Influencia de los procesos biológicos en la distribución y tamaño de partículas en tratamientos de aguas residuales urbanas

Resumen

El aumento en la presión de explotación de los recursos hídricos ha provocado una preocupación creciente de las autoridades y la población sobre el valor del agua como recurso natural limitado y de gran importancia para la sociedad. Por todo ello surge cada vez con más fuerza la necesidad de reutilización del agua depurada incorporándose en la gestión actual, marcada en España por el R.D. 1620/2007 de reutilización de aguas depuradas, controles de diferentes parámetros que aseguren la eliminación de riesgos medioambientales e higiénicos en las diferentes aplicaciones de la reutilización de dichos efluentes. No obstante, el empleo de nuevos parámetros de calidad de un agua residual como la distribución de tamaño de partículas (DTP), que lógicamente está íntimamente relacionado con la carga contaminante de un agua, podría ayudar a cumplir y garantizar la calidad requerida para reutilización del agua depurada. Esta investigación se centra en analizar el efecto que los tratamientos secundarios de depuración convencionales tienen sobre la DTP del agua a depurar y como este parámetro puede ser útil en la evaluación de la calidad tanto de un agua residual como depurada, relacionándolo también con la selección de los tratamientos terciarios más adecuados a cada tipo de agua depurada. Se han estudiado 9 plantas reales de depuración de aguas residuales urbanas correspondientes a 7 tecnologías convencionales distintas (fangos activos de doble etapa, media carga, oxidación prolongada, biorreactores de membrana, lechos bacterianos, biodiscos y lechos inundados), analizándose la variación de los parámetros A y b de ajuste de la DTP tras su modelización mediante el empleo de la ley de la potencia. La mayor reducción de número de partículas se obtuvo en los sistemas de biorreactores de membrana y lechos inundados siendo los tratamientos de biodiscos los que produjeron una menor reducción del mismo bajo las condiciones estudiadas, deduciéndose que el valor de la velocidad ascensional de las decantaciones secundarias es crítico para obtener buenas eficiencias en eliminación en partículas. También se han encontrado relaciones estadísticamente significativas entre los parámetros de ajuste de una DTP a la ley de la potencia, A y b, y los parámetros que clásicamente han caracterizado la calidad de un agua residual como los sólidos en suspensión (SS), demanda química de oxígeno (DQO), turbidez y color así como con el tamaño medio de una DTP y los rendimientos en eliminación en masa y en número de partículas de un tratamiento secundario, relacionando estos últimos con los parámetros A y b relativos, que expresan la relación entre el valor de entrada y salida de los tratamientos secundarios. Esto indica una correlación entre estos parámetros y las partículas presentes en el agua depurada, siendo útil la DTP por tanto, para determinar la calidad del agua obtenida a la salida de un tratamiento de depuración. Por ello la DTP podría ser usada como una huella dactilar que caracterice un agua residual. A través de la relación de la DTP, por medio de sus parámetros de ajuste A y b, con los sólidos en suspensión y turbidez se pudo obtener que DTP debe tener un agua regenerada para ser apta para las diferentes calidades que fija el R.D. 1620/2007. Así mismo mediante la función distribución de volumen de partículas y la expresión que relaciona el rendimiento en eliminación de partículas en función de los parámetros A y b, se pudo observar como una macrofiltración de 15 µm puede ser apropiada como tratamiento terciario genérico para el agua depurada por la mayor parte de los sistemas de depuración, llegándose a proponer un método de extrapolación para obtener luces de paso concretas según la calidad de reutilización que se pretenda alcanzar.