Tratamiento de aguas residuales: fuera con convencional, dentro con sostenibilidad

Tratamiento sostenible de aguas residuales
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¿La pregunta?

El agua es uno de los recursos más vitales del mundo. Es fundamental para la supervivencia de todas las criaturas vivientes del planeta. El humano promedio solo puede pasar unos días sin consumir agua de alguna manera. Los expertos en salud hacen hincapié en el consumo de líquidos durante todo el día para mantenerse adecuadamente hidratado. Sin embargo, en algunas partes del mundo, el agua es difícil de obtener. O no hay fuentes cercanas o hay un sistema de gestión inadecuado que dificulta que las personas obtengan agua. Para agravar este problema, las personas carecen de agua en algunos lugares, mientras que en otros, el agua simplemente no es apta para el consumo humano. Esta agua está repleta de patógenos, salinidad y minerales tóxicos debido a la contaminación. Con la amenaza de enfermedad por el agua contaminada, el tratamiento de agua y aguas residuales se ha convertido en el estándar en muchos lugares. Los efluentes de aguas residuales de hogares, edificios y fábricas en muchos países también se tratan a través de sistemas de tratamiento de aguas residuales antes de descargarse nuevamente en las aguas superficiales. Los municipios tratan el agua para que pueda usarse para beber, y municipios and industrias trate sus aguas residuales para que puedan descargarse de manera segura en cuerpos de agua superficiales sin daños ambientales.

Sin embargo, como con la mayoría de las cosas, siempre hay excepciones. En este caso, hay empresas y municipios que no tratan sus aguas residuales, lo que daña el medio ambiente local. Además, incluso si las aguas residuales se están tratando y descargando, eso no significa que se esté ahorrando agua. Tanto la industria como los municipios, aprovechan las fuentes de agua dulce ya sea en el suelo o en la superficie para sus fines. Es posible que estas fuentes no siempre se repongan tan rápido. Si las reservas de agua subterránea o superficial no se reponen, eventualmente se agotarán. Por lo tanto, es necesario considerar métodos de tratamiento de agua sostenibles. Pero, ¿qué significa que un proceso de tratamiento de agua o aguas residuales sea sostenible? ¿Cómo mejorará lo que ya se está haciendo convencionalmente?

Tratamiento convencional de aguas residuales

Antes de sumergirse en lo que significa la sostenibilidad con respecto al tratamiento de aguas residuales, sería beneficioso mencionar los métodos de tratamiento convencionales. Estos métodos convencionales de tratamiento de aguas residuales se utilizan con mayor frecuencia en plantas centrales de tratamiento de aguas residuales. Estas plantas tratan las aguas residuales de municipios e industrias. El proceso consta de tres o cuatro pasos: pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y ocasionalmente tratamiento terciario.

Pretratamiento: consiste, por supuesto, en la eliminación de sólidos de objetos grandes de latas y palos a cáscaras de huevo y arena, así como a grasas y aceites. Básicamente, cualquier cosa que pueda causar obstrucción en bombas o tuberías.

Tratamiento primario: consiste en la eliminación de sólidos espesos en forma de lodo. Esto se hace típicamente por sedimentación en un tanque grande que permite que los sólidos pesados ​​se depositen en el fondo mientras que la grasa y los aceites suben a la parte superior.

Tratamiento secundario: degradación de cualquier componente biológico mediante procesos biológicos aeróbicos, como un proceso de lodos activados con película fija. Estos tratamientos usan bacterias, enzimas y protozoos que consumen el material biológico en la solución.

Tratamiento terciario: en algunos casos, todavía hay materia que no debe liberarse al medio ambiente. Estos contaminantes pueden ser toxinas, nitrógeno, fósforo o microorganismos. Los tratamientos para estos incluyen la desinfección UV,  electrocoagulación especializada, eliminación mejorada de fósforo biológico y filtración.

¿Qué haría que el tratamiento de aguas residuales se ajustara a la descripción de "Sostenible"?

Ahora necesitamos discutir brevemente lo que significa ser sostenible. Una definición dura y rápida es difícil de encontrar. Una búsqueda rápida en Google le dirá que la sostenibilidad es el "evitar el agotamiento de los recursos naturales para mantener un equilibrio ecológico ”. Eso es bastante simple. Necesitamos agua, por lo que debemos evitar usarla por completo. Lo mismo ocurre con muchos recursos naturales. Por eso, personalmente, pensamos que falta un poco de definición porque los humanos lo hacen todo mucho más complicado. Con eso en mente, encuentro que esta definición es un poco más apropiada:

"La sostenibilidad es el proceso de mantener el cambio en un entorno equilibrado, en el que la explotación de los recursos, la dirección de las inversiones, la orientación del desarrollo tecnológico y el cambio institucional están en armonía y mejoran el potencial actual y futuro para satisfacer las necesidades y aspiraciones humanas. "

- TLa Comisión Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo

Ahora hemos agregado el elemento humano. Primero, esta descripción usa la palabra "explotación", una descripción más precisa de nuestro uso de los recursos. También se menciona la inversión porque es una gran preocupación tanto para los municipios como para las corporaciones. "Claro, esto es bueno para el medio ambiente, pero ¿cuánto me va a costar y qué tipo de rendimiento de mi inversión puedo recibir?" Luego, la descripción toca "la orientación del desarrollo tecnológico y el cambio institucional". Es más fácil defender la sostenibilidad cuando tienes la tecnología y la organización social para hacerlo. Un punto sin el otro hace que sea un poco más difícil, si no imposible de implementar. Hay países que tienen la capacidad tecnológica de hacer cosas asombrosas para el mejoramiento de su gente, pero el gobierno se niega a permitir su uso por cualquier motivo. Por otro lado, un país quiere mejorar la vida de sus ciudadanos, sin embargo, no poseen las soluciones tecnológicas que pueden ser necesarias.

Todo lo anterior necesita alcanzar un punto de armonía, un equilibrio donde el recurso se esté utilizando de la manera más eficiente posible, a un valor de costo que alguien esté dispuesto a invertir. Esto se suma a la mejor tecnología y respaldo institucional que hay para ofrecer. Todo esto también debe "mejorar el potencial actual y futuro para satisfacer las necesidades y aspiraciones humanas". A veces, una idea es ambientalmente sostenible, pero no lo es para las necesidades y deseos humanos. Afortunadamente, este no es siempre el caso.

Hacer que el tratamiento de aguas residuales sea sostenible puede hacerse de manera factible para cumplir con la definición de sostenibilidad descrita anteriormente. La idea general es modernizar la planta centralizada de tratamiento de aguas residuales municipales e implementar unidades descentralizadas de tratamiento de aguas residuales para tratar las aguas residuales industriales / comerciales. Este enfoque permite la reutilización de aguas residuales, el reciclaje de ciertos contaminantes y una reducción de lodos peligrosos. Además de, huellas espaciales optimizadas y permitiendo menores costos de capital y operativos. Estos objetivos se pueden cumplir con el uso de tecnologías de tratamiento de aguas residuales avanzadas e innovadoras para estas aplicaciones.

¿Cómo es este enfoque una mejora sobre los métodos convencionales?

La sostenibilidad no siempre tiene un gran costo. En este caso, mediante el uso de sistemas de tratamiento de aguas residuales que pueden lograr cosas como la descrita anteriormente, la sostenibilidad puede generar un tratamiento menos costoso y más confiable.

Uno de los mayores problemas con el tratamiento convencional es que a menudo está centralizado. Esto es útil para comunidades urbanas y suburbanas más densamente pobladas. Sin embargo, al enviar desechos a una planta, no hay garantía de que se eliminen todos los contaminantes potenciales. Las instalaciones de tratamiento como estas tienden a estar orientadas al tratamiento de aguas residuales domésticas y no están necesariamente equipadas para tratar ciertas toxinas, minerales u organismos que vendrían de una instalación industrial. Por lo tanto, si una empresa no quiere gastar el dinero para descargar sus aguas residuales, terminan vertiéndolas en lagos o ríos u otras aguas superficiales. Si las empresas industriales utilizaran unidades de tratamiento de aguas residuales descentralizadas avanzadas que se implementaron en el sitio, podrían tratar específicamente los contaminantes que están produciendo. Por lo tanto, no tendrían que gastar dinero adicional para descargar aguas residuales sin tratar a una planta centralizada de aguas residuales o pagar multas por incumplir las regulaciones.

Muchos sistemas convencionales a menudo no permiten la reutilización del agua una vez tratada o incluso reciclan los contaminantes más útiles. Volcar el agua tratada nuevamente en una corriente no es tan sostenible como reutilizarla. Aunque el agua tratada adecuadamente no dañará el medio ambiente, las ciudades y las empresas aún tendrían que recurrir a fuentes primarias que agotan estos recursos. La reutilización de aguas residuales para aplicaciones no potables reduce la necesidad de esta práctica y, por lo tanto, la tasa de agotamiento del agua de origen podría disminuir.

Como suplemento, la identificación de componentes potencialmente útiles en las aguas residuales podría conducir al reciclaje. Las granjas y mataderos de peces producen muchas grasas y aceites. Si un sistema de aguas residuales pudiera aislarlos, las grasas y los aceites podrían usarse con fines energéticos, posiblemente incluso en la misma instalación, ahorrándoles dinero en consumo de energía.

El lodo es un subproducto típico del tratamiento de aguas residuales. Se puede producir en grandes volúmenes y también puede ser peligroso según los contaminantes de las aguas residuales y los aditivos introducidos durante el tratamiento. Si bien sería ideal reducir las cantidades producidas, el lodo puede ser bastante útil en ciertas aplicaciones. Si este lodo no está clasificado como peligroso. Una aplicación es como un mejorador de suelo para fertilizantes orgánicos en una granja en lugar de fertilizantes químicos. De esta manera, ningún costo asociado se destina al transporte y eliminación de lodos peligrosos. En cambio, puede ser comprado por agricultores o empresas hortícolas.

Con la tecnología adecuada, se puede usar menos espacio para una planta de tratamiento. Las plantas de tratamiento de aguas residuales centrales convencionales cubren grandes áreas de tierra para compensar los muchos tanques, cuencas y tuberías necesarias para tratar las aguas residuales. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales avanzados y sostenibles tienen una huella más pequeña, ya sea centralizada o descentralizada. El requisito de tierra más pequeño significa que se gasta menos en costos de construcción y desarrollo de tierras.

Métodos de tratamiento potencialmente sostenibles

La tecnología para un tratamiento de aguas residuales más sostenible ya existe. Esta tecnología también es rentable y más eficiente que los procesos de tratamiento convencionales utilizados en la mayoría de los lugares. Cada etapa del proceso de tratamiento tiene diferentes opciones sobre qué tecnología puede ser útil, y esto puede depender de los contaminantes que se eliminarán. La mayoría de las soluciones sostenibles de tratamiento de aguas residuales están diseñadas específicamente para esos componentes. Los procesos de tratamiento de aguas no químicos son algunos de los procesos más sostenibles disponibles.

La desalinización por ósmosis inversa es una solución destacada en algunas aplicaciones de tratamiento de aguas residuales terciarias. En particular, sus usos potenciales en estas plantas de tratamiento lo hacen particularmente sostenible, al proporcionar a las áreas con pocas fuentes de agua dulce una forma de obtener agua dulce. Funciona bien como un tratamiento de pulido terciario para eliminar contaminantes disueltos que no fueron tratados en etapas de tratamiento anteriores.

La desinfección ultravioleta actúa como una alternativa a la cloración. El cloro se agrega al agua efluente para oxidar cualquier microorganismo y volverlo ineficaz. Sin embargo, el cloro es una sustancia volátil y puede provocar la formación de subproductos de desinfección nocivos. La desinfección UV, por otro lado, es un proceso físico y solo requiere una prefiltración adecuada sin la adición de productos químicos para anular los microorganismos, incluidos quistes, virus y bacterias.

Otra opción de tratamiento se usa antes en el proceso de tratamiento. La electrocoagulación es la respuesta sostenible a la coagulación química, donde los químicos se agregan al efluente para hacer que las partículas sólidas se aglomeren y caigan al fondo de un tanque de clarificación. El proceso de coagulación química produce un gran volumen de lodo peligroso. La electrocoagulación generalmente no necesita aditivos químicos, excepto el posible ajuste del pH. Por lo tanto, esto da como resultado volúmenes menores de lodo no peligroso que pueden deshidratarse fácilmente. El lodo deshidratado puede eliminarse o usarse como aditivo del suelo en combinación con fertilizantes orgánicos y venderse a empresas agrícolas.

El tratamiento sostenible de aguas residuales está a nuestro alcance y usted puede ser parte de él con ayuda. Genesis Water Technologies, Inc. se dedica a proteger nuestro medio ambiente y ahorrar nuestros suministros de agua, todo mientras ayuda a las empresas y municipios a ahorrar dinero y mejorar la eficiencia de sus procesos. Ofrecemos las soluciones de tratamiento de agua sostenibles especializadas indicadas anteriormente. Podemos proporcionar un sistema único o una solución de tratamiento de proceso diseñada a medida según sus necesidades específicas y los contaminantes en su fuente de aguas residuales.

¿Su municipio o empresa se identifica con las limitaciones del tratamiento convencional de aguas residuales? Obtenga más información sobre cómo se podría optimizar su proceso de tratamiento de aguas residuales para que sea más sostenible contactando a Genesis Water Technologies en 1-877-267-3699 o, alternativamente, puede enviarnos un correo electrónico a customersupport@genesiswatertech.com para discutir su aplicación específica.