Depuración de Aguas Residuales: Lagunaje, Tratamientos Terciarios y Gestión de Fangos

Lagunaje

Decantación secundaria: Sedimentan sólidos de fangos activos y el agua queda más clarificada.

El más natural de los sistemas de depuración, con los mismos procesos que en ríos o lagos. Se aplica en pequeñas comunidades.

Consiste en almacenar el agua un tiempo en estanques para la biodegradación de la materia orgánica por los propios microorganismos que se desarrollan en el agua.

Ventajas de las lagunas

• Coste de inversión bajo, construcción y mantenimiento simple.
• Capacidad de adaptación a variación de caudal y carga orgánica.
• Independencia total de los recursos energéticos convencionales.
• El agua de las últimas lagunas se puede usar para acuicultura o para riego.

Desventajas de las lagunas

• Eliminación de materia orgánica inferior a otros procesos.
• Poca posibilidad de actuación sobre el proceso.
• Necesidad de áreas de implantación muy elevadas.
• Necesidad de vaciado periódico de lagunas y evacuar fangos.
• Pueden producir olor desagradable y proliferación de mosquitos.

Lechos de Turba

Turba: material carbonoso de degradación biológica de materia vegetal, con exceso de H₂O, defecto de O₂ y microorganismos sobre grava o arena. Alta capacidad adsorbente de sustancias disueltas y coloidales. Al pasar agua residual produce filtración, adsorción y biodegradación.

Tratamiento Terciario

Objetivo: Eliminación de contaminantes residuales no eficazmente eliminados en etapas anteriores. Elevado coste, se utiliza en determinadas condiciones.

Para compuestos orgánicos disueltos no biodegradables no eliminados en tratamiento secundario.

Adsorción: El adsorbente más utilizado es el carbón activo.

Oxidación química: Para cianuros y fenoles. Oxidantes H₂O₂ y catalizador de Fe y radiación UV (Método foto-Fenton) o Fotocatálisis solar usando también un oxidante y catalizador TiO₂.

Para compuestos en disolución con bajo % de eliminación en tratamientos anteriores (Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-, SO₄^2-, metales pesados) y si se reutiliza el agua para riego u otro uso, procesos de membrana: ósmosis inversa, ultrafiltración o electrodiálisis.

Tratamiento de Fangos de una EDAR

Origen de los fangos en las EDARs

• De la decantación primaria (si hay coagulación-floculación además contienen productos químicos).
• Del tratamiento secundario: elevado contenido de materia orgánica. Mal olor.
• Del tratamiento terciario: diferente composición según el tipo de tratamiento a que se han sometido.

Se denominan fangos mixtos a la mezcla de fangos primarios y secundarios.

Pretratamiento

Reducción de tamaño y eliminación de arenas (en plantas sin desarenadores o desarenado inadecuado; mediante desarenadores de ciclón).

Almacenamiento del fango hasta su tratamiento.

Estabilización de fangos

Objetivo: Eliminar materia orgánica biodegradable para reducir patógenos, eliminar olores e inhibir o disminuir putrefacción.

Estabilización química con Ca(OH)₂ o CaO a pH >12 durante 2h.

Estabilización a 260°C durante 30 min, deshidratación del fango.

Digestión anaerobia (en ausencia de O₂).

Digestión aerobia (compostaje) con O₂ produce CO₂, H₂O y otros compuestos. Objetivo: reducir sólidos volátiles y disminuir olor sin utilidad energética. A veces co-compostaje con otros residuos.

Deshidratación de fangos

Reducir % de agua del fango para formar biosólidos. Puede ser: Mediante eras de secado.

Sistema natural, se extiende sobre el lecho y cada cierto tiempo se remueve. Principalmente se utiliza en pequeñas plantas.

Para fangos digeridos.

Utilizando medios mecánicos:

• Con filtros prensa: eliminación de agua aplicando presión.
• Con filtros banda: se combina filtración en abierto y presión.
• Deshidratación por centrifugación.
• Filtración a vacío mediante un tambor rotatorio.

Tratamientos termoquímicos

Transformación de la materia orgánica de los lodos en productos finales oxidados.

Tipos de tratamiento: Combustión, Pirólisis y Gasificación.