Depuració d'aigües residuals

1. Les aigües residuals urbanes
Les aigües residuals es poden definir com la combinació de líquids que transporten residus procedents de residències, instal·lacions públiques i centres comercials i industrials, a les quals, eventualment, es poden afegir aigües subterrànies, superficials i pluvials. La qualitat d’aquestes aigües recollides al clavegueram i que posteriorment arriben a les estacions depuradores d’aigües residuals (EDAR) està condicionada pel percentatge d’aigua residual industrial rebuda i la seva composició.

La depuració de les aigües residuals és un punt clau per al manteniment dels ecosistemes aquàtics, així com també una assegurança de la qualitat de l’aigua per a pròximes generacions.

La natura té mecanismes propis per lluitar contra la contaminació d’aquestes aigües, a aquest procés es denomina autodepuració. L'ésser humà, mitjançant diferents tècniques imita i optimitza aquest procés natural. En la autodepuració es produeixen processos físics, químics i biològics de manera alternant o simultània.

El tractament de les aigües residuals es produeix gràcies a la combinació de processos físics, químics i/o biològics en les estacions depuradores. El disseny de cadascuna d’aquestes operacions depèn del tipus d’aigua que s’ha de tractar, de les seves característiques, del volum que s’ha de tractar i de la qualitat de l’efluent que es vol.

2. El funcionament d’una estació depuradora d’aigües residuals (EDAR)
Els processos es classifiquen en quatre grans apartats:

Processos
Tècniques
Objectius
Pretractament
Reixes i tamisos
Desarenador
Desgreixador
Homogeneïtzació
Neutralització
Aeració
Eliminació de sòlids voluminosos
Eliminació de sorra
Eliminació de greixos
Regulació de cabals i càrregues
Regulació de pH
Eliminació de gasos
Tractament primari
Coagulació-floculació
Decantació
Flotació
Formació d’agregats de partícules
Sedimentació dels flòculs
Eliminació de sòlids en suspensió
Tractament secundari
Tractament biològic amb biomasa en suspensió(Fangs actius amb diferents configuracions)
Tractament biològic amb biomasa fixada(Filtre percolador, biodiscos)
Tractament biològic anaerobi (reactors anaerobis amb diferents configuracions)
Tractaments tous (llacunatge, llits d’infiltració-percolació, filtres subterranis, filtres verds, sistemes d’aiguamolls construïts)
Oxidació de matèria orgànica biodegradable
Tractament terciari
Eliminació de nutrients
Filtració
Adsorció
Ozonització
Filtració amb Membranes
Bescanvi iònic
Tractaments tous
Eliminació de nitrogen i fòsfor
Eliminació de sòlids en suspensió
Eliminació de color i olors
Oxidació de compostos
Eliminació de compostos dissolts
Eliminació de salinitat i metalls
Eliminació de patògens i altres càrregues

  

Esquema general d'un tractament d’aigües residuals urbanes mes1

La depuració d’aigües residuals té com a objectiu separar les substàncies contaminants de l’aigua. Aquests processos generen una fracció líquida que és l’aigua depurada que és retornarà al seu cicle natural i una fracció sòlida que seran els fangs. Caldrà tractar els fangs de la manera més adient abans de portar-los a la seva destinació final: reutilització o disposició en abocadors.

3. La gestió dels fangs

No existeix un únic tractament per als fangs, sinó que es poden realitzar diversos tractaments (que es poden seriar) per aconseguir les característiques finals dels fangs desitjables.

Procés Descripció
Espessiment Eliminació de l’aigua per gravetat (en decantadors) i flotació (en flotadors) i reduir el volum de fangs. També es pot aconseguir per centrifugació amb ajut de additius químics.
Estabilització 1) Digestió aeròbica, que consisteix en reduir i estabilitzar la matèria orgànica.
2) Digestió anaeròbia, té la mateixa funció que la aerobi amb producció de biogàs aprofitable.
3) Química, que es realitza amb l’addició de cal.
Després de l’estabilització cal aplicar una deshidratació de fangs.
Deshidratació Els tractaments més comuns i els nivells de sequedat (contingut en matèria seca) obtinguts són:
1) Eres d’assecatge: filtració sobre un llit de sorra acompanyada de evaporació (30% - 50%)
2) Filtre banda: fer passar el fang per unes teles filtrants, en que per efecte de la pressió d’uns corrons sobre el fang l’aigua passa a través de les teles (18% - 25%).
3) Filtre premsa: premsatge del fang entre dues plaques que després s’obriran per extreure el tortó de fang (> 35%)
4) Centrifugació (18% - 25%)
Assecatge tèrmic Reducció del contingut d’aigua per vaporització en aportar una font de calor
Valorització
energètica
Consisteix en la combustió dels fangs a altes temperatures per eliminar l’aigua i la matèria orgànica que encara contenen.
Compostatge Descomposició biològica aeròbia de la matèria orgànica, s’aplica als fangs per reutilitzar-los en l’agricultura