Fundamentos de la Depuración de Aguas Residuales: Procesos, Parámetros y Legislación Ambiental

Parámetros de Calidad y Legislación de Vertidos

Parámetros Clave en Aguas Residuales

A continuación, se detallan los valores límite de emisión (VLE) para contaminantes específicos, basados en el tamaño de la población equivalente (h-e):

• Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO₅): 25 mg/L O₂
• Demanda Química de Oxígeno (DQO): 125 mg/L O₂
• Sólidos Totales en Suspensión (STS):
  • 35 mg/L (más de 10.000 h-e)
  • 60 mg/L (de 2.000 a 10.000 h-e)
• Fósforo Total (P):
  • 2 mg/L P (10.000–100.000 h-e)
  • 1 mg/L P (más de 100.000 h-e)
• Nitrógeno Total (N):
  • 15 mg/L N (10.000–100.000 h-e)
  • 10 mg/L N (más de 100.000 h-e)

Marco Regulatorio: La Ley de Vertidos

La Ley de Vertidos es el conjunto de normas que regulan cómo se deben tratar y verter las aguas residuales (urbanas, industriales y de cualquier origen) al medio ambiente (ríos, mar o alcantarillado). El principal referente legal es el Real Decreto Legislativo 11/1995 (Ley de Aguas).

Contaminación Hídrica y Aguas Residuales

Definición de Contaminación del Agua

La contaminación se define como la introducción de materias, energía o condiciones que alteran perjudicialmente la calidad del agua, afectando sus usos y su función ecológica.

Tipos de Contaminación

• Natural
• Antropogénica:
  • Urbana/Doméstica
  • Actividad productiva (industria, agricultura, ganadería, otras)

Características de la Contaminación (Resumen)

• Físicas: Sólidos, color, olor, turbidez.
• Químicas: Materia orgánica (DBO, DQO), minerales, nutrientes (N y P), pH.
• Biológicas: Microorganismos (bacterias, virus, hongos, algas, protozoos).

Tipos de Contaminantes

Contaminantes Importantes del Agua Residual

• Materia orgánica
• Materia inorgánica
• Nutrientes
• Tóxicos
• Patógenos
• Sólidos

Contaminantes por Sector Industrial

• Vertidos industriales específicos según la actividad.

Patógenos Comunes

• Bacterias
• Virus
• Protozoos
• Hongos

Aguas Residuales y Necesidad de Depuración

¿Qué es el Agua Residual?

Es el agua natural o potable que, tras su uso, queda contaminada.

Clasificación de Aguas Residuales

• Urbanas/Domésticas
• Industriales
• Pluviales
• Vertidos directos (fosas sépticas)

Razones para la Depuración

La depuración es necesaria para mitigar los siguientes problemas ambientales y sanitarios:

• Acumulación de sólidos en vegetación y cauces.
• Acumulación de arenas y materia orgánica.
• Consumo excesivo del oxígeno disuelto en el medio receptor.
• Generación de malos olores.
• Alta presencia de patógenos.
• Contaminación química industrial.
• Eutrofización por exceso de Nitrógeno (N) y Fósforo (P).

Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR)

Definición y Objetivo de una EDAR

Una EDAR es una instalación diseñada para eliminar contaminantes del agua mediante procesos físico-químico-biológicos. Su objetivo principal no es potabilizar, sino dejar un agua apta para verter sin dañar el medio ambiente.

Tipos de EDAR

• Convencionales: Alta tecnología y consumo energético.
• Pequeñas poblaciones: Bajo coste, poca tecnología, a veces sin electricidad.
• Según influente: Urbanas o industriales.

Procesos de Tratamiento en la Línea de Agua

1. Entrada

• Elevación mediante tornillos o bombas.
• Entrada por gravedad, según la cota.

2. Pretratamiento

Fase inicial de eliminación de sólidos gruesos y materiales flotantes:

• Desbaste: Rejas y tamices eliminan sólidos gruesos.
• Desarenado: Sedimentación de arenas con extracción.
• Desengrasado: Aireación para que las grasas floten y rasquetas las retiren.

3. Tratamiento Primario

Proceso físico-químico para la separación de sólidos sedimentables:

• Sedimentación de sólidos en decantadores.
• Uso de coagulantes y floculantes para mejorar la sedimentación.
• Neutralización del pH si es necesario.

4. Tratamiento Secundario

Fase biológica clave para la eliminación de la carga orgánica:

• Eliminación de materia orgánica biodegradable y sólidos.
• Los microorganismos degradan la carga orgánica.
• El decantador secundario separa el agua tratada del fango biológico.

Procesos Biológicos

Cultivo en Suspensión (Requieren Oxígeno)

• Fangos activados
• Aeración prolongada
• Procesos avanzados
• Contacto-estabilización
• Mecanismos de aireación: Soplantes, rotores o turbinas.

Cultivo Fijo (Biopelícula)

• Lechos bacterianos
• Filtros percoladores
• Biodiscos

5. Tratamiento Terciario

Proceso avanzado para afinar la calidad del efluente, especialmente en zonas sensibles:

• Procesos físico-químicos.
• Filtros de arena.
• Desinfección ultravioleta (UV).
• Objetivo: Reducir sólidos finos, materia orgánica soluble, nutrientes, patógenos, detergentes y tóxicos.

Línea de Fangos: Gestión y Deshidratación

Deshidratación de Fangos

Procesos utilizados para reducir el volumen de los fangos generados en la EDAR:

• Filtro banda: Prensado entre telas.
• Filtro prensa: Placas comprimidas.
• Eras de secado: Baratas, pero dependen del clima.
• Centrífuga: Separación por fuerza centrífuga.

Repetición de Secciones (Contenido Original)

Tratamiento Secundario (Repetición)

• Eliminación de materia orgánica biodegradable y sólidos.
• Microorganismos degradan la carga orgánica.
• Decantador secundario separa agua y fango.

Procesos Biológicos (Repetición)

Cultivo en Suspensión (Repetición)

• Fangos activados, aeración prolongada, procesos avanzados, contacto-estabilización (requieren oxígeno con soplantes, rotores o turbinas).

Cultivo Fijo (Repetición)

• Lechos bacterianos, filtros percoladores, biodiscos.

Tratamiento Terciario (Repetición)

• Físico-químico.
• Filtros de arena.
• Desinfección ultravioleta.
• Reduce sólidos finos, materia orgánica soluble, nutrientes, patógenos, detergentes y tóxicos.

Línea de Fangos – Deshidratación (Repetición)

• Filtro banda (prensado entre telas).
• Filtro prensa (placas comprimidas).
• Eras de secado (baratas pero dependen del clima).
• Centrífuga (separación por fuerza centrífuga).