Este documento describe diferentes tecnologías para el tratamiento de aguas residuales. Explica que las aguas residuales provienen de fuentes domésticas, industriales y agrarias y contienen diversos contaminantes. Luego describe los tratamientos primarios, secundarios y terciarios, incluyendo procesos de sedimentación, precolación, lodos activados, humedales y lagunaje. Finalmente, concluye que el tratamiento de aguas residuales es importante para limpiar el agua y aumentar su disponibilidad.

1. UNIVERSIDAD POPULAR DE LA CHONTALPA
“Producir y socializar el saber”
M.C. RAÚL CASTAÑEDA CEJA
“Tecnologías para el tratamiento
de aguas residuales”

2. • Son aguas alteradas en su composición por el
uso al que han sido sometidas, lo que supone:
• pérdida de
tratamiento.
calidad
y
necesidad
de
• Clasificándolas en función de su origen
tenemos los siguientes tipos:
• domésticas, industriales y agrarias.

3. Características de las aguas
residuales
ORIGEN
CONTENIDO
MATERIAS
CONTAMINANTES
Agrarias
Estiércol
Restos abonos
Restos de aditivos
Sólidos macroscópicos
Materias en suspensión
Materias disueltas
Domésticas
Residuos orgánicos
Productos de lavado
Grasas y aceites
Materia Orgánica
Gérmenes Patógenos
Industriales
Muy variable
Orgánico
Inorgánico
Mixto
Materia Orgánica
Metales
Sólidos en suspensión

4. •Las aguas contaminadas provienen de
diferentes fuentes.
•Pueden estar compuestas por particulas
muy variadas tanto en tamaño como en
composición.
•Es necesario hacer una division de los
procesos de limpieza, simplificandolos y
estableciendo objetivos para medir su
eficacia.

5. TRATAMIENTO PRIMARIO
 Son los más sencillos en la limpieza del agua y
tienen la función de preparar el agua.
 Estos tratamientos son el cribado o las mallas de
barreras, la flotación o eliminación de grasas y la
sedimentación.

6. Tratamientos primarios
 Cribado:
 Eliminación de aceites y grasas:
se busca remover la materia flotante
que trae consigo el agua, ya que si no se
eliminan pueden causar daños a los
mecanismos o bloquear las tuberias.
estas grasas pueden causar daños por
su viscosidad, obstruyendo rejillas, por
lo que se colocan unas trampas para
aceites en forma de tubos horizontales
sobre la superficie del tanque para
captar la pelicula de aceite que flota.

7. Tratamientos primarios
 Sedimentación:
la función
principal de laa sedimentación
es separar lass partículas
supendidas en el agua para
posteriormente realizar una
decantación.

8. TRATAMIENTO SECUNDARIO
 El tratamiento secundario tiene como objetivo
limpiar el agua de aquellas impurezas cuyo tamaño
es mucho menor a las que se pueden captar por la
decantacion y las rejillas, para ellos se basan en
metodos mecánicos y biológicos combinados.
 Entre ellos se realiza el sistema de precolación.

9. Tratamientos secundarios
 Sistema de precolación: se
utilizan tanques de diferentes
profuncidades dependieno de
la cantidad de agua a tratar,
con un contenido de piedras o
escoria granular.

11. PROCESOS DE OXIDACIÓN BIOLÓGICA
La oxidación biológica es el mecanismo mediante
el cual los microorganismos degradan la materia
orgánica contaminante del agua residual. De esta
forma, estos microorganismos se alimentan de
dicha materia orgánica en presencia de oxígeno y
nutrientes, de acuerdo con la siguiente reacción:
Materia orgánica + Microorganismos + Nutrientes + O2=>Productos
Finales + Nuevos microorganismos + Energía

12. REACCIONES DE SÍNTESIS O AISLAMIENTO
Consisten en la incorporación del alimento (materia
orgánica y nutrientes) al interior de los
microorganismos. Estos microorganismos al obtener
suficiente alimento no engordan, sino que forman
nuevos
microorganismos
reproduciéndose
rápidamente. Parte de este alimento es utilizado
como fuente de Energía. La reacción que ocurre es la
siguiente:
Materia orgánica
(CHNO)
O2
Bacterias
Sustancias del
interior
bacteriano
(C5H7NO2)
energía

13. REACCIONES DE OXIDACIÓN Y RESPIRACIÓN ENDÓGENA
Los microorganismos al igual que nosotros,
necesitan de Energía para poder realizar sus
funciones vitales (moverse, comer etc.), dicha
energía la obtienen transformando la materia
orgánica asimilada y aquella acumulada en
forma de sustancias de reserva en gases, agua
y nuevos productos.

14. Después de un tiempo de contacto suficiente entre
la materia orgánica del agua residual y los
microorganismos (bacterias), la materia orgánica
del
medio
disminuye
considerablemente
transformándose en nuevas células, gases y otros
productos. Este nuevo cultivo microbiano seguirá
actuando sobre el agua residual.
A todo este conjunto de reacciones se les
denomina de oxidación biológica, porque los
microorganismos necesitan de oxígeno para
realizarlas.

15.  El substrato, generalmente también se tienen que
eliminar del agua residual los compuestos de
nitrógeno como el amonio y los nitratos.
 Un grupo de microorganismos convierten primero
el amonio en nitrato (nitrificación).
 Otro grupo de microorganismos reduce luego el
nitrato a nitrógeno elemental (desnitrificación).
 El nitrógeno producido escapa entonces como gas
a la atmósfera.
 Existen dos tecnologías: los procesos
biopelícula y los de lodos activados.
de

16. BIOPELICULA:

17. LODOS ACTIVADOS

18. Proceso biológico de las aguas residuales (domesticas o industriales)
mediante el cual los organismos catabolizan y asimilan sus alimentos en
ausencia de oxigeno.
Se produce en ambientes naturales como:
 Pantanos
 Zonas anegadas para el cultivo de arroz
 Sedimentos de lagos y mares
 Zonas anóxicas del suelo
 Fuentes de aguas termales sulfurosas y en el tracto digestivo de los
rumiantes
Contaminantes
Orgánicos
Microorganismos
anaerobios
 CO2 + CH4
(Biogás)
 Materia
degradada en disolución
 Nuevos
microorganismos

20. Requiere la intervención de diversos grupos de
bacterias facultativas y anaerobias estrictas, las
cuales utilizan en forma secuencial los productos
metabólicos generados por cada grupo. La digestión
anaerobia de la materia orgánica involucra tres
grandes grupos tróficos y cuatro pasos de
transformación:
 1. Hidrólisis. Grupo I: bacterias hidrolíticas
 2. Acidogénesis. Grupo I: bacterias fermentativas
 3. Acetogénesis. Grupo II: bacterias acetogénicas
 4. Metanogénesis. Grupo III: bacterias
metanogénicas

21. Es posible por medio de reacciones asociadas al
metabolismo de distintos microorganismos.
+ co2

22. Ventajas
Bajos costos de inversión y operación.
Alta eficiencia de tratamiento
Producción de una fuente de energía que puede servir
calentar el agua residual hasta la temperatura de
operación.
Necesidad de espacio relativamente pequeño para las
instalaciones debido a la aplicación de altas velocidades
de carga orgánica.
Baja producción de lodo en exceso.

23. Desventaja
Insuficiente generación de alcalinidad y
metano cuando se depuran aguas residuales
muy diluidas.
Cinética lenta a bajas temperaturas.
Ciertos compuestos como NH4+, PO43- y S2quedan en disolución. Por este motivo, si es
necesario, se tiene que usar un tratamiento
posterior.

24. Aplicaciones de la tecnología anaerobia de
alta velocidad
Aguas residuales de:
Industria cervecera y de bebidas
Industria de alimentos
Industria papelera
Destilerías de alcohol e industria de fermentación.
Nuevas aplicaciones de la tecnología anaerobia de alta
velocidad:
Aguas residuales de:
Industria textil
Industria química y petroquímica
En lugares de climas cálidos, pueden utilizarse para el
tratamiento de agua residual doméstica.

25. Procedimientos o técnicas en los que la eliminación de
las sustancias contaminantes presentes en las aguas
residuales urbanas se produce por componentes del
medio natural, sin emplearse en el proceso ningún
aditivo químico.

26. Se clasifican en:
Se han desarrollado en diferentes
medios,
adaptándose a las características de los
suelos y plantas, partiendo de esta
idea los tratamientos de sistemas
naturales se pueden clasificar en:
Tratamiento en el terreno
Sistemas acuáticos

28. Tratamiento en el terreno:
 Infiltración rápida:
En superficies donde la tierra
es muy permeable, el
tratamiento adecuado debe
estar diseñado de manera que
se adapte a la capacidad de
retención del agua que posee
el suelo.

29. Infiltración rápida

30. Infiltración lenta:
Consiste en la aplicación de un
caudal controlado de agua residual
sobre una superficie de terreno con
cubierta vegetal cultivada. Las
cargas hidráulicas de agua residual
aplicadas anualmente sobre la
superficie activa de tratamiento
varían entre 0.5 y 6 m3/m2.

31.  Flujo superficial:
La técnica consiste en
forzar la escorrentía del
agua residual, mediante
riego por circulación
superficial en laminas
sobre
un
suelo
previamente
acondicionado
(en
pendiente
y
con
vegetación no arbórea).

33. Sistemas acuáticos
En
este grupo de métodos
naturales de depuración de aguas
residuales, se incluyen aquéllos
cuya
acción principal
de
depuración se ejerce en el seno del
medio acuático, participando en el
proceso
plantas
emergentes
(especialmente sus raíces) y la
actividad microbiológica asociada.

34. Humedales:
Son sistemas en los que el agua
fluye continuamente, cuya
superficie libre permanece al
nivel del suelo, o por encima del
mismo,
manteniéndolo
en
estado de saturación durante un
largo período del año.

35. Humedales de superficie libre de
agua (en la literatura anglosajona,
free water surface, FWS).

36.  Humedales de flujo subsuperficial
(vegetated submeged beds, VSB).
La
carga hidráulica
anual aplicada varía en
el rango de 3 a 20
m3/m*, dependiendo
del tipo de
sistema, características
del
agua
de
alimentación, límites
impuestos al efluente,
etc.

37.  Sistemas de lagunaje:
El tratamiento o proceso
de depuración se produce
gracias
a
reacciones
biológicas,
químicas y
físicas, que tienen lugar en
las lagunas y que tienden a
estabilizar el agua residual.
Los fenómenos producidos
tienen
relación
con:
sedimentación, oxidación,
fotosíntesis,
aireación,
evaporación, etc.

38.  Sistemas de plantas:
Su finalidad principal es la eliminación de
determinado componentes de las aguas a través de sus
raíces, que constituyen un buen sustrato responsable
de una parte importante del tratamiento

39.  Las
plantas
más
comúnmente cultivadas
son los jacintos de agua,
existiendo
amplia
documentación
sobre
estos cultivos. El clima
es un factor limitativo de
su rendimiento, ya que
las plantas sólo crecen a
determinadas
temperaturas.

40. Conclusión
El tratamiento de las aguas residuales
es un método muy utilizado en la
actualidad
para
aumentar
la
disponibilidad del agua, que se realiza
por diferentes etapas que tienen como
finalidad limpiar el agua de desecho
para poder ser reutilizada. Con el firme
propósito de aumentar el agua
disponible para consumo y uso de los
seres humanos.