Tratamiento de Efluentes o Depuración de Aguas Residuales 

El tratamiento consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes presentes en el agua residual o efluente derivados de los procesos industriales.

La solución más extendida para el control de la contaminación por aguas residuales, es tratarlas en plantas donde se hace la mayor parte del proceso de separación de los contaminantes, dejando así una pequeña parte que completará la naturaleza en el cuerpo receptor. Para ello, el nivel de tratamiento requerido está en función de la capacidad de auto purificación natural del cuerpo receptor. A la vez, la capacidad de auto purificación natural es función, principalmente, del caudal del cuerpo receptor, de su contenido en oxígeno, y de su capacidad para Re oxigenarse. Por lo tanto, el objetivo del tratamiento de las aguas residuales, es producir un efluente reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición final o reutilización.

Las aguas residuales se generan en locales comerciales, industriales o establecimientos agrícolas. Pueden ser tratadas en el sitio donde se generan o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías –y eventualmente bombas– a una planta de tratamiento habilitada para su reacondicionamiento. Los esfuerzos para recoger y tratar las aguas residuales industriales y su descarga habitualmente están sujetos a regulaciones y normas locales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.

El tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física de sólidos grandes (basura) de la corriente de las mismas, empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque, también, dichos desechos, pueden ser triturados por equipos especiales; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo, principalmente, además de procedimientos experimentales. A continuación, sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que se separa la masa biológica (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de nuevo en una masa de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.).

Tratamiento de Efluentes por electroquímica

La electroquímica utilizada para el tratamiento de aguas residuales tiene como principal característica la capacidad de realizar el proceso de tratamiento en espacios reducido, sin agregados químicos, pudiéndose aplicar a una gran variedad de “efluentes”, ya sean industriales, comerciales, domiciliarios y todo tipo de instalaciones transitorias que requieren de baños químicos, etc.

Por lo general las plantas de tratamiento de efluentes clásicas, son enormes obras civiles, con grandes piletones o lagunas a través de los cuales circula el agua a tratar, por lo general, están dotadas de diferentes métodos de filtración, aireación, dosificación, con los que logran reducir los contaminantes y elementos extraños. Estos requieren de una gran inversión inicial y por lo general tienen un costo de funcionamiento y mantenimiento considerablemente elevados.

La tecnología de electroquímica nos permite poder tratar los efluentes en espacios reducidos con costos muy accesibles, precisamente esta característica abre un enorme campo de posibilidades de aplicación, ya sea en pequeñas industrias, emprendimientos comerciales y en complejos habitacionales.

Electrocoagulación

Las aguas residuales de origen cloacal, llegan a esta cámara, luego de atravesar por un canasto metálico que retiene los sólidos no biodegradables, como plásticos, bolsas, etc.

A través de electrodos sumergidos en agua, mediante un proceso de “electrolisis controlado”, se agregan iones metálicos que por su carga atraen a las substancias contaminantes (coagulación), se agrupan (floculación), y por su peso decantan.

Por efecto del proceso, Figura 1, de los electrodos emanan dos gases, hidrógeno y oxígeno generados a nivel molecular, que producen un micro burbujeo de gran penetración, lo cual poco a poco extingue la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y la Demanda Bioquímica de oxígeno (DBO).

El mismo micro burbujeo genera radicales HO oxhidrilos que atacan microorganismos, y el remanente, transporta hacia la parte superior todos elementos livianos como ser aceites y grasas, formando una capa que reduce enormemente la emanación de malos olores, mientras que por dentro del líquido, se sigue generando la desestabilización de materiales.

Este sistema ataca los metales pesados, residuos orgánicos y sales en general que pudieran estar contenidos en el agua.

El objetivo es desestabilizar contaminantes, separar en fases, por medio de un proceso electrolítico, para luego ser removidos definitivamente por algún medio mecánico como la decantación y/o el filtrado. Para ello se hace circular corriente eléctrica de baja intensidad por medio de electrodos, que se ubican dentro de una cuba electrolítica, cisterna de proceso, donde se estaciona el agua temporalmente para su procesamiento. En ese momento se producen dos reacciones distintas pero complementarias entre sí que son la electro floculación y la electro flotación, generándose lodos y espumas .

Los contaminantes se aglutinan, de forma similar a como lo harían si se le hubiese agregado coagulantes químicos, como soluciones de sulfato de aluminio, cloruro férrico etc., con la ventaja que en este proceso se observa que solo se desprende el coagulante que reacciona sin residuos del mismo.

Es decir que al disminuir la dosificación de coagulantes se tendrá una menor cantidad de químicos disueltos en el agua de salida, como así también una menor producción de lodos en la descarga de lavado que la producida en el sedimentador de una planta convencional de tratamiento.

Los ánodos ocasionales, se oxidan inyectando los iones metálicos coagulantes, que por su carga eléctrica atraerán a los contaminantes formando flóculos pesados que van incrementando su peso y tamaño durante su trayectoria hasta su precipitación. Los flóculos con los contaminantes se decantan en el fondo del recipiente que los contiene.

Durante el proceso de combinación entre los iones de los ánodos y las sustancias contaminantes, se produce una convección natural que es aprovechada en los diseños a fin de optimizar la combinación en toda la masa acuosa.

La precipitación de los coágulos necesita un tiempo y siempre es la solución más económica, pero al ser insolubles en agua y de diámetros medios superiores a los 75 micrones se pueden remover, si fuese necesario, antes de su decantación total por medio de una filtración estándar de 75 micrones.

En este proceso no se utilizan adiciones químicas de ningún tipo.

La oxidación anterior, la eliminación de microorganismos y la mineralización de los compuestos orgánicos hacen caer en una única operación la DBO y DQO en varios órdenes de magnitud por ejemplo de 2000 a 200.