Las aguas residuales: tipos y características
Las aguas residuales, también llamadas efluentes, son aquellos tipos de agua que han sido utilizadas para algún fin, ya sea doméstico, industrial y/o comunitario, y que por tanto, han cambiado sus características iniciales y ya no tienen utilidad para quien la generó. Generalmente, el agua residual es recogida en el sistema de alcantarillado, por lo que por razones legales, salud pública y conciencia social no puede ser descargada libremente al ambiente, sin antes brindarle un tratamiento adecuado de depuración.
Tipos de aguas residuales:
Las aguas residuales o aguas sucias son una mezcla de residuos sólidos y líquidos de diferentes naturalezas, de acuerdo a su origen, se pueden clasificar en:
- Domésticas: Provienen de zonas residenciales o comerciales. Han sido utilizadas con fines higiénicos (sanitarios, cocinas, lavanderías, entre otros). Se caracterizan por ser ricas en materia orgánica y microorganismos (patógenos, en muchos casos).
- Industriales: Resultan de los procesos industriales y sus características dependen del tipo de industria que las generó.
- Ganaderas y agrícolas: Se generan en áreas rurales donde existe cria de ganado y siembra de cultivos. Ambas caracterizan por ser ricas en materia orgánica, mientras que las ganaderas poseen elevado contenido de microorganismos, mientras que las agrícolas tienen presencia de fertilizantes y pesticidas.
- Infiltración: Penetran en el sistema de alcantarillado de forma directa o indirecta a través de las tuberías (empalmes, paredes, materiales defectuosos).
- Aportes incontrolados: Incluyen todos los caudales recogidos en la red provenientes de desbordamientos, bypasses de estaciones de bombeo, entre otros.
- Aguas pluviales: Corresponden al agua de la escorrentía superficial. Su composición cambia con la duración de las lluvias.
La cantidad y calidad de las aguas residuales se determina por diversos factores. No todos los humanos o empresas generan efluentes con características similares, ni en las mismas cantidades. Sin embargo, las aguas residuales domésticas, generalmente, son más homogéneas que las industriales, dependiendo de la calidad y estilo de vida de las personas o procesos que las generan.
Características del agua residual
Las características de las aguas residuales o aguas negras están asociadas a sus propiedades físicas, químicas y biológicas, entre las que resaltan:
Características físicas: color, presencia de olores, sólidos y temperatura.
Características químicas: proteínas, carbohidratos, grasas y aceites, compuestos orgánicos volátiles, pesticidas, metales pesados, nutrientes, pH, gases disueltos (sulfuro de hidrógeno, metano, oxígeno).
Características biológicas: animales, plantas, microorganismos (bacterias, hongos) y virus.
Las aguas residuales tienen olores y apariencias características de acuerdo al tiempo en el que fueron producidas:
Contaminantes de interés en el tratamiento de aguas residuales
Para poder dar una disposición correcta de las aguas residuales se les debe someter a diferentes tratamientos de depuración que permitan remover, eliminar o transformar esos componentes indeseados para poder descargarlas de forma segura a los cuerpos de agua (ríos, lagos, mares). Estos componentes se les denominan contaminantes del agua y deben ser removidos.
Los contaminantes principales presentes en las aguas residuales son de naturaleza física, química y biológica, entre ellos se pueden mencionar:
Componentes físicos:
- Sólidos en suspensión: Son contaminantes que afectan negativamente la estética del agua, ocasionando depósitos de lodo y demanda de oxígeno que puede generar condiciones anaerobias produciendo olores desagradables.
- Olores: Son debidos a los gases liberados durante el proceso de descomposición de la materia orgánica. Las aguas residuales industriales pueden contener compuestos olorosos en sí mismos, o compuestos con tendencia a producir olores durante los diferentes procesos de tratamiento.
- Color: Se refiere a la edad del agua residual, que puede ser determinada cualitativamente en función de su color y olor. El color del agua residual cambia gradualmente de gris a gris oscuro, para finalmente adquirir color negro. Algunas aguas residuales pueden añadir colores diferentes según sean los compuestos químicos que utilicen en su proceso productivo.
- Temperatura: Afecta el desarrollo de la vida acuática y las reacciones químicas y velocidades de reacción. El oxígeno es menos soluble en agua caliente que en agua fría. Este efecto se ve amplificado cuando se vierten cantidades considerables de agua caliente a las aguas naturales del cuerpo receptor.
Componentes químicos orgánicos:
- Proteínas: son los principales componentes del organismo animal. Constituidas por carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno. La composición química de las proteínas es muy compleja e inestable, lográndose estructuras muy grandes con masas molares desde 20.000 hasta 20 millones g/mol.
- Hidratos de carbono: son compuestos conformados por carbono, hidrógeno y oxígeno que forman las estructuras de los azúcares, almidones, celulosas y fibra de madera. Desde el punto de vista del volumen y la resistencia a la descomposición, la celulosa es el hidrato de carbono cuya presencia en el agua residual es más importante. Su destrucción se realiza sin dificultad, gracias a la actividad de diversos hongos.
- Grasas y aceites: son compuestos de alcohol (ésteres) o glicerol (glicerina) y ácidos grasos. Son muy parecidos en su estructura química y están compuestos por carbono, oxígeno e hidrógeno. Las grasas se hallan entre los compuestos orgánicos de mayor estabilidad, y su descomposición por acción bacteriana no es sencilla.
- Agentes tensoactivos: Están formados por moléculas de gran tamaño, ligeramente solubles en agua y que son responsables de la aparición de espumas en las plantas de tratamiento y en la superficie de los cuerpos de aguas receptoras. Se concentran en la interfase aire-agua, por lo que en la superficie de las burbujas de aire se crea una espuma muy estable.
Componentes químicos inorgánicos:
- pH: Este parámetro mide la concentración del ion hidrógeno, es de gran importancia para el caso de aguas residuales, ya que afecta la proliferación y desarrollo adecuado de la mayor parte de la vida biológica (se da en un margen estrecho y crítico de pH que oscila entre 6 y 9 unidades). Cuando la concentración del ion hidrógeno es inadecuada se presentan dificultades para utilizar tratamientos de depuración con procesos biológicos.
- Alcalinidad: Está provocada por la presencia de hidróxidos, carbonatos y bicarbonatos de calcio, magnesio, sodio, potasio o amoniaco. La alcalinidad ayuda a regular los cambios de pH producidos por la adición de ácidos. Este parámetro es de importancia especial cuando se utilizan tratamientos químicos y cuando se quieren eliminar nutrientes por vía biológica.
- Nutrientes: Se refiere principalmente al nitrógeno y al fósforo que son utilizados por las formas de vida para su crecimiento. Si estos nutrientes se descargan a un cuerpo de agua pueden ocasionar el crecimiento de vida acuática indeseada que consumiría el oxígeno disuelto del agua y pondría en peligro la existencia de las poblaciones de seres vivos (proceso de eutrofización).
- Metales pesados: Debido a su naturaleza tóxica, algunos metales pesados como el cromo, cadmio, mercurio, entre otros, causan impacto negativo al ser descargados sobre el ecosistema receptor, interfiriendo además con la efectividad de los tratamientos biológicos de depuración.
El grado de contaminación que produce un agua residual se puede determinar por medio de la medición de las variables mencionadas anteriormente, las cuales no son independientes entre sí, sino que la conjunción de ellas deben considerarse para plantear el tratamiento de depuración que se va aplicar.
¿Cómo contribuir para disminuir el impacto de las aguas residuales?
La principal forma de contribuir es reduciendo el uso de agua en nuestras actividades diarias, evitar el bote incontrolado del recurso hídrico. Se estima que el 80% del agua que consumimos se convierte en agua residual. De allí, que mientras menos agua consumamos al día, menor será la cantidad de efluente líquido que requiera tratamiento de depuración.
A nivel mundial la distribución del agua es muy irregular, sin embargo, se estima que en promedio cada persona consume al día 190 litros de agua. Un número que es extremadamente alto, por ejemplo, para países africanos y bajo para otros países industrializados que se caracterizan por ser los de mayor consumo de agua al año.
Acciones individuales como mantener la llave cerrada mientras nos cepillamos los dientes, evitar el lavado de calles con agua potabilizada, reparar aquellas llaves o tuberías que tengan alguna fuga o goteo, sustituir los inodoros convencionales por unidades más eficientes que consuman menos agua durante cada descarga, evitar regar las plantas en horario de mayor intensidad solar, entre muchas otras, son estrategias que podemos incluir en nuestro día a día y que redundarán en una mejor calidad de vida para todos.
