo y posteriormente se condensa utilizando un refrigerante.La desalación del agua de mar se realiza en varias fases, en cada una de las cuales una parte del agua se evapora y posteriormente se condensa libre de sal. El calor obtenido en la condensación se reutiliza para calentar el agua marina entrante que haya que destilar. D.- Devolución de la salmuera al mar La devolución de la salmuera al mar no tiene porqué contaminar de ninguna manera ya que sólo se está devolviendo al medio marino un soluto que previamente tenía, pero es necesario verterla de forma gradual para que se disuelva rápidamente en el medio marino sin afectar a la salinidad de la zona de vertido. Un cambio brusco en este parámetro puede tener consecuencias muy negativas para la flora y fauna local, incluso haciéndola llegar a desaparecer. Entre las especies más sensibles a estos cambios de salinidad y consecuentemente más protegidas, se encuentra la Posidonia oceánica, planta marina que habita la plataforma continental del Mediterráneo, muy próxima a las costas, y de cuya existencia dependen multitud de especies de ictiofauna, fija los bancos de arena, oxigena el agua de mar… en definitiva mantiene el equilibrio ecosistémico de la zona.Se ha establecido en 39 gr/L la salinidad máxima tolerable para esta especie y, conocido este dato, las desaladoras del Mediterráneo deberán programar los vertidos de salmuera de tal forma que se facilite una disolución natural en la propia masa de agua que permita no rebasar los citados límites de tolerancia. Algunas técnicas utilizadas para evitar el problema referido en el párrafo anterior, son:  Disolver la salmuera en agua de mar antes de su vertido final. contaminantes, lo que hace imprescindible un estudio detallado de su composición para el diseño de las plantas de depuración que los van a tratar antes de devolverlos al dominio público hidráulico. La falta de capital para invertir en instalaciones de depuración, no puede ser óbice para que las industrias contaminantes observen la normativa vigente en materia de residuos industriales, ya que si no cumplen van a contaminar el medio ambiente que pertenece a todos, por lo que se trataría de un beneficio empresarial injusto e ilegal. Pero además, la instalación de una depuradora adecuada a los vertidos que se vayan a generar como consecuencia de la actividad industrial, debe ir unida a una continua medición de los vertidos producidos durante la explotación, para que siempre cumplan con los parámetros exigidos. Es fundamental que desde la dirección se promueva el control eficiente sobre las aguas contaminadas que se produzcan, poniendo a funcionar los medios técnicos, tecnológicos y humanos que sean necesarios. En cuanto a la composición de los vertidos, cada industria origina diferentes tipos de contaminantes y, seguidamente, se relacionan los parámetros a controlar sobre los producidos en los principales sectores de actividad.  Construcción: pH, sólidos en suspensión y metales.  Minería: pH, sólidos en suspensión, metales pesados, materia orgánica y cianuros.  Energía: temperatura, hidrocarburos y otros químicos.  Textil y piel: sólidos en suspensión, taninos, tensoactivos, sulfuros, colorantes, grasas, disolventes orgánicos, ácidos acético y fórmico, cromo, etc.  Automoción: aceites sintéticos, hidrocarburos, benceno, etc.  Naval: hidrocarburos, disolventes, pigmentos y otros químicos.  Siderurgia: cenizas, aceites, metales disueltos, emulsiones, sosas y ácidos.  Química inorgánica: mercurio, fósforo, fluoruros, cianuros, amoníaco, nitritos, ácido sulfhídrico, molibdeno, manganeso, etc.  Química orgánica: organohalogenados, organosilícicos y otros compuestos que afectan al balance de oxígeno.  Fertilizantes: nitratos y fosfatos.  Pinturas, barnices y tintas: compuestos organoestámicos, compuestos de cinc, cromo, selenio, molibdeno, titanio, estaño, etc.  Papelera: sólidos en suspensión, DQO, DBO, etc.  Plaguicidas: organohalogenados, organofosforados, etc. Mientras las líneas de tratamiento de los vertidos urbanos son bastante similares entre ciudades, pues presentan impurezas minerales y orgánicas cuya naturaleza y concentración son análogas, los vertidos industriales, debido a su gran diversidad, necesitan de tratamientos a medida según el tipo de actividad, así como la aplicación de procesos de tratamiento específicos. Para un adecuado tratamiento de las aguas residuales industriales se necesita:  Conocer los tipos de contaminantes producidos.  Caracterizar los efluentes.  Definir y controlar los puntos de vertido.  Establecer una red separativa de aguas (casi siempre necesario).  Elegir los métodos de depuración físicos, químicos y/o biológicos, más adecuados para la actividad desarrollada. En definitiva, el buen funcionamiento del control sobre los vertidos de la industria en cuestión, dependerá de que se realice un estudio minucioso sobre el tema, para evitar la aparición de cualquier elemento imprevisto que pudiera causar daños sobre las instalaciones. A continuación se esquematizan las fases del tratamiento desde la producción del vertido hasta el efluente final, ya tratado: A.- Pretratamientos A continuación se exponen los tipos más comunes de tratamientos previos que se dan en las industrias que producen aguas residuales procedentes de sus procesos. Es posible que en determinadas actividades algunas de ellas no estén presentes, pero por lo general son:  Homogeneización: lo más usual es que la entrada de agua residual industrial a la planta depuradora no sea constante en el tiempo, tanto en lo que respecta al caudal como a la carga El carácter específico de las aguas residuales industriales se observa también en los fangos producidos que a veces son de predominio orgánico y otras de predominio mineral (más frecuente). Las técnicas de tratamientos definidas para los fangos urbanos pueden aplicarse a los fangos industriales Vertidos domiciliarios y asimilables En el tema que trataba sobre el consumo domiciliario de agua, se vio la importancia del impacto que sobre el medio hídrico genera las actividades más cotidianas para el hombre. Ahora toca decir que para promover el adecuado uso del recurso es importante cuidar la calidad de las aguas en sus cursos naturales, minimizando el vertido de sustancias tóxicas en los usos domésticos y asimilables (principalmente en el sector servicios: hoteles, oficinas, etc.). Desde el punto de vista de la prevención, algunos consejos interesantes pueden ser:  Evitar siempre que sea posible, utilizar productos tóxicos o peligrosos, guiándose por el criterio de máxima inocuidad. Los detergentes son una fuente importante de contaminación, por lo que se deben seleccionar en la medida de lo posible los más naturales, aquellos que no tienen fosfatos, o sustituirlos por productos como el limón para limpiar metales o el vinagre para eliminar la cal. En el caso de las empresas, en muchas ocasiones esto queda encomendado al buen criterio de su gestor ambiental, pues algunos proveedores eligen con que productos trabajan (como los servicios de limpieza) y habrá que saber cuales usan antes de contratar sus servicios.  Utilizar agua sólo dónde y cuando sea necesario, sobre todo hay que poner especial atención en la refrigeración, donde se puede evitar su uso en muchas ocasiones.  En la cocina cabe tener siempre en cuenta que las grasas y aceites dificultan la depuración de las aguas residuales, por lo que es importante minimizar la cantidad de estas sustancias que acaban en el desagüe.  Minimizar el consumo de líquidos donde sea posible, estableciendo para ellos sistemas de medida precisa en la dosis o dispensadores que permitan a las personas usar solamente aquella cantidad de fluido que necesiten. Un ejemplo de esto son los inodoros con cisternas de doble pulso, donde el botón pequeño realiza media descarga (en caso de aguas menores) y el grande realiza la descarga completa (en caso de aguas mayores).  Reducir al máximo la distancia de transporte de líquidos, ya sea eligiendo proveedores más cercanos, usando productos alternativos, agrupando ciertas fases productivas, etc. Si las medidas preventivas no funcionan y el vertido llega a producirse, habrá que intentar evitar o minimizar el impacto:  Impermeabilizando la superficie de trabajo para evitar que los posibles derrames entren en contacto con el sustrato.  Disponiendo material secante suficiente en aquellos lugares donde puedan producirse pequeños vertidos contaminantes.  Instalando sistemas de recogida de derrames si estos pueden llegar a tener un volumen importante.  Prever balsas de evaporación para almacenar efluentes contaminados y gestionarlos como residuos sólidos una vez secos. Mención especial merece aquí la depuración, aunque para muchos pequeños y medianos negocios el tratamiento de aguas residuales es algo que queda fuera de su responsabilidad, al estar autorizados para verter a la red de saneamiento municipal y pagar las correspondientes tasas públicas, existen otros negocios que realizan vertidos como consecuencia lógica de su actividad y que deben tratar los efluentes producidos para eliminar, en la medida de lo posible, los contaminantes que contienen antes de que acaben en el medio receptor. En muchos países existe una amplia legislación en este sentido, en otros no hay directamente tantas restricciones, pero cuando un vertido peligroso afecta a otro Estado o a un paraje natural reconocido internacionalmente, todos los gobiernos se han mostrado inflexibles con las organizaciones que lo provocaron. Saneamiento y depuración de aguas residuales (EDAR) Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), son plantas para el tratamiento de vertidos procedentes de zonas urbanas, rurales o industriales, dónde se le aplican a las aguas residuales diversos procesos de tipo físico, químico o biológico, antes de su vertido definitivo al dominio público hidráulico. Una EDAR puede llegar a tener tres líneas de tratamiento:  Línea de aguas: cuyo fin es eliminar la mayor cantidad posible de contaminantes presentes en los vertidos, mediante lodos, al aumentar su densidad. Los sedimentos acumulados en los desarenadores son recogidos y lavados para su posterior incineración o transporte a la planta de tratamiento de residuos que corresponda.  Desengrasado: Este tratamiento consiste en la separación, por flotación, de las grasas y aceites transportados por el agua residual. Estos adquieren forma de espumas sobre la capa más superficial de las aguas. Los aceites y grasas presentes en los vertidos producen problemas en la depuración de aguas residuales, entre ellos cabe destacar: o La adhesión a compartimentos y conducciones. o La obstrucción de rejillas (especialmente los tamices de menor tamaño de paso). o La obstrucción a la sedimentación por la formación de una capa en la superficie de los decantadores que la complica, al atraer hacia arriba pequeñas partículas de materia orgánica. o El obstáculo que suponen a la aireación en la depuración de fangos activos. o La distorsión que introducen en el proceso de digestión de lodos. Por medio de rasquetas de superficie se retira la grasa residual que ha quedado retenida en las balsas de decantación tras el desengrasado, para ser llevada finalmente a un depósito en el que se traslada a una planta de tratamiento para su recuperación o incineración. Normalmente el desarenado y el desengrasado se realizan conjuntamente en una única instalación. B.- Tratamiento Primario: La finalidad fundamental de este tratamiento consiste en reducir los sólidos en suspensión presentes en las aguas residuales. Se pueden distinguir tres tipos de sólidos en suspensión:  Sedimentables: aquellos que sedimentan en las aguas residuales en reposo, únicamente por acción de la gravedad.  Flotantes: aquellos que, al contrario que los anteriores, flotan en el decantador.  Coloidales: con unos tamaños que oscilan entre 0,001 y 10 µm. Se pasa en este momento, a describir los principales procesos físico- químicos que intervienen en el tratamiento primario:  Sedimentación primaria: También conocida como decantación primaria, consiste en un proceso físico que origina una separación por gravedad de los sólidos suspendidos en el agua residual, con un doble objetivo: la eliminación los sólidos en suspensión (en aproximadamente un 60%) y de la materia orgánica (en aproximadamente un 30%) presentes en las aguas residuales, y la conservación y protección de los equipos posteriores frente a la intrusión de fangos inertes de alta densidad y, en consecuencia, de la posible abrasión de sus componentes mecánicos. Los decantadores pueden ser de dos tipos: o Circulares: a ellos accede el agua por su parte central, saliendo por la periferia de los mismos.  Rectangulares: las aguas acceden por uno de sus lados y salen por el lado opuesto.  Flotación: Se trata de un proceso físico basado en la diferencia de densidades existentes en el vertido, lo que permite separar las partículas que tienen una menor densidad por ascenso de éstas hacia la superficie del agua ya que, en este caso, las fuerzas de empuje hacia arriba (rozamiento y empuje del líquido) superan a la fuerza de la gravedad. Cabe distinguir entre la flotación natural, que se utiliza para eliminar los restos de grasas o aceites sin más intervención que la ya referida, de la acelerada, en la que se introducen burbujas de gases (normalmente aire) para que se le adhieran partículas de menor tamaño, subiendo hasta la superficie la burbuja con las partículas. C.- Tratamiento Secundario: También conocido como tratamiento biológico, tiene como objetivo la eliminación de las partículas coloidales y la materia orgánica disuelta en las aguas residuales. Por lo general se lleva a cabo mediante una oxidación biológica producida por microorganismos que metabolizan la materia orgánica hasta transformarla en sólidos sedimentables.La digestión biológica podrá ser aerobia o anaerobia, en función de la existencia o no de oxígeno disuelto, aunque se suele emplear el proceso aerobio por agitación. Durante la digestión aerobia los microorganismos utilizan los contaminantes orgánicos y el oxígeno para reproducirse y generar materia orgánica simple. Este tratamiento se lleva a cabo en un tanque o reactor biológico que se alimenta con el efluente que sale del tratamiento primario. Según el modo de cultivar los microorganismos, se pueden distinguir dos tipos de sistemas biológicos:  Fangos activos: También conocidos como sistemas de biomasa suspendida, es el proceso biológico de tratamiento secundario de aguas residuales más extendido. Consiste en un proceso aerobio en el que se producen flóculos, formados por sustancias en suspensión y los microorganismos que se alimentan de ellas. Estos microorganismos junto con la materia en suspensión van a formar un cultivo biológico o licor mezcla, que debe poseer unas características especiales, concretamente un equilibrio entre la carga orgánica a eliminar y la proporción de microorganismos para eliminar dicha carga. El licor mezcla, una vez que la materia en suspensión ha sido suficientemente oxidada, va a pasar al decantador secundario y allí se producirá la separación física mediante la decantación de los flóculos producidos, a este proceso se le conoce con el nombre de biofloculación y es parecido al tratamiento primario, aunque en este caso no se le añade un floculante químico, sino que los flóculos han sido generados por los propios microorganismos. Una vez completado ese paso, se separan los lodos del agua clarificada (que será el afluente para el tratamiento terciario en caso de que lo hubiese). Los fangos recogidos del fondo del decantador se recircularán al reactor biológico y formarán parte  Sólidos gruesos: surgen en el pretratamiento y son arenas, grasas y aceites, que se depositan en lugares controlados para su gestión posterior o traslado a una planta de tratamiento.  Fangos o lodos: se pueden producir durante el tratamiento primario o en el secundario, y su tratamiento debe ser de tal magnitud que permita alcanzar una estabilidad en los mismos necesaria para su gestión posterior. Estos lodos se producen en forma líquida o semisólida, con contenido en sólidos de hasta el 10% de su peso, según su origen, que determinará también el tratamiento al que van a ser sometidos (que podrá variar según su carga contaminante o tóxica). La línea de fangos, pretende reducir el volumen de lodos (deshidratación), recuperar algunos de sus componentes o acondicionarlos para su valorización (compostaje, gasificación, biometanización…). A continuación, se van a exponer las características concretas de cada tipo de tratamiento de los lodos de EDAR:  Espesamiento: Este tratamiento tiene como objetivo eliminar parcialmente el agua contenida en los lodos primarios y secundarios, concentrando así los sólidos existentes en ellos. De este modo se consiguen volúmenes más adecuados y mejores rendimientos en tratamientos posteriores. Fundamentalmente existen dos tipos de espesamiento: o Por gravedad: Los lodos generados en el tratamiento primario suelen tener un color gris y son malolientes, suelen ser más voluminosos y pesados, decantando con mayor facilidad. Por ello, la instalación de espesadores por gravedad es similar a la de los decantadores. o Por flotación: Trata los lodos procedentes del tratamiento secundario, es decir, del biológico. Estos fangos, de aspecto pardo o amarillento, se van a separar del fluido con la ayuda de un gas que, por lo general, va a ser aire. Las burbujas de aire se van a unir a las partículas del fango arrastrándolas hacia la superficie por flotación. El fango que se vaya concentrando sobre la superficie, será recogido para ser transferido al siguiente tratamiento.  Digestión: El objetivo fundamental de los digestores es la estabilización de los lodos para que la materia orgánica residual resultante sea lo más inocua posible para el medio ambiente. La mayoría de los digestores existentes en las EDAR convencionales son anaerobios (funcionan en ausencia de oxígeno) y el proceso consiste en una fermentación bacteriana anóxica, en la que se producen metano (CH4), sulfuro de hidrógeno (H2S), amoníaco, dióxido de carbono (CO2), agua y otros compuestos más simples y estables que la materia orgánica de la que provienen. Los gases que se generan se extraen por la parte superior de los digestores y son conducidos a través de unas tuberías hasta un gasómetro, que los almacena, o hasta una antorcha, para su combustión controlada. Si se decide almacenar el gas, posteriormente puede usarse para generar energía térmica y/o eléctrica, que puede consumirse en la propia planta, en otros procesos o utilizarse para su venta. Este último proceso formaría parte de la línea de gas de la depuradora.  Deshidratación: Los lodos que se obtienen tras el paso por los digestores, tienen una humedad que ronda el 90%. Mediante la deshidratación parcial, se puede reducir el volumen de fangos a gestionar facilitando así su tratamiento. Los procesos más utilizados para la deshidratación de lodos son: o Eras de secado : Se trata del método más económico de deshidratación, ya que los lodos se depositan y extienden sobre una capa de material drenante (compuesta por arena sobre grava), pero a la vez es un proceso muy lento cuya duración depende del clima del lugar y de la época del año. Bajo la capa de arena, dentro de la de grava, se dispone una red de tuberías drenantes que evacuan el agua que percola desde los fangos, por acción de la gravedad. Finalmente, se obtiene un fango que puede alcanzar sequedades de hasta el 40% permitiendo, esta reducción de volumen, mayor eficacia en su transporte.  Secado mecánico: Tras un acondicionamiento previo químico (generalmente con cal o cloruro férrico) o térmico (mediante cocción), los lodos estarían listos para someterse a alguno de los equipos de deshidratación mecánica que se mencionan a continuación: o Filtros de vacío: Consiste en un cilindro rotatorio que va sumergido parcialmente en un tanque en el que se encuentran lo lodos a deshidratar. Las diversas celdas de la superficie exterior de este cilindro van recubiertas por una tela filtrante. El vacío aplicado a las celdas provoca la absorción del líquido a través de la tela filtrante, en tanto que los sólidos en suspensión se depositan sobre ella en una capa uniforme. A medida que el tambor avanza, las celdas van filtrando y secándose, por lo que se hace necesaria la descarga periódica de la torta y el lavado de la tela.  Filtros banda: En ellos inicialmente los lodos se vierten sobre una banda portadora (perdiendo agua a lo largo de su recorrido) que los lleva a una segunda banda y en ésta, bajo presión ascendente, los fangos se deshidratan hasta obtener una consistencia adecuada para la fase de prensado. En esta fase, las bandas filtrantes con la torta situada entre las mismas, son guiadas a través de unos tornillos de prensado que simultáneamente producen un efecto de cizalladura, secando la torta hasta alcanzar la mayor deshidratación posible.  Filtros prensa: Están constituidos esencialmente por un conjunto de placas acanaladas y cubiertas con una tela filtrante, que se apoyan fuertemente unas contra otras gracias a la fuerza ejercida por una serie de tornillos hidráulicos dispuestos en uno de los extremos de la batería. Se usa este sistema cuando es necesario obtener unos lodos especialmente secos, como es el caso de la incineración.  Centrífuga: Se trata en esencia, de un tambor cilíndrico-cónico que gira sobre un eje horizontal a gran velocidad, sometiendo a los fangos a 1000 veces superior a la fuerza de la gravedad que provoca la deshidratación Aguas regeneradas