En el contexto actual, tratar una mayor cantidad de aguas residuales se ha convertido en un desafío global de gran relevancia. Según el Informe de las Naciones Unidas sobre el Desarrollo de los Recursos Hídricos en el Mundo 2017, titulado «Las aguas residuales – El recurso desaprovechado», estas aguas podrían ser clave para satisfacer la creciente demanda mundial de agua dulce y materias primas.
Las aguas residuales, también conocidas como aguas negras, son aquellas que se ven afectadas por la actividad humana y se clasifican en urbanas, domésticas e industriales, según su origen.
Las plantas de tratamiento de aguas residuales, también llamadas Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR), desempeñan un papel fundamental en la recolección de las aguas provenientes de una población o sector industrial y en la eliminación de sus contaminantes. El objetivo de este proceso es devolver este recurso al ciclo del agua, ya sea mediante su vertido en los cauces de agua o su reutilización en actividades como la agricultura.
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¿Qué procesos se llevan a cabo en las plantas de tratamiento de aguas residuales?
El agua que ingresa a las plantas de tratamiento se somete a procesos físicos, químicos y biológicos con el fin de eliminar los contaminantes presentes en ella. Estos procesos generalmente se dividen en cuatro etapas: tratamiento preliminar o pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y tratamiento terciario.
Además, en las plantas de tratamiento de aguas residuales, también se llevan a cabo otros procesos relacionados con los subproductos obtenidos durante los diferentes tratamientos. Algunos de estos procesos, como el tratamiento y la gestión del fango, son de gran importancia debido a su complejidad y al interés que generan.
1. Pretratamiento
El pretratamiento es la etapa inicial de la depuración de las aguas residuales y tiene como objetivo prepararlas para su posterior purificación. Durante esta etapa, se eliminan los objetos que podrían dañar la instalación o los equipos utilizados a lo largo del proceso de depuración. Para lograr esto, se lleva a cabo un proceso de desbaste, donde se separan los residuos sólidos de gran y mediano tamaño mediante el uso de rejas y tamices de diferentes grosores. Además, se retiran las grasas y las partículas de arena mediante desarenadores-desengrasadores.
2. Tratamiento primario
En esta etapa, se busca eliminar una parte de los sólidos suspendidos presentes en el agua. Para lograrlo, el agua se retiene durante 1 a 2 horas en decantadores, donde la gravedad ayuda a separar estas partículas. Además, este proceso permite la homogeneización del caudal y la eliminación de la materia orgánica asociada a los sólidos suspendidos. Es posible utilizar sustancias químicas, como coagulantes y floculantes, para mejorar la sedimentación de los sólidos y eliminar el fósforo. También se pueden utilizar sustancias básicas o ácidas para neutralizar el pH del agua en casos específicos.
3. Tratamiento secundario
En esta etapa, se busca eliminar la materia orgánica del agua, así como los nutrientes, como el nitrógeno y el fósforo. Para lograrlo, se utilizan principalmente procesos biológicos, donde se emplean bacterias y microorganismos para degradar y eliminar la materia orgánica y los diferentes nutrientes presentes en el agua. Uno de los tratamientos más utilizados es el de los fangos activados, donde el agua a tratar pasa varios días en un tanque con diferentes condiciones de oxígeno. Aquí, las bacterias presentes en el tanque se alimentan de la materia orgánica y los nutrientes, retirándolos del agua. Posteriormente, se realiza una segunda decantación donde las bacterias precipitan al fondo del decantador, generando una mezcla de agua y sólidos conocida como fango biológico. Esta mezcla se extrae del decantador por la parte inferior, permitiendo que el agua clarificada salga por la parte superior.
Es común que en las plantas depuradoras, el tratamiento del agua finalice en esta etapa cuando cumple con los requisitos de vertido establecidos y no se requieren estándares adicionales de calidad para su reutilización o uso posterior.
4. Tratamiento terciario
Durante el tratamiento terciario, se busca mejorar la calidad final del agua para su retorno al medio ambiente, como los mares, ríos, lagos y demás cuencas hidrográficas. También se puede considerar su uso en actividades humanas. Para ello, se llevan a cabo diversos procesos con el principal objetivo de eliminar agentes patógenos, como bacterias fecales. Entre las técnicas utilizadas se encuentran la filtración mediante camas de arena u otros materiales y la desinfección, ya sea con cloro o luz UV, para reducir la cantidad de organismos microscópicos presentes en el agua.
El tratamiento de los fangos, los residuos de las EDAR
Como resultado del tratamiento de las aguas residuales, se generan diferentes residuos, siendo el lodo o fango uno de los principales. En primer lugar, se lleva a cabo una etapa de espesamiento de los lodos para reducir el volumen de agua a tratar y optimizar los procesos subsiguientes. Posteriormente, estos fangos se digieren mediante procesos aerobios o anaerobios para estabilizar el crecimiento de bacterias y eliminarlas. Finalmente, se realiza un proceso de deshidratación para reducir la cantidad de agua presente en el fango. Una vez que cumplen con los requisitos de sequedad y contenido en metales pesados, nutrientes y patógenos, estos fangos deben gestionarse de manera responsable y sostenible. En España, es común su reutilización en la agricultura como fertilizante.
Las aguas residuales: un recurso clave para abordar los desafíos actuales
El aumento del acceso a agua potable y saneamiento para una mayor población, en cumplimiento con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas, implica un mayor vertido de aguas residuales. Por lo tanto, es necesario que el tratamiento sea más eficiente, asequible y sostenible para aprovechar adecuadamente este recurso.
A nivel global, se están realizando avances significativos en este aspecto. Según datos de la UNESCO, en América Latina, por ejemplo, el tratamiento de las aguas residuales casi se ha duplicado en los últimos 20 años. En España, Idrica ha implementado su tecnología GoAigua en diversas EDAR para aprovechar eficientemente el agua tratada y reutilizarla en la agricultura. Esto es solo un ejemplo de cómo la tecnología contribuye a promover la sostenibilidad ambiental en el caso de las aguas residuales.
Sin embargo, todavía existe un alto porcentaje de aguas negras que se vierten sin tratamiento, por lo que es necesario seguir trabajando para reducirlo. Un paso decisivo será generalizar la reutilización de las aguas residuales tratadas. En este sentido, la transformación digital desempeña un papel fundamental para optimizar la gestión de las plantas depuradoras, las redes de saneamiento y el drenaje pluvial. Las soluciones de GoAigua Wastewater, por ejemplo, están diseñadas para mejorar los procesos, garantizar la calidad del agua y reducir la huella de carbono, entre otros casos de uso.
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