Canada

Visto de una perspectiva mundial existe capacidad inadecuada del tratamiento de las aguas residuales, especialmente en países poco desarrollados. Esta circunstancia ha existido desde, por lo menos, los años 70 y es debido a la superpoblación, a la crisis del agua y al costo de construir sistemas de tratamiento de aguas residuales. El resultado del tratamiento inadecuado de las aguas residuales es aumentos significativos de la mortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra parte, este impacto de la mortalidad es particularmente alto entre los infantes y otros niños en países subdesarrollados, particularmente en los continentes de África y de Asia. Particularmente, en el año 2000, los Naciones Unidas han establecido que 2.64 mil millones personas tenían el tratamiento y/o disposición de las aguas residuales inadecuado. Este valor representó a 44 por ciento de la población global, pero en África y Asia aproximadamente la mitad de la población no tenía ningún acceso cualesquiera a los servicios del tratamiento de aguas residuales

Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de su eliminación o reutilización, existen los mismos peligros para la salud pública en las proximidades del punto de descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentarán peligrosos efectos adicionales (p.ej. el hábitat para la vida acuática y marina es afectada por la acumulación de los sólidos; el oxígeno es disminuido por la descomposición de la materia orgánica; y los organismos acuáticos y marinos pueden ser perjudicados aún más por las sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta los organismos superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias). Si la descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofización, con molesta vegetación que puede afectar a las pesquerías y áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las aguas servidas (grava, cerniduras, y fangos primarios y secundarios) pueden contaminar el suelo y las aguas si no son manejados correctamente.

Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos de los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es positivo.

Los impactos directos incluyen la disminución de molestias y peligros para la salud pública en el área de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras. Adicionalmente, la instalación de un sistema de recolección y tratamiento de las aguas servidas posibilita un control más efectivo de las aguas servidas industriales mediante su tratamiento previo y conexión con el alcantarillado público, y ofrece el potencial para la reutilización beneficiosa del efluente tratado y de los fangos.

Los impactos indirectos del tratamiento de las aguas residuales incluyen la provisión de sitios de servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesquerías, mayores actividades y rentas turísticas y recreativas, mayor productividad agrícola y forestal o menores requerimientos para los fertilizantes químicos, en caso de ser reutilizado el efluente y los fangos, y menores demandas sobre otras fuentes de agua como resultado de la reutilización del efluente.

De éstos, varios potenciales impactos positivos se prestan para la medición, por lo que pueden ser incorporados cuantitativamente en el análisis de los costos y beneficios de varias alternativas al planificar proyectos para las aguas servidas. Los beneficios para la salud humana pueden ser medidos, por ejemplo, mediante el cálculo de los costos evitados, en forma de los gastos médicos y días de trabajo perdidos que resultarían de un saneamiento defectuoso. Los menores costos del tratamiento de agua potable e industrial y mayores rentas de la pesca, el turismo y la recreación, pueden servir como mediciones parciales de los beneficios obtenidos del mejoramiento de la calidad de las aguas receptoras. En una región donde es grande la demanda de viviendas, los beneficios provenientes de proporcionar lotes con servicios pueden ser reflejados en parte por la diferencia en costos entre la instalación de la infraestructura por adelantado o la adecuación posterior de comunidades no planificadas.

Los contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domésticas, son los sólidos suspendidos y disueltos que consisten en: materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias tóxicas, y microorganismos patógenos. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infección parasitaria (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y la comida). Cabe mencionar que el agua de lluvia urbana pueden contener los mismos contaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas.

Se denomina aguas servidas a aquellas que resultan del uso doméstico o industrial del agua. Se les llama también aguas residuales, aguas negras o aguas cloacales

Algunos autores hacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del uso doméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales

AGUAS DOMESTICAS

Aguas residuales urbanas

Llamamos aguas residuales urbanas a los líquidos procedentes de la actividad humana, que llevan en su composición gran parte de agua. La contaminación que originan los núcleos urbanos procede de la utilización del agua en los servicios domésticos, en la limpieza de locales comerciales y en el servicio público. Por otra parte, las aguas pluviales que provienen de las zonas urbanas, aportan también, una carga importante de contaminación.

La contaminación principal de las aguas residuales domésticas está formada por materia orgánica, tanto en suspensión como en disolución, que en gran parte son de tipo degradable.

Los aportes que generan esta agua son:

- aguas negras o fecales

- aguas de lavado doméstico

- aguas procedentes del sistema de drenaje de calles y avenidas

- aguas de lluvia y lixiviados

Las aguas residuales urbanas presentan una cierta homogeneidad en cuanto a composición y carga contaminante, ya que sus aportes van a ser siempre los mismos. Pero esta homogeneidad tiene unos márgenes muy amplios, ya que las características de cada vertido urbano van a depender del núcleo de población en el que se genere, influyendo parámetros tales como el número de habitantes, la existencia de industrias dentro del núcleo, tipo de industria, etc

Demanda bioquímica de oxigeno

Para medir la concentración de contaminantes orgánicos, en las aguas que resultan de el uso domestico el parámetro mas utilizado es la Demanda biológica de oxígeno o (DBO), esta se define como la concentración de oxigeno disuelto consumido por los microorganismos, presentes en el agua o añadidos a ella para efectuar la medida la medición, en la oxidación de toda la materia orgánica presente en la muestra de agua. Su valor debe ser inferior a 8 MG/l. Para ser considerada como potable. Generalmente en las aguas de origen domestico este valor fluctúa entre los 200 a 300 MG/l.

     La demanda bioquímica de oxigeno se usa como una medida de la cantidad de oxigeno requerido para la oxidación de la materia orgánica biodegradable presente en la muestra de agua y como resultado de la acción de oxidación bioquímica aeróbica, es por esto que este parámetro de polución sea tan utilizado en el tratamiento de las aguas residuales , ya que con los datos arrojados se pueden utilizar para dimencionar las instalaciones de tratamiento, medir el rendimiento de algunos de estos procesos. Con los datos de la DBO podrá así mismo calcularse la velocidad a la que se requerirá él oxigeno. La demanda de oxigeno de aguas residuales es resultado de tres tipos de materiales:

• Materiales Orgánicos Carbónicos, utilizados como fuentes de alimentación por organismos aeróbicos.

• Nitrógeno Oxidable, derivado de la presencia de nitritos, amoniaco y en general compuestos orgánicos nitrogenados que sirven de alimento para bacterias especificas.

• Compuestos Químicos Reductores.

Clasificación de los Contaminantes del Agua

*Contaminantes Químicos estos componen tanto productos químicos orgánicos como inorgánicos. El aspecto fundamental de la contaminación de productos orgánicos es la disminución del oxigeno como resultante de la utilización del existente en le proceso de degradación biológica, llevando con ello a un desajuste y a serias perturbaciones en el medio ambiente

*Contaminantes Físicos El color el cual determina cualitativamente el tiempo de las aguas residuales, es por ello que si el agua es reciente esta suele ser gris; sin embargo como quiera los compuestos orgánicos son descompuestos por las bacterias, él oxigeno disuelto en el agua residual se reduce a cero y el color cambia a negro

• º La turbidez originada por los sólidos en suspención.

Tratamiento Primario

Desbaste

     La primera operación unitaria en las plantas de tratamiento de aguas residuales es la operación de desbaste. Una rejilla es un dispositivo con aberturas uniformes utilizado para retener generalmente los sólidos de cierto tamaño que arrastran las aguas residuales. Estos dispositivos además sirven para proteger las bombas ,válvulas y otros elementos contra posibles daños y para evitar que se obstruyan por trapos o elementos de gran tamaño. Es por esto que las partículas mayores que loa 0.5 cm pueden eliminarse mediante desbaste, siendo esta la mas económica entre las operaciones unitarias.

     Otro mecanismo utilizado frecuentemente son las trituradoras en lugar de rejillas. Estos elementos rompen o desgarran los sólidos en suspensión retenidos en las rejas

1. Rejas de limpieza manual: se empleaban frecuentemente en instalaciones de pequeño tamaño y actualmente se tiende a instalar equipos de limpieza automática para facilitar las operaciones y reducir al máximo los trabajos manuales. En los casos en los que se utilicen, su longitud no deberá exceder de la que permita su correcta limpieza, es decir, unos 3 metros. Las barras que conforman la reja no suelen exceder de los 10 mm de anchura por 50 mm de profundidad. Los sólidos recogidos suelen depositarse en una cesta de chapa perforada para separar los escurridos.

2. Rejas de limpieza automática: incorporan un peine rascador que periódicamente y de manera automática limpia la reja por la cara anterior (aguas arriba) o posterior (aguas abajo). El peine rascador puede funcionar de manera continua o se puede activar al superarse cierto valor establecido de pérdida de carga o mediante temporizador. El canal de las rejas se debe proyectar de forma que se evite la acumulación y sedimentación de arenas y otros sólidos de gran tamaño, y para ello se recomiendan velocidades de aproximación superiores a 0,4 m/s. A caudales punta, la velocidad de paso a través de las barras no deberá ser superior a 0,9 m/s para evitar el arrastre de basuras a través de las rejas. Los residuos se suelen descargar a una cinta transportadora o a un  sistema de evacuación neumático para su transporte a una tolva de almacenamiento, compactador o incinerador.

Se expone a continuación un esquema básico de un sistema de rejas inclinadas:

Las aguas residuales crudas pasan por un tratamiento preliminar a través de unas rejillas

Este tipo de rejillas está diseñado para el servicio en pequeñas estaciones de depuración con un caudal máximo a tratar hasta 45 lps, su funcionamiento permite la separación de sólidos por medio de un rastrillo giratorio acoplado a un brazo y al eje de un moto-reductor, los desechos desprendidos son eyectados hacia una tolva de salida que cae directamente sobre un saco contenedor, el caudal tratado sigue su curso de salida hacia una tubería de descarga.