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El agua, contaminación yconservaciónUn bien esencial

ContenidosArtículos

Agua potable 1Saneamiento ambiental 7Aguas residuales 9

ReferenciasFuentes y contribuyentes del artículo 16Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 17

Licencias de artículosLicencia 18

Agua potable 1

Agua potable

Agua potable.

Se denomina agua potable o agua para consumo humano, al agua quepuede ser consumida sin restricción. El término se aplica al agua quecumple con las normas de calidad promulgadas por las autoridadeslocales e internacionales.

En la Unión Europea la normativa 98/83/EU establece valoresmáximos y mínimos para el contenido en minerales, diferentes ionescomo cloruros, nitratos, nitritos, amonio, calcio, magnesio, fosfato,arsénico, entre otros., además de los gérmenes patógenos. El pH delagua potable debe estar entre 6,5 y 8,5. Los controles sobre el aguapotable suelen ser más severos que los controles aplicados sobre lasaguas minerales embotelladas.

En zonas con intensivo uso agrícola es cada vez más difícil encontrarpozos cuya agua se ajuste a las exigencias de las normas.Especialmente los valores de nitratos y nitritos, además de lasconcentraciones de los compuestos fitosanitarios, superan a menudo elumbral de lo permitido. La razón suele ser el uso masivo de abonosminerales o la filtración de purines. El nitrógeno aplicado de estamanera, que no es asimilado por las plantas es transformado por losmicroorganismos del suelo en nitrato y luego arrastrado por el agua de lluvia al nivel freático. También ponen enpeligro el suministro de agua potable otros contaminantes medioambientales como el derrame de derivados delpetróleo, lixiviados de minas, etc. Las causas de la no potabilidad del agua son:

• Bacterias, virus;• Minerales (en formas de partículas o disueltos), productos tóxicos;• Depósitos o partículas en suspensión.

"El agua y el saneamiento son uno de los principales motores de la salud pública. Suelo referirme a elloscomo «Salud 101», lo que significa que en cuanto se pueda garantizar el acceso al agua salubre y ainstalaciones sanitarias adecuadas para todos, independientemente de la diferencia de sus condiciones devida, se habrá ganado una importante batalla contra todo tipo de enfermedades."[1]

"Dr LEE Jong-wook, Director General, Organización Mundial de la Salud."

Agua potable 2

Producción

Infiltración de las arenas de las orillas de los ríoses un tipo de potabilización natural del agua. Esteen la localidad de Káraný/Sojovice, una de las 2

plantas del tratamiento del agua potable paraPraga.

Al proceso de conversión de agua común en agua potable se ledenomina potabilización. Los procesos de potabilización son muyvariados, y van desde una simple desinfección, para eliminar lospatógenos, que se hace generalmente mediante la adición de cloro,mediante la irradiación de rayos ultravioletas, mediante la aplicaciónde ozono, etc. Estos procedimientos se aplican a aguas que se originanen manantiales naturales o para las aguas subterraneas. Si la fuente delagua es superficial, agua de un río arroyo o de un lago, ya sea natural oartificial, el tratamiento suele consistir en un stripping de compuestosvolátiles seguido de la precipitación de impurezas con floculantes,filtración y desinfección con cloro u ozono. El caso extremo sepresenta cuando el agua en las fuentes disponibles tiene presencia desales y/o metales pesados. Los procesos para eliminar este tipo deimpurezas es generalmente complicado y costoso. En zonas con pocasprecipitaciones y zonas de y disponibilidad de aguas marinas se puedeproducir agua potable por desalinizacion. Este se lleva a cabo amenudo por ósmosis inversa o destilación.

Para confirmar que el agua ya es potable, debe ser inodora (sin olor),incolora (sin color) e insípida (sin sabor).En algunos países se añaden pequeñas cantidades de fluoruro al aguapotable para mejorar la salud dental.

Suministro, acceso y uso

Máquina expendedora de agua para tomar

El suministro de agua potable es un problema que ha ocupado alhombre desde la Antigüedad. Ya en la Grecia clásica se construíanacueductos y tuberías de presión para asegurar el suministro local. Enalgunas zonas se construían y construyen cisternas o aljibes querecogen las aguas pluviales. Estos depósitos suelen ser subterráneospara que el agua se mantenga fresca y sin luz, lo que favorecería eldesarrollo de algas.En Europa se calcula con un gasto medio por habitante de entre 150 y200 L de agua potable al día aunque se consumen como bebida tan sóloentre 2 y 3 litros. En muchos países el agua potable es un bien cada vezmás escaso y se teme que puedan generarse conflictos bélicos por laposesión de sus fuentes.

De acuerdo con datos suministrados por el programa de monitoreo delabastecimiento de agua potable parocinado en conjunto por la OMS yUNICEF, el 87% de la población mundial, es decir, aproximadamente5,900 millones de personas (marzo 2010),dispone ya de fuentes deabastecimiento de agua potable, lo que significa que el mundo está en

vías de alcanzar, e incluso de superar, la meta de los Objetivos de Desarrollo del Milenio (ODM) relativa al aguapotable[2] .

Agua potable 3

El costo del aguaLos organismos internacionales recomiendan que el gasto en servicios de agua y saneamiento no supere undeterminado porcentaje del ingreso del hogar, el cual no debe exceder del 3 %. Respecto a ello, merecen citarse lossiguientes antecedentes:• PNUD, en el Relatorio do Desenvolvimento Humano Brasil 2006, afirma “nadie debería gastar más del 3% de sus

ingresos en agua y saneamiento14.• La Asociación de Entes Reguladores de Agua y Saneamiento de las Américas – ADERASA en su estudio

reciente sobre tarifas vigentes en América Latina[3] concluye: “Para las ciudades que no cuentan con ningúnesquema de tarifa social, el peso de la factura en el ingreso de un hogar pobre toma un valor promedio de casi el5%, pero varía entre el 1.8% (Arequipa, Perú) y el 9.8% (Costa Rica). Para las ciudades que cuentan con unesquema de tarifa social, el peso de la factura en el ingreso de un hogar pobre se encuentra en un promedio del3.2%, variando del 0.9% (Ceará, Brasil y Trujillo, Venezuela) al 8.4% (Bogotá, Colombia)”.

Factores que afectan el costo del agua potableLos factores que afectan el costo del agua potable son varios, entre los principales se encuentran:• Necesidad de tratar el agua para transformarla en agua potable, es decir factores relacionados con la calidad del

agua en la fuente;• Necesidad de transportar el agua desde la fuente hasta el punto de consumo;• Necesidad de almacenar el agua en los períodos en que esta abunda para usarla en los periodos de escases;

Contaminación de un curso de agua por bacterias que obtienen suenergía oxidando el hierro presente en el agua.

Formas para conseguir agua potable enpequeñas cantidades

• Aprovechar el agua de lluvia. En ciertas latitudes,un árbol apodado el árbol del viajero tiene sushojas en forma de recipientes en los que seacumula el agua y en los cuales es posible beber.

Actualmente cualquier persona puede aprovechar elagua de lluvia que cae en el techo de su casareuniéndola en un contenedor ya sea cisterna otinaco. El agua captada de la lluvia debe recibir untratamiento de filtrado y cloración para que pueda serrealmente potable. En algunos sistemas de captaciónde agua de lluvia, antes de que el agua caiga en elcanal receptor que la llevará a su contenedor, secoloca una malla para detener hojas y semillas deárbol, luego se filtra colocando un "tapón" de carbónactivado y finalmente ya estando en el recipientecontenedor se agrega 1 mililitro de cloro por cadalitro de agua.El "tapón" de carbón activado debería cumplir conlas normas del país donde se instalará peronormalmente debe abarcar toda el área por dondepasará el agua y tener un grosor de 10 cm. Asimismo

se aconseja cambiarlo entre cada 2,800 y 3,750 litros de agua filtrada, lo cual dependerá del volumen de aguacaptada. Es importante señalar que el agua de lluvia captada por medio de una lámina de asbesto no será ni bebible

Agua potable 4

ni útil para bañarse pues el carbón activado no retiene dicho compuesto que es cancerígeno.• Hervir el agua de los ríos o charcos con el fin de evitar la contaminación bacteriana. Este método no evita la

presencia de productos tóxicos. Con el fin de evitar los depósitos y las partículas en suspensión, se puede tratar dedecantar el agua dejándola reposar y recuperando el volumen más limpio, desechando el volumen más sucio (quese depositará al fondo o en la superficie).

• El agua que se hierve y cuyo vapor puede recuperarse por condensación es un medio para conseguir agua pura(sin productos tóxicos, sin bacterias o virus, sin depósitos o partículas). En la práctica, fuera del laboratorio, elresultado no es seguro. El agua obtenida por este medio se denomina agua destilada, y aunque no contieneimpurezas, tampoco contiene sales y minerales esenciales para la vida, que el agua potable debe contener endeterminadas cantidades. Por esto, no se la considera técnicamente potable (sana para el consumo humano), puessu consumo permanente le quitaría al cuerpo humano esos nutrientes.

• Pastillas potabilizadoras: con ellas es posible obtener agua limpia y segura. Deben aplicarse en cantidades exactasy dejar reposar lo suficiente antes de consumir el agua. Se recomienda leer las instrucciones de uso y fecha devencimiento.

• De la niebla. Existen estructuras llamadas "atrapaniebla", que son mallas plásticas puestas hacia el viento en lasque choca este tipo de masa de vapor cercana al suelo y deja escurrir las gotas hacia unas canaletas donde seacumula para almacenamiento.

Las trampas para niebla han sido utilizadas por muchos años en Chile, Guatemala, Ecuador, Nepal, algunos países deÁfrica y la isla de Tenerife. La mayor parte de una nube de niebla está formada por gotas que son de 30 a 40 micras,y cada nube está formada de cientos de miles de ellas. La niebla contiene entre 50 y cien gotitas en un centímetrocúbico.

Indicadores de impacto del suministro de agua potable y saneamientoLos sanitaristas de la OMS[1] estiman que:• Un 88% de las enfermedades diarreicas son producto de un abastecimiento de agua insalubre y de un saneamiento

y una higiene deficientes.• Un sistema de abastecimiento de agua potable eficiente y bien manejado reduce entre un 6% y un 21% la

morbilidad por diarrea, si se contabilizan las consecuencias graves.• La mejora del saneamiento reduce la morbilidad por diarrea en un 32%.• Las medidas de higiene, entre ellas la educación sobre el tema y la insistencia en el hábito de lavarse las manos,

pueden reducir el número de casos de diarrea en hasta un 45%.• La mejora de la calidad del agua de bebida mediante el tratamiento del agua doméstica, por ejemplo con la

cloración en el punto de consumo, puede reducir en un 35% a un 39% los episodios de diarrea.

Sustancias peligrosas en el agua potable

Arsénico

Véase también: Intoxicación por arsénico

La presencia de arsénico en el agua potable puede ser el resultado de la disolución del mineral presente en el suelopor donde fluye el agua antes de su captación para uso humano, por contaminación industrial o por pesticidas. Laingestión de pequeñas cantidades de arsénico pueden causar efectos crónicos por su acumulación en el organismo.Envenenamientos graves pueden ocurrir cuando la cantidad tomada es de 100 mg.

Agua potable 5

Cadmio

El cadmio puede estar presente en el agua potable a causa de la contaminación industrial o por el deterioro de lastuberías galvanizadas.El cadmio es un metal altamente tóxico y se le ha atribuido varios casos de envenenamiento alimenticio.[4]

Cromo

El cromo hexavalente (raramente se presenta en el agua potable el cromo en su forma trivalente) es cancerígeno, y enel agua potable debe determinarse para estar seguros de que no está contaminada con este metal.La presencia del cromo en las redes de agua potable puede producirse por desechos de industrias que utilizan salesde cromo, en efecto para el control de la corrosión de los equipos, se agregan cromatos a las aguas de refrigeración.Es importante tener en cuenta la industria de curtiembres ya que allí utilizan grandes cantidades de cromo que luegoson vertidas a los ríos donde kilómetros más adelante son interceptados por bocatomas de acueductos.[5]

Nitratos y nitritos

Se sabe desde hace tiempo que la ingestión de nitratos y nitritos puede causar metahemoglobinemia, es decir, unincremento de metahemoglobina en la sangre, que es una hemoglobina modificada (oxidada) incapaz de fijar eloxígeno y que provoca limitaciones de su transporte a los tejidos. En condiciones normales, hay un mecanismoenzimático capaz de restablecer la alteración y reducir la metahemoglobina otra vez a hemoglobina.Los nitritos presentes en la sangre, ingeridos directamente o provenientes de la reducción de los nitratos, puedentransformar la hemoglobina en metahemoglobina y pueden causar metahemoglobinemia.Se ha estudiado también la posible asociación de la ingestión de nitratos con el cáncer. Los nitratos no soncarcinogénicos para los animales de laboratorio. Al parecer los nitritos tampoco lo son para ellos, pero puedenreaccionar con otros compuestos (aminas y amidas) y formar derivados N-nitrosos. Muchos compuestos N-nitrososse han descrito como carcinogénicos en animales de experimentación. Estas reacciones de nitrosación puedenproducirse durante la maduración o el procesamiento de los alimentos, o en el mismo organismo (generalmente, en elestómago) a partir de los precursores.En la valoración del riesgo de formación de nitrosaminas y nitrosamidas, se ha de tener en cuenta que a través de ladieta también se pueden ingerir inhibidores o potenciadores de las reacciones de nitrosación.La Organización Mundial de la Salud recomienda una concentración máxima de nitratos de 50 mg/l.

Zinc

La presencia del zinc en el agua potable puede deberse al deterioro de las tuberías de hierro galvanizado y a lapérdida del zinc del latón. En tales casos puede sospecharse también la presencia de plomo y cadmio por serimpurezas del zinc, usadas en la galvanización. También puede deberse a la contaminación con agua de desechosindustriales.[6]

Véase también• Agua• Agua caliente sanitaria (ACS)• Agua entubada• Agua potable y saneamiento en América Latina• Calidad del agua• Desinfección del agua potable• Planta de potabilización• Red de abastecimiento de agua potable

Agua potable 6

• Técnicas de supervivencia• Enfermedades de origen hídrico

Referencias[1] http:/ / www. who. int/ water_sanitation_health/ publications/ facts2004/ es/ index. html[2] Programa Conjunto OMS/UNICEF de Monitoreo del Abastecimiento de Agua y el Saneamiento que hoy se ha dado a conocer y lleva por

título Progresos en materia de saneamiento y agua potable – Informe de actualización 2010 (http:/ / www. who. int/ mediacentre/ news/releases/ 2010/ water_20100315/ es/ )

[3] ADERASA-BIRF. Las tarifas de agua potable y alcantarillado en América Latina. Grupo de Tarifas y Subsidios. Versión Preliminar, año2005. Pág.63. http:/ / www. aderasa. org].

[4] Norma ecuatoriana INEN 982 – 1983 – 6.[5] Norma ecuatoriana INEN 983 – 1983 – 6.[6] Norma ecuatoriana INEN 981 – 1983 – 6.

Enlaces externos• Wikimedia Commons alberga contenido multimedia sobre Agua potable. Commons• Guía de supervivencia. Obtener agua (http:/ / www2. udec. cl/ ~lpalma/ agua. html)• Cómo se trata el agua potable (http:/ / www. fortunecity. es/ felices/ andorra/ 51/ index. htm)• ¿Cómo purificar el agua? (http:/ / www. lareserva. com/ home/ como_purificar_agua_sodis)• Montaje Doméstico para tratar el agua (http:/ / www. fuchsiarama. com/ index. htm?http:/ / www. fuchsiarama.

com/ tratamiento_agua. htm& 1)• Norma Oficial Mexicana NOM-127-SSA1-1994, Salud ambiental. Agua para uso y consumo humano (http:/ /

www. manantial. mx/ NOM-127-SSA1-1994. jsf)• Potabilización del agua a través de nanotubos de carbono (http:/ / www. fierasdelaingenieria. com/

metodos-de-potabilizacion-del-agua-mas-avanzados/ )• WHO - Water Sanitation and Health: drinking water quality (http:/ / www. who. int/ water_sanitation_health/

dwq/ en/ )• WHO - Water Sanitation and Health: potabilization systems (http:/ / www. who. int/ water_sanitation_health/

dwq/ wsh0207/ en/ index4. html)• North Dakota State University, Treatment Systems for Household Water Supplies (http:/ / www. ag. ndsu. edu/

pubs/ h2oqual/ watsys/ ae1029w. htm)• The Pure Water Network (http:/ / pwn. com/ catalog/ guide. html#Asbestos)• Guías para la calidad del agua potable. Primer Apéndice a la Tercera Edición - Volumen 1 Recomendaciones.

Ediciones de la OMS, Organización Mundial de la Salud, 20 Avenue Appia, 1211 Genève 27, Suiza 2006 ISBN92 4 154696 4 (http:/ / www. who. int/ water_sanitation_health/ dwq/ gdwq3_es_fulll_lowsres. pdf)

Saneamiento ambiental 7

Saneamiento ambiental

Falta de saneamiento en Cabo Haitiano, Haití: los residuos en el suelo (incluyendobolsas de plástico llenas de excremento) bloquean los canales de drenaje que sedesbordan ante la menor lluvia, y causan daños en las infraestructuras ribereñas

(carreteras, edificios ...).

El saneamiento ambiental básico es elconjunto de acciones técnicas ysocioeconómicas de salud pública quetienen por objetivo alcanzar nivelescrecientes de salubridad ambiental.Comprende el manejo sanitario del aguapotable, las aguas residuales y excretas, losresiduos sólidos y el comportamientohigiénico que reduce los riesgos para lasalud y previene la contaminación. Tienepor finalidad la promoción y elmejoramiento de condiciones de vida urbanay rural.[1]

"El agua y el saneamiento sonuno de los principales motoresde la salud pública. Sueloreferirme a ellos como «Salud101», lo que significa que encuanto se pueda garantizar el acceso al agua salubre y a instalaciones sanitarias adecuadas para todos,independientemente de la diferencia de sus condiciones de vida, se habrá ganado una importante batallacontra todo tipo de enfermedades."[1]

"Dr LEE Jong-wook, Director General, Organización Mundial de la Salud."El uso del término "saneamiento" varia entre ingenieros sanitarios en diferentes países. Por ejemplo, en el Cono Sur,en Bolivia y en el Perú el significado es amplio, como en la definición mencionada arriba. Sin embargo, en otrospaíses de América Latina a veces el uso es más restringido y cubre el alcantarillado sanitario y el tratamiento deaguas negras, sin incluir el abastecimiento en agua potable. En México, el uso técnico es el más restringido y eslimitado al tratamiento de aguas negras sin incluir el alcantarillado sanitario. El manejo de residuos sólidos y elcomportamiento higiénico a veces son incluidos y a veces no lo son, dependiendo del contexto.

HistoriaLa evidencia más temprana de saneamiento urbano se ha visto en Harappa, Mohenjo-Daro y los recientementedescubiertos vestigios antiguos de Rakhigarhi, parte de la cultura del valle del Indo. Dentro de esta ciudad, las casasindividuales o grupos de hogares contaban con agua extraída de pozos. Desde una habitación que parece haber sidodejada de lado para el baño, las aguas residuales se dirigían a los desagües cubiertos, que se alineaban en las callesprincipales.[2]

Ciudades romanas y villas romanas tenían elementos de sistemas de saneamiento, el suministro de agua en las callesde ciudades como Pompeya, y desagües para la recogida y eliminación de aguas residuales de las zonas pobladas -véase, por ejemplo la Cloaca Máxima en el río Tíber en Roma. Pero apenas hay constancia de otros servicios desaneamiento en la mayoría de Europa hasta la Alta Edad Media. Las condiciones insalubres y de hacinamientofueron generalizadas en toda Europa y Asia durante la Edad Media, lo que periódicamente, provocaba pandemiascatastróficas como la peste de Justiniano (541-42) y la Muerte Negra (1347-1351), que mató a decenas de millonesde personas y alteró radicalmente la sociedad.[3]

Saneamiento ambiental 8

Saneamiento básico en el mundo

Cobertura de saneamiento básico en el mundo de acuerdo a una evaluación de la OMS en 2002.

Referencias[1] Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente ( CEPIS (http:/ / www. bvsde. paho. org/ cepis/ e/ cepisacerca. html))

de la Organización Panamericana de la Salud (OPS)[2] Anil Gupta (3 de mayo de 2009). « Harappa next door (http:/ / www. dailypioneer. com/ 173504/ Harappa-next-door. html)». Sunday Pioneer.

Consultado el 9 de mayo de 2010[3] Carlo M. Cipolla, Before the Industrial Revolution: European Society and Economy 1000-1700, W.W. Norton and Company, London (1980)

ISBN 0-393-95115-4

Véase también• Impacto ambiental potencial de la recolección y eliminación de basura

Enlaces externos• Saneamiento ambiental en Francia, MEEDDM (http:/ / assainissement. developpement-durable. gouv. fr/ )

Aguas residuales 9

Aguas residualesEl término agua residual define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes dedesechos orgánicos humanos o animales. Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento ydesalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.A las aguas residuales también se les llama aguas servidas, fecales o cloacales. Son residuales, habiendo sido usadael agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el usuario directo; y cloacales porque son transportadasmediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector. Algunos autoreshacen una diferencia entre aguas servidas y aguas residuales en el sentido que las primeras solo provendrían del usodoméstico y las segundas corresponderían a la mezcla de aguas domésticas e industriales. En todo caso, estánconstituidas por todas aquellas aguas que son conducidas por el alcantarillado e incluyen, a veces, las aguas de lluviay las infiltraciones de agua del terreno.El término aguas negras también es equivalente debido a la coloración oscura que presentan.Todas las aguas naturales contienen cantidades variables de otras sustancias en concentraciones que varían de unospocos mg/litro en el agua de lluvia a cerca de 35 mg/litro en el agua de mar. A esto hay que añadir, en las aguasresiduales, las impurezas procedentes del proceso productor de desechos, que son los propiamente llamados vertidos.Las aguas residuales pueden estar contaminadas por desechos urbanos o bien proceder de los variados procesosindustriales.La composición y su tratamiento pueden diferir mucho de un caso a otro, por lo que en los residuos industriales espreferible la depuración en el origen del vertido que su depuración conjunta posterior.Por su estado físico se puede distinguir:• Fracción suspendida: desbaste, decantación, filtración.• Fracción coloidal: precipitación química.• Fracción soluble: oxidación química, tratamientos biológicos, etc.La coloidal y la suspendida se agrupan en el ensayo de materias en suspensión o Sólidos Suspendidos Totales (SST)

Características de las aguas residuales

Sustancias químicas (composición)Las aguas servidas están formadas por un 99% de agua y un 1% de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidospueden clasificarse en orgánicos e inorgánicos.Los sólidos inorgánicos están formados principalmente por nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos,bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas como arsénico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc.Los sólidos orgánicos se pueden clasificar en nitrogenados y no nitrogenados. Los nitrogenados, es decir, los quecontienen nitrógeno en su molécula, son proteínas, ureas, aminas y aminoácidos. Los no nitrogenados sonprincipalmente celulosa, grasas y jabones. La concentración de orgánicos en el agua se determina a través de laDBO5, la cual mide material orgánico carbonáceo principalmente, mientras que la DBO20 mide material orgánicocarbonáceo y nitrogenado DBO2.Aniones y cationes inorgánicos y compuestos orgánicos

Aguas residuales 10

Características bacteriológicasUna de las razones más importantes para tratar las aguas residuales o servidas es la eliminación de todos los agentespatógenos de origen humano presentes en las excretas con el propósito de cortar el ciclo epidemiológico detransmisión. Estos son, entre otros:• Coliformes totales• Coliformes fecales• Salmonellas• Virus

Materia en suspensión y materia disueltaA efectos del tratamiento, la gran división es entre materia en suspensión y materia disuelta.• La materia en suspensión se separa por tratamientos físicoquímicos, variantes de la sedimentación y filtración. En

el caso de la materia suspendida sólida se trata de separaciones sólido - líquido por gravedad o medios filtrantes y,en el caso de la materia aceitosa, se emplea la separación L-L, habitualmente por flotación.

• La materia disuelta puede ser orgánica, en cuyo caso el método más extendido es su insolubilización comomaterial celular (y se convierte en un caso de separación S-L) o inorgánica, en cuyo caso se deben emplear carostratamientos físicoquímicos como la ósmosis inversa.

Los diferentes métodos de tratamiento [1] atienden al tipo de contaminación: para la materia en suspensión, tantoorgánica como inorgánica, se emplea la sedimentación y la filtración en todas sus variantes. Para la materia disueltase emplean los tratamientos biológicos (a veces la oxidación química) si es orgánica, o los métodos de membranas,como la ósmosis, si es inorgánica.

Principales parámetrosLos parámetros característicos, mencionados en la Directiva Europea, son:• Temperatura• pH• Sólidos en suspensión totales (SST) o• Materia orgánica valorada como DQO y DBO (a veces TOC)• Nitrógeno total Kjeldahl (NTK)• Nitrógeno amoniacal y nitratosTambién hay otros parámetros a tener en cuenta como fósforo total, nitritos, sulfuros, sólidos disueltos.

Influencias en el medio receptorDefinición de contaminación según el Reglamento del Dominio Público Hidráulico: "Se entiende por contaminación,a los efectos de la Ley de Aguas, la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducircondiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad enrelación con los usos posteriores o con su función ecológica."[2]

1. Vertido de sustancias orgánicas degradables: producen una disminución del oxígeno disuelto, ya que losmicroorganismos que degradan la materia orgánica consumen oxígeno para su oxidación. Si la demanda deoxígeno es superior a la aireación por disolución de oxígeno atmosférico, se puede llegar a un ciclo anaerobio: seconsume oxígeno combinado en lugar de molecular, creándose un ambiente reductor, con la aparición deamoníaco, nitrógeno y ácido sulfhídrico, y la reducción de sulfatos a sulfuros; el agua se torna oscura, de olordesagradable y con gérmenes patógenos.

Aguas residuales 11

2. Incorporación de compuestos tóxicos, tanto orgánicos como inorgánicos. Eliminan los organismos depuradores, obien inhiben su desarrollo impidiendo reacciones enzimáticas. Intoxican también a varios niveles de la cadenatrófica, desde microorganismos hasta animales superiores.

3. Incorporación de materia en suspensión, que reduce la entrada de luz y atasca los órganos respiratorios yfiltradores de muchos animales.

4. Alteración del equilibrio salino (balance en sodio, calcio, etc…) y del pH.

Análisis más frecuentes para aguas residuales

Determinación de sólidos totalesMétodo

1. Evaporar al baño María 100 ml de agua bruta tamizada.2. Introducir el residuo en la estufa y mantenerlo a 105 °C durante 2 horas.3. Pasarlo al desecador y dejar que se enfríe.4. Pesar. Sea Y el peso del extracto seco a 105 °C5. Calcinar en un horno a 525± 25 °C durante 2 horas.6. Dejar que se enfríe en el desecador.7. Pesar. Sea Y´ el peso del residuo calcinado.8. CálculosPeso de la fracción orgánica de los sólidos totales de la muestra=Y-Y´, siendo Y el peso de las materias totales de lamuestra e Y’ el peso de la fracción mineral de las materias totales de la muestra.

Determinación de la DBOLa demanda biológica de oxígeno (DBO), es un parámetro que mide la cantidad de materia susceptible de serconsumida u oxidada por medios biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión. Se utilizapara medir el grado de contaminación, normalmente se mide transcurridos cinco días de reacción (DBO5), y seexpresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mgO2/l). El método de ensayo se basa en medir el oxígenoconsumido por una población microbiana en condiciones en las que se ha inhibido los procesos fotosintéticos deproducción de oxígeno en condiciones que favorecen el desarrollo de los microorganismos. Es un método queconstituye un medio válido para el estudio de los fenómenos naturales de destrucción de la materia orgánica,representando la cantidad de oxígeno consumido por los gérmenes aerobios para asegurar la descomposición dentrode condiciones bien especificadas de las materias orgánicas contenidas en el agua a analizar.El método pretende medir, en principio, exclusivamente la concentración de contaminantes orgánicos. Sin embargo,la oxidación de la materia orgánica no es la única causa del fenómeno, sino que también intervienen la oxidación denitritos y de las sales amoniacales, susceptibles de ser también oxidadas por las bacterias en disolución. Para evitareste hecho se añade N-aliltiourea como inhibidor. Además, influyen las necesidades de oxígeno originadas por losfenómenos de asimilación y de formación de nuevas células.

Determinación de la DQOLa demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de materia orgánica susceptible de seroxidada por medios químicos que hay en una muestra líquida. Se utiliza para medir el grado de contaminación y seexpresa en miligramos de oxígeno diatómico por litro (mg O2/l). Aunque este método pretende medirexclusivamente la concentración de materia orgánica, puede sufrir interferencias por la presencia de sustanciasinorgánicas susceptibles de ser oxidadas (sulfuros, sulfitos, yoduros...).La DQO está en función de las características de las materias presentes, de sus proporciones respectivas, de lasposibilidades de oxidación, etc. Es por esto que la reproductividad de los resultados y su interpretación no podrán ser

Aguas residuales 12

satisfechos más que en condiciones de metodología bien definidas y estrictamente respetadas.

Tratamiento del agua residual

Diagrama de una planta convencional de tratamiento de aguas residuales.

Toda agua servida o residual debe sertratada tanto para proteger la saludpública como para preservar el medioambiente. Antes de tratar cualquieragua servida debemos conocer sucomposición. Esto es lo que se llamacaracterización del agua. Permiteconocer qué elementos químicos ybiológicos están presentes y da lainformación necesaria para que losingenieros expertos en tratamiento deaguas puedan diseñar una plantaapropiada al agua servida que se estáproduciendo.Una Planta de tratamiento de AguasServidas debe tener como propósito eliminar toda contaminación química y bacteriológica del agua que pueda sernociva para los seres humanos, la flora y la fauna de manera que el agua sea dispuesta en el ambiente en formasegura. El proceso, además, debe ser optimizado de manera que la planta no produzca olores ofensivos hacia lacomunidad en la cual está inserta. Una planta de aguas servidas bien operada debe eliminar al menos un 90% de lamateria orgánica y de los microorganismos patógenos presentes en ella.

Como se ve en este gráfico, la etapa primaria elimina el 60% de los sólidos suspendidos y un 35% de la DBO. Laetapa secundaria, en cambio, elimina el 30% de los sólidos suspendidos y un 55% de la DBO.

Etapas del tratamiento del agua residualEl proceso de tratamiento del agua residual se puede dividir en cuatro etapas: pretratamiento, primaria, secundaria yterciaria. Algunos autores llaman a las etapas preliminar y primaria unidas como etapa primaria.

Etapa preliminar

La etapa preliminar debe cumplir dos funciones:1. Medir y regular el caudal de agua que ingresa a la planta2. Extraer los sólidos flotantes grandes y la arena (a veces, también la grasa).Normalmente las plantas están diseñadas para tratar un volumen de agua constante, lo cual debe adaptarse a que elagua servida producida por una comunidad no es constante. Hay horas, generalmente durante el día, en las que elvolumen de agua producida es mayor, por lo que deben instalarse sistemas de regulación de forma que el caudal queingrese al sistema de tratamiento sea uniforme.Asimismo, para que el proceso pueda efectuarse normalmente, es necesario filtrar el agua para retirar de ella sólidosy grasas. Las estructuras encargadas de esta función son las rejillas, tamices, trituradores (a veces), desgrasadores ydesarenadores. En esta etapa también se puede realizar la preaireación, cuyas funciones son: a) Eliminar loscompuestos volátiles presentes en el agua servida, que se caracterizan por ser malolientes, y b) Aumentar elcontenido de oxígeno del agua, lo que ayuda a la disminución de la producción de malos olores en las etapassiguientes del proceso de tratamiento.

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Etapa primaria

Tiene como objetivo eliminar los sólidos en suspensión por medio de un proceso de sedimentación simple porgravedad o asistida por coagulantes y floculantes. Así, para completar este proceso se pueden agregar compuestosquímicos (sales de hierro, aluminio y polielectrolitos floculantes) con el objeto de precipitar el fósforo, los sólidos ensuspensión muy finos o aquellos en estado de coloide.Las estructuras encargadas de esta función son los estanques de sedimentación primarios o clarificadores primarios.Habitualmente están diseñados para suprimir aquellas partículas que tienen tasas de sedimentación de 0,3 a 0,7mm/s. Asimismo, el período de retención es normalmente corto, 1 a 2 h. Con estos parámetros, la profundidad delestanque fluctúa entre 2 a 5 m.En esta etapa se elimina por precipitación alrededor del 60 al 70% de los sólidos en suspensión. En la mayoría de lasplantas existen varios sedimentadores primarios y su forma puede ser circular, cuadrada a rectangular.

Etapa secundaria

Tiene como objetivo eliminar la materia orgánica en disolución y en estado coloidal mediante un proceso deoxidación de naturaleza biológica seguido de sedimentación. Este proceso biológico es un proceso naturalcontrolado en el cual participan los microorganismos presentes en el agua residual, y que se desarrollan en un reactoro cuba de aireación, más los que se desarrollan, en menor medida en el decantador secundario. Estosmicroorganismos, principalmente bacterias, se alimentan de los sólidos en suspensión y estado coloidal produciendoen su degradación anhídrido carbónico y agua, originándose una biomasa bacteriana que precipita en el decantadorsecundario. Así, el agua queda limpia a cambio de producirse unos fangos para los que hay que buscar un medio deeliminarlos.En el decantador secundario, hay un flujo tranquilo de agua, de forma que la biomasa, es decir, los flóculosbacterianos producidos en el reactor, sedimentan. El sedimento que se produce y que, como se dijo, está formadofundamentalmente por bacterias, se denomina fango activo.Los microorganismos del reactor aireado pueden estar en suspensión en el agua (procesos de crecimiento suspendidoo fangos activados), adheridos a un medio de suspensión (procesos de crecimiento adherido) o distribuidos en unsistema mixto (procesos de crecimiento mixto).Las estructuras usadas para el tratamiento secundario incluyen filtros de arena intermitentes, filtros percoladores,contactores biológicos rotatorios, lechos fluidizados, estanques de fangos activos, lagunas de estabilización uoxidación y sistemas de digestión de fangos.

Etapa terciaria

Tiene como objetivo suprimir algunos contaminantes específicos presentes en el agua residual tales como losfosfatos que provienen del uso de detergentes domésticos e industriales y cuya descarga en cursos de agua favorecela eutrofización, es decir, un desarrollo incontrolado y acelerado de la vegetación acuática que agota el oxígeno, ymata la fauna existente en la zona. No todas las plantas tienen esta etapa ya que dependerá de la composición delagua residual y el destino que se le dará.

Principales pasos del tratamiento de aguas residuales

Desinfección

Las aguas servidas tratadas normalmente contienen microorganismos patógenos que sobreviven a las etapas anteriores de tratamiento. Las cantidades de microorganismos van de 10.000 a 100.000 coliformes totales y 1.000 a 10.000 coliformes fecales por 100 ml de agua, como también se aíslan algunos virus y huevos de parásitos. Por tal razón es necesario proceder a la desinfección del agua. Esta desinfección es especialmente importante si estas aguas van a ser descargadas a aguas de uso recreacional, aguas donde se cultivan mariscos o aguas que pudieran usarse

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como fuente de agua para consumo humano.Los métodos de desinfección de las aguas servidas son principalmente la cloración y la iozonización, pero tambiénse ha usado la bromación y la radiación ultravioleta. El más usado es la cloración por ser barata, fácilmentedisponible y muy efectiva. Sin embargo, como el cloro es tóxico para la vida acuática el agua tratada con esteelemento debe ser sometida a decloración antes de disponerla a cursos de agua natural.Desde el punto de vista de la salud pública se encuentra aceptable un agua servida que contiene menos de 1.000coliformes totales por 100 ml y con una DBO inferior a 50 mg/L.La estructura que se usa para efectuar la cloración es la cámara de contacto. Consiste en una serie de canalesinterconectados por los cuales fluye el agua servida tratada de manera que ésta esté al menos 20 minutos en contactocon el cloro, tiempo necesario para dar muerte a los microorganismos patógenos.

Tratamiento de los fangos

Los sedimentos que se generan en las etapas primaria y secundaria se denominan fangos. Estos fangos contienengran cantidad de agua (99%), microorganismos patógenos y contaminantes orgánicos e inorgánicos. Se handesarrollado varios métodos para el tratamiento de los fangos e incluyen: digestión anaerobia, digestión aerobia,compostaje, acondicionamiento químico y tratamiento físico. El propósito del tratamiento de los fangos es destruirlos microbios patógenos y reducir el porcentaje de humedad.La digestión anaerobia se realiza en un estanque cerrado llamado digestor y no requiere la presencia de oxígenopues es realizada por bacterias que se desarrollan en su ausencia. Para el óptimo crecimiento de estosmicroorganismos se requiere una temperatura de 35 ° C. Las bacterias anaerobias degradan la materia orgánicapresente en el agua servida, en una primera fase, a ácido propiónico, ácido acético y otros compuestos intermedios,para posteriormente dar como producto final metano (60 - 70 %), anhídrido carbónico (30%) y trazas de amoníaco,nitrógeno, anhídrido sulfuroso e hidrógeno. El metano y el anhídrido carbónico son inodoros; en cambio, el ácidopropiónico tiene olor a queso rancio y el ácido acético tiene un olor a vinagre.La digestión aerobia se realiza en un estanque abierto y requiere la presencia de oxígeno y, por tanto, la inyección deaire u oxígeno. En este caso la digestión de la materia orgánica es efectuada por bacterias aerobias, las que realizansu actividad a temperatura ambiente. El producto final de esta digestión es anhídrido carbónico y agua. No seproduce metano. Este proceso bien efectuado no produce olores.El compostaje es la mezcla del fango digerido aeróbicamente con madera o llantas trituradas, con el objetivo dedisminuir su humedad para posteriormente ser dispuesto en un relleno sanitario.El acondicionamiento químico se puede aplicar tanto a los fangos crudos como digeridos e incluye la aplicación decoagulantes tales como el sulfato de aluminio, el cloruro férrico y los polímeros, los que tienen como función ayudara la sedimentación de las materias en suspensión y solución en el fango; la elutriación o lavado del fango, lacloración y la aplicación de floculante.El tratamiento físico incluye el tratamiento por calor y el congelamiento de los fangos.Una vez concluida la etapa de digestión microbiana, ya sea aerobia o anaerobia, los fangos aún contienen muchaagua (alrededor de un 90%) por lo que se requiere deshidratarlos para su disposición final. Para ello se han diseñadodos métodos principales: secado por aire y secado mecánico.

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Deshidratación de los fangos

Se han hecho diversas estructuras para el secado por aire de los fangos. Entre ellas están: lechos de arena, lechosasistidos de arena, lagunas de fangos, lechos adoquinados y eras de secado.Para el secado mecánico existen filtros banda, filtros prensa, filtros de vacío y centrífugas.Los fangos deshidratados deben disponerse en una forma ambientalmente segura. Para ello, según el caso, puedenllevarse a rellenos sanitarios, ser depositados en terrenos agrícolas y no agrícolas o incinerados. La aplicación enterrenos agrícolas requiere que el fango no presente sustancias tóxicas para las plantas, animales y seres humanos. Lohabitual es que sí las contengan por lo que lo normal es que sean dispuestos en rellenos sanitarios o incinerados.

Notas[1] http:/ / www. cepymearagon. es/ usuarios/ mimartin/ fisicoquimico. html[2] (http:/ / www. carreteros. org/ legislacionb/ aguas/ rdph/ t_c. htm) Artículo 233.

Enlaces externosWikilibros• Wikilibros alberga un libro o manual sobre Ingeniería de aguas residuales.• Energía a partir de aguas residuales (http:/ / www. consumer. es/ web/ es/ medio_ambiente/ energia_y_ciencia/

2008/ 09/ 25/ 180099. php)

Fuentes y contribuyentes del artículo 16

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Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentes 17

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