Planta de potabilización
El ciclo hidráulico
se inicia con la captación del agua del río. Actualmente,
tanto el agua de los ríos como las aguas procedentes de captaciones
subterráneas son, en el momento de la captación, aguas contaminadas.
Los agentes contaminantes son de diversas especie según el tipo
de utilización que se haya hecho.
A causa de la presencia de estos agentes hace falta aplicar un tratamiento
que la convierta en agua potable, es decir, que destruya estos agentes
contaminantes para que la hagan apta para el consumo.
Una planta potabilizadora (fig.2) es una instalación en la cual
entra agua tal como la encontramos en la fuente de suministro y sale apta
para el consumo humano.
El proceso de tratamiento consta de las siguientes fases:
-
En primer lugar el agua pasa por unas rejas metálicas que
hacen una primera filtración grosera para quitar ramas, animales
muertos, etc. y después otra más fina para quita las hojas,
hierbas, etc.
-
Después pasa por los arenales, que son unos canales por donde
el agua pasa muy lentamente, a 0,3 m/s, para facilitar que se depositen
en el fondo los residuos sólidos finos.
-
A continuación se hace la pre-cloración. Esta operación
consiste en añadir cloro para destruir la materia orgánica
que contiene el agua.
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Después se pasa a la decantación. Con la decantación
se consigue separar el barro y las partículas en suspensión
que contiene el agua proveniente de la destrucción de la materia
orgánica. Se pone el agua en un depósito y se deja que las
partículas que se decanten hasta el fondo del depósito. Se
pueden utilizar materiales floculantes(sulfato de aluminio) que se añaden
al agua para hacer más rápida la decantación. Estos
materiales provocan la concentración de las partículas en
suspensión en grumos y estos, como pesan más, precipitan
antes.
-
A continuación se pasa el agua por unos filtros de arena que terminaran
de filtrar las partículas que aun pueda contener. Este filtro consiste
en una capa de 40-60 cm de arena por la cual se hace pasar el agua. Para
limpiar el filtro se hace pasar agua limpia en sentido contrario del que
se utiliza para filtrar y así se quitan las impurezas que se hayan
depositado.
-
El último paso es la post-cloración, que consiste en añadir
cloro al agua para asegurar una total desinfección. Este es el procedimiento
habitual para aguas con una calidad normal. En caso de aguas de muy mala
calidad, entonces el proceso pasa por dos fases más:
-
La primera es la filtración a través de filtros de carbón
activado. El carbón activado absorbe los olores y los sabores. El
único inconveniente que presenta es que así como el filtro
de arena se limpia pasando agua limpia en sentido contrario, el carbón
activado tiene que ser retirado y tratado con procedimientos físicos
para que recupere sus propiedades.
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La siguiente fase y definitiva, es la ozonización. Consiste en inyectar
ozono al agua. Una alternativa más económica, consiste en
tratar el agua con rayos ultravioletas.
Fig. 2 Planta potabilizadora
Red de abastecimiento
Las redes de
abastecimiento están conectadas a las plantas de tratamiento, a
partir de las cuales, el agua potable llega al usuario.
Estas plantas de tratamiento tienen instaladas unos depósitos,
llamados estaciones de bombeo, donde el agua circula a presión para
que pueda llegar a cualquier usuario.
La red de abastecimiento está constituida por tuberías
de fibrocemento aunque se empieza a extender el uso del PVC.
Usuario
El agua
es un elemento que su utiliza para diferentes usos: domésticos,
industriales, agrícolas...
Los usos domésticos son los que realizamos en nuestra casa:
la higiene (duchas, grifos, lavadoras), consumo (bebidas, cocina), limpieza,
riego de plantas, etc... También tenemos los usos urbanos generales
de las poblaciones como son la limpieza de las calles y el riego de los
jardines y espacios públicos.
La industria utiliza un volumen de agua importante, ya sea para producción
de energía hidroeléctrica, como para procesos industriales
de sectores tan importantes como el metalúrgico, el del papel, la
industria química y petroquímica y el textil.
Uno de los sectores que consume una cantidad de agua muy importante
es la agricultura, por esta razón nada más es posible regar
las cosechas en aquellos lugares donde el agua es abundante o bien se usa
agua reutilizada después de un proceso de depuración.
Red de alcantarillado
La red de alcantarillado
es el conjunto de tuberías que transportan las aguas residuales
a la depuradora, al río o al mar, según el tipo de agua.
Según el tipo de agua que circule por esta red, tenemos dos
tipos de alcantarillado:
Los conductos fluviales son los encargados de recoger el agua de la lluvia
i el agua de la limpieza por parte de los servicios públicos. Estos
conductos tienen salida directa al mar o al río.
Los conductos fecales son los encargados de conducir las llamadas aguas
negras a una estación depuradora o a cualquier otro sitio destinado
a tratarlas.
Aunque estos dos tipos de conductos recogen aguas residuales, constituyen
conductos diferentes y no deben unirse. Aunque no deben unirse, en pequeñas
concentraciones urbanas, las aguas fluviales pueden mezclarse con las aguas
residuales en una proporción de 4:1, dando unos niveles de contaminación
tolerables.
En los dos tipos de alcantarillado se utilizan tuberías de fibrocemento.
Depuradoras
Una planta depuradora
(fig.3) es una instalación donde entran aguas residuales y sale
agua limpia.
El proceso de depuración consiste en separar del agua los materiales
contaminantes, que se han vertido en su utilización. Hace falta
recordar que las aguas residuales tienen que cumplir un reglamento de vertidos,
que entre otras cosas, establece la prohibición de verter productos
tóxicos, altamente contaminantes o de difícil depuración.
Si una industria utiliza algún compuesto de estas características
tiene que realizar una depuración previa antes de verter las aguas
en la red de alcantarillado.
En las grandes ciudades existen dos sistemas de depuración:
el físico-químico y el biológico.
Ambos tienen un proceso inicial idéntico que consta de las siguientes
fases:
-
Elevación del agua por bombeo, para subir la de nivel y poder
la manipular dentro de la planta.
-
Filtrado: consiste en extraer las partes más bastas de los
materiales que trae el agua. Se efectúa haciendo pasar el agua por
unas rejas metálicas.
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Desarenado y desengrasado. Se deja que el agua pase muy lentamente
por un conducto de forma que la tierra sedimente. Al mismo tiempo se efectúa
el desengrasado insuflando aire al agua. De esta forma las grasas flotan
y pueden ser retiradas.
A partir de aquí se tienen que diferenciar los dos sistemas de depuración.
1. Sistema físico-químico.
Consiste en conseguir que las partículas en suspensión
que contiene el agua sedimenten. Para favorecer esta operación y
conseguir una mayor velocidad se añaden productos químicos
como el sulfato de aluminio que tiene la propiedad de coagular las partículas
formando flóculos los cuales, al pesar más, precipitan antes.
Este proceso se llama floculación y dura aproximadamente
entre 90 y150 minutos. Para acabar se desinfecta el agua con cloro y se
devuelve al mar o al río.
2. Sistema biológico.
Este sistema es una copia de la depuración que se realiza en
la naturaleza. Se comienza con la decantación primaria que no es
otra cosa que la sedimentación de las partículas en suspensión
por la fuerza de gravedad.
A continuación se introduce el agua en un reactor biológico,
que es un depósito donde hay una determinada concentración
de microorganismos que se alimentan de materia orgánica.
El barro donde se encuentran los microorganismos es aireada porque
en presencia del oxigeno, éstos se reproducen con mayor facilidad
y pueden actuar más eficazmente.
De aquí pasa al decantador secundario, que es done se separa
el agua ya depurada del barro. A continuación se efectúa
la cloración y se vierte al mar o río.
*Otro punto importante es el tratamiento de los barros residuales.
Los dos sistemas producen barros que también tienen que ser
tratados para eliminarlos.
En primer lugar hace falta espesarlos ya que la densidad es prácticamente
igual que la del agua. A continuación se podrán secar para
su posterior incineración o digestión. En este proceso la
materia orgánica fermenta por acción de otros microorganismos.
Estos microorganismos pueden ser:
-
Aeróbicos, actúan al aire libre, necesitan aire para
digerir.
-
Anaeróbicos, actúan en recintos cerrados, necesitan
no tener aire para digerir. En la digestión producen gas metano,
el cual podrá ser aprovechado para producir energía.
El barro una vez compactado y seco puede ser utilizado como abono
o incinerado.
Con la depuración de las aguas residuales y el vertido a mar
o río queda cerrado el ciclo hidráulico.
Fig. 3 Depuradora
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