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Ingeniería de Aguas Residuales

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DEPURACION SIMBIOTICA

Estaciones depuradoras de

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Tratamiento de aguas residuales

ÍNDICE 1- INTRODUCCIÓN 1.1- Historia 1.2- Aguas residuales urbanas 1.3- Aguas residuales industriales 1.4- Clasificación de los contaminantes 1.5- Contaminantes habituales en las aguas residuales 1.6- Recorrido del agua hasta las plantas depuradoras 1.7- ¿Qué es una EDAR? 1.8- Funcionamiento de una E.D.A.R. según el tipo de tratamiento 1.9- ¿Qué es una ETAP?

2- LÍNEA DE AGUA DE UNA DEPURADORA 2.1- Caudal de entrada 2.2- Pozo de gruesos 2.3- Pretratamiento 2.4- Deposito de laminación o balsa de homogeneización 2.5- Tratamiento físico-químico 2.6- Decantación primaria 2.7- Tratamiento biológico

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2.8- Decantación secundaria 2.9- Tratamiento terciario 2.10- Reutilización y regeneración del agua residual depurada

3- LÍNEA DE FANGOS DE UNA DEPURADORA 3.1- Espesamiento 3.2- Digestión anaerobia 3.3- Deshidratación

4- LÍNEA DE GAS DE UNA DEPURADORA 4.1- ¿En qué consiste? 4.2- Características del gas de digestión

5- COGENERACIÓN 5.1- ¿Qué es la cogeneración?

6- SECADO TÉRMICO 6.1- ¿En qué consiste el secado térmico?

7- COMPOSTAJE 7.1- ¿En qué consiste el compostaje? Sign up to vote on this title Useful  Not useful 8- ESTADO ACTUAL DEL SANEAMIENTO ENCATALUÑA

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2.8- Decantación secundaria 2.9- Tratamiento terciario 2.10- Reutilización y regeneración del agua residual depurada

3- LÍNEA DE FANGOS DE UNA DEPURADORA 3.1- Espesamiento 3.2- Digestión anaerobia 3.3- Deshidratación

4- LÍNEA DE GAS DE UNA DEPURADORA 4.1- ¿En qué consiste? 4.2- Características del gas de digestión

5- COGENERACIÓN 5.1- ¿Qué es la cogeneración?

6- SECADO TÉRMICO 6.1- ¿En qué consiste el secado térmico?

7- COMPOSTAJE 7.1- ¿En qué consiste el compostaje? Sign up to vote on this title Useful  Not useful 8- ESTADO ACTUAL DEL SANEAMIENTO ENCATALUÑA

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1- INTRODUCCIÓN 1.1-

Historia

Los métodos de depuración de aguas residuales se remontan a la antigüedad y se han encontrado instalaciones de alcantarillado en lugares prehistóricos de Creta y en las antiguas ciudades asirias. Las canalizaciones de desagüe construidas por los romanos todavía funcionan en nuestros días.

Aunque su principal función era el drenaje, la costumbre romana de arrojar

los desperdicios a las calles significaba que junto con el agua viajaban grandes cantidades de materia orgánica. Hacia finales de la edad media empezaron a usarse en Europa excavaciones subterráneas privadas primero y, más tarde, letrinas. Cuando éstas estaban llenas, unos obreros vaciaban el luga lugarr en nomb nombre re del del prop propie ieta tario rio.. El cont conten enid ido o de los los pozo pozoss negr negros os empleaba como fertilizante en las granjas cercanas o era vertido en los cursos de agua o en tierras no explotadas.


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municipal de agua y la instalación de cañerías en las casas llegaron los

inodo inodoros ros y los primer primeros os sistem sistemas as sanita sanitarios rios modern modernos. os. A pesar pesar de que exis existí tían an rese reserv rvas as resp respec ecto to a esto estoss por por el desp desper erdi dici cio o de recu recurs rsos os qu suponían, los riesgos para la salud que planteaban y su elevado precio, fueron muchas las ciudades que los construyeron.

A comienzos del siglo XX, algunas ciudades e industrias empezaron a reco recono noce cerr que que el vert vertid ido o dire direct cto o de dese desech chos os en los los ríos ríos prov provoc ocab ab

prob proble lema mass sani sanita tario rios. s. Esto Esto llev llevó ó a la cons constr truc ucci ción ón de inst instal alac acio ione ness de depuración. Aproximadamente en en aquellos mismos mismos años se se introdujo la fos sépt séptic ica a como como meca mecanis nismo mo para para el trat tratam amie ient nto o de las las agua aguass resi residu dual al domésticas tanto en las áreas suburbanas como en las rurales. Desde la

década de 1970, se ha generalizado en el mundo industrializado la cloración, un paso más dentro del tratamiento químico, con el objetivo de desinfectar el agua y hacerla apta para el consumo humano.

La cantidad total de agua que existe en la Tierra, en sus tres fases

(sólida, líquida y gaseosa) siempre se ha mantenido constante. Esto ha sido

posible gracias a un ciclo cerrado (evaporación, precipitaciones, infiltraciones, salida al mar) conocido como ciclo hidrológico del agua.


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Se puede definir este ciclo como un seguido de fenómenos por medio d

los cuales el agua pasa de la superficie terrestre a la atmósfera en forma d

vapor (evaporación directa y transpiración de las plantas y animales) y má tarde regresar en estado líquido o sólido.

El vapor de agua es transportado por la circulación atmosférica y má

tarde se condensa, formando así, nieblas y nubes. El agua contenida en la

nubes regresará a la superficie terrestre en forma de nieve, granizo o lluvias

Las aguas que precipitan en tierra pueden tener varios destinos: una parte e 

Sign up to vote this titlese infiltra e devuelta directamente a la atmósfera por evaporación, otraonparte

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el suelo y la parte que queda se desliza formando ríos hasta ir a desembocar lagos y océanos.

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para la continuidad del equilibrio entre el hombre y el medio en el cual vive y l

prevención, reducción y eliminación de los contaminantes de esta agua es un

necesidad prioritaria en la actualidad. Para mantener este control se construye

las estaciones depuradoras, que se encargan de reducir la contaminació hasta niveles asumibles por la naturaleza.

Debido al ciclo hidrológico del agua, estas aguas contaminadas no

vuelven en forma de lluvias, por lo que antes de ser consumida la debemo

tratar, y esta es la función básica de las potabilizadoras, conseguir un agu desinfectada y limpia de contaminación, evitando así el riesgo de sal epidemias...

Por contaminación de las aguas se entiende el aporte de materias formas de energía de una manera directa o indirecta que impliquen alteración o modificación de su calidad en relación a sus usos posteriores o su función ecológica.

You're Reading a Preview

Unlock full access with a free trial.

Download With Free Del mismo modo que todos pedimos unaTrial red de abastecimiento, tambié

es necesaria una de saneamiento para depurar las aguas. Hasta hace bie

poco no se le daba importancia al tratamiento del agua, pero en vista de lo

grandes problemas que aporta la contaminación, la construcción de planta depuradoras y potabilizadoras va en aumento. Gracias a programas

saneamiento y de depuración de aguas residuales que permiten la vuelta de  Sign up to vote on this title

agua a su estado natural, eliminando los Useful elementos useful  Notcontaminantes

protegiéndola, se está consiguiendo una mejor calidad en el agua de los ríos d

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1.2-

Aguas residuales urbanas

Llamamos aguas residuales urbanas a los líquidos procedentes de l actividad humana, que llevan en su composición gran parte de agua.

contaminación que originan los núcleos urbanos procede de la utilización de 

to vote on this title agua en los servicios domésticos, en la limpiezaSign deuplocales comerciales y en e

  servicio público. Por otra parte, las aguas pluviales que provienen de las zona Useful

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urbanas, aportan también, una carga importante de contaminación.

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- aguas de lavado doméstico

- aguas procedentes del sistema de drenaje de calles y avenidas - aguas de lluvia y lixiviados

Las aguas residuales urbanas presentan una cierta homogeneidad e cuanto a composición y carga contaminante, ya que sus aportes van a s

siempre los mismos. Pero esta homogeneidad tiene unos márgenes mu

amplios, ya que las características de cada vertido urbano van a depender de

núcleo de población en el que se genere, influyendo parámetros tales como e

número de habitantes, la existencia de industrias dentro del núcleo, tipo d industria, etc.



1.3-

Aguas residuales industriales

Las aguas residuales industriales son aquellas que proceden cualquier actividad o negocio en cuyo proceso de producción, transformación

manipulación se utilice el agua. Son enormemente variables en cuanto a caud

y composición, difiriendo las características de los vertidos, no sólo de un Sign up to vote on this title

industria a otra, sino también dentro de un mismo tipo de Not useful Estas so  Useful  industria. más contaminadas que las aguas residuales urbanas, además, con

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Su alta carga unida a la enorme variabilidad que presentan, hace que e

tratamiento de las aguas residuales industriales sea complicado, siendo precis un estudio específico para cada caso.



1.4-

Clasificación de los contaminantes

Las sustancias contaminantes que pueden aparecer en un agua residua son muchas y diversas.

Contaminantes orgánicos: Son

compuestos

cuya


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estructura

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química

está

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b) Carbohidratos: incluimos en este grupo azúcares, almidones y fibra celulósicas. Proceden, al igual que las proteínas y desperdicios de excreciones humanas. c) Aceites y grasas: Altamente estables, inmiscibles con el ag

proceden de desperdicios alimentarios en su mayoría, a excepción de lo aceites minerales que proceden de otras actividades. d) Otros: incluiremos varios tipos de compuestos, como

tensioactivos, fenoles, organoclorados y organofosforados, etc. Su origen e muy variable y presentan elevada toxicidad. Contaminantes inorgánicos:

Aparecen en cualquier tipo de agua residual, aunque son má abundantes en los vertidos generados por la industria. Son de origen mineral

de naturaleza variada: sales, óxidos, ácidos y bases inorgánicos, metales, etc.

Los componentes inorgánicos de las aguas residuales estarán en función de

material contaminante así como de la propia naturaleza de la fuen contaminante.




1.5-

Contaminantes habituales en las aguas residuales

Arenas Entendemos como tales una serie de partícula de tamaño apreciable

que en su mayoría son de naturaleza mineral, aunque pueden llevar adherid materia orgánica. Las arenas enturbian las

Sign upde to vote on this title masas agua cuando

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están e

movimiento, o bien forman depósitos de lodos si encuentran condicio adecuadas para sedimentar.

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Residuos con requerimiento de oxígeno Son compuestos tanto orgánicos como inorgánicos que su

fácilmente y de forma natural procesos de oxidación, que se van a llevar a cab

consumiendo oxígeno del medio. Estas oxidaciones van a realizarse bien po vía química o bien por vía biológica.

Nitrógeno y fósforo

Tienen un papel fundamental en el deterioro de las masas acuáticas. S

presencia en las aguas residuales es debida a los detergentes y fertilizantes principalmente. El nitrógeno orgánico también es aportado a las ag residuales a través de las excretas humanas. Agentes patógenos

Son organismos que pueden ir en mayor o menor cantidad en las agua residuales y que son capacesYou're de producir transmitir enfermedades. Readingoa Preview Unlock full access with a free trial.


1.6-

Recorrido del agua hasta las plantas depuradoras

Una vez generadas, las aguas residuales recorren un largo camino ante

de ser devueltas a la naturaleza. Todas las aguas residuales urbanas so

recogidas por la red de alcantarillado y sucesivamente por los colectores, la estaciones de bombeo hasta llegar a la Estación Depuradora de Ag  Residuales (E.D.A.R.):


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Suelen ser conducciones subterráneas de longitud y sección mu

variable. Durante su recorrido, se dejan salidas hacia el exterior en forma d

tapas de registro con la finalidad de poder efectuar el mantenimiento necesario

Existen dos tipos de colectores:

Colector concentrador: Se encarga de recoger o concentrar todas la aguas residuales generadas dentro de un sistema. Colector interceptor: Es aquel que intercepta y recoge las ag residuales para llevarlas hasta un colector concentrador.

Emisarios y estaciones de bombeo:

Los emisarios y las estaciones de bombeo son instalaciones donde s

reciben las aguas residuales que son recogidas por la red de alcantarillado

Normalmente, estas instalaciones se encuentran situadas en las cotas bajas d

los municipios para poder recoger sin ningún tipo de gasto energético y po You're Reading a Preview acción de la gravedad las aguas Unlockresiduales. full access with a free trial. Download With Free Trial

Los emisarios captan las aguas residuales en una cámara de recepció

bastante pequeña y usando bombas las impulsan hacia un tubo submarino qu

suele estar entre 300 y 500 metros mar adentro. Estas aguas solo son tratada

con una separación de sólidos mediante unas rejas de desbaste. Actualment

están siendo substituidos por las estaciones de bombeo. También pueden se 

up to votede on this conductos que se encargan de llevar el aguaSign que sale lastitle depuradora

 Useful  Not useful (después de recibir el tratamiento) hasta mar adentro y liberarla allí en vez d

ser vertidas directamente al río.

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1.7-


¿Qué es una EDAR?

Las EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales) son, como s

propio nombre indica, plantas dedicadas a la depuración de aguas residuales

cuya función básica es reducir la contaminación de las aguas antes de se vertidas, para que no causen impactos medio ambientales y alteren así estado normal de la naturaleza.


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sobre la materia orgánica e inorgánica, en suspensión presente en el agua transformándola en sólidos sedimentables más fáciles de separar.

Las depuradoras tienen dos líneas de funcionamiento: la línea de aguas la línea de fangos.

Línea de aguas: Corresponde a la parte del proceso de depuración qu se centra únicamente en el tratamiento de las aguas residuales.

Línea de fangos: En la línea de aguas se generan gran cantidad d

desechos (llamados fangos). La línea de fangos se encarga de tratar los fango reduciéndolos lo máximo posible y haciéndolos menos contaminantes.



1.8-

Funcionamiento de una E.D.A.R. según el tipo de tratamient

Dependiendo de si la planta depuradora trata sus aguas con un proces físico-químico o biológico el proceso variara sustancialmente:

Funcionamiento de una E.D.A.R. físico-química:Sign up to vote on this title 

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consigue con los tratamientos biológicos. Además es menos natural y pued producir mayores problemas.

LÍNEA DE AGUAS:

1- Llegada del agua: El agua llega a la depuradora, mediante un colecto concentrador, de las industrias y núcleos urbanos.

2- Pretratamiento: Proceso en el que se eliminan los sólidos grande arenas y grasas.

3.- Coagulación-floculación: El agua pasa por un medidor de caud llega al recinto de coagulación-floculación. Aquí se le añaden produc químicos al agua para que la materia en suspensión más pequeña coagule

forme flóculos de mayor tamaño, gracias a esto se facilita el proceso d decantación posterior.


4- Decantación primaria: El agua sale del recinto de coagulac Download With Free Trial

floculación y pasa a un recinto de forma rectangular o circular, donde s

produce la decantación de los flóculos de materia orgánica y inorgánica que s

depositan en el fondo del decantador, vertiendo el agua depurada de nuevo a río.

LINEA DE FANGOS:


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5- Espesador de fangos: La materia decantada (fangos) se purga de lo

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propios microorganismos presentes en los fangos o mediante la adicción d compuestos químicos. Este proceso puede ser de tipo aeróbico o anaerobio.

7- Deshidratación de fangos: Mediante este proceso se pretende reduc

el contenido de agua en los fangos para disminuir su volumen haciéndolos má fáciles de manipular.

Funcionamiento de una E.D.A.R. biológica:


LÍNEA DE AGUAS


1- Llegada del agua: Igual que en el proceso físico-químico, el agua lleg Download With Free Trial

a la depuradora por medio de un colector concentrador.

2- Pretratamiento: Se eliminan los sólidos grandes, arenas y grasas.

3- Decantación primaria: El agua pasa por un medidor de caudaly lueg Sign up to vote on this title

a un recinto de forma rectangular o circular donde se decantan los materiales  Useful  Not useful

Este proceso es opcional, dependiendo del grado de contaminación que trae e

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5- Decantación secundaria: Recinto de forma rectangular o circ donde se produce la separación del agua depurada y los fangos biológicos. LÍNEA DE FANGOS

6- Recirculación de fangos: Es el caudal de fangos decantados que hac

falta retornarlo al reactor biológico para asegurar la actividad biodegradante d los microorganismos.

7- Espesador de fangos: Igual que en la E.D.A.R. físico-química.

8- Digestión: La digestión se puede incluir o no en un tratamie

biológico en función del tipo y grado de estabilización de fangos conseguido

en los procesos anteriores. Si se realiza es igual que la de una E.D.A.R. físico química.

9- Deshidratación de fangos: Igual que en una planta físico-química. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.

1.9-

¿Qué es una ETAP? Download With Free Trial

Las ETAP (Estaciones de Tratamiento de Agua Potable), a diferencia d

las EDAR, son estaciones que se encargan de tratar el agua con el fin d

hacerla apta para el consumo humano. Las aguas suelen ser captadas del rí

en un punto superior de donde vierten sus aguas las EDAR, ya que las agua vertidas por las depuradoras tiene aún una cierta contaminación. Sign up to vote on this title

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El proceso que sigue una ETAP es similar al de una EDAR. El agu

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añadiendo un producto (generalmente cloruro férrico o óxido de alúmina) qu

se encargan de coagular la materia disuelta en el agua. Más tarde se le añad un polielectrolito (macromolécula) que se encarga de juntar los coágul

anteriores dando como resultado agrupaciones de mayor tamaño a los qu

llamamos flóculos. Por último, se procede a decantar los flóculos obtenido anteriormente.

3-

Filtración: Para acabar definitivamente con cualquier tipo

materia en suspensión o disolución se pasa el agua por un lecho de carbó

activo. El agua se filtra por el carbón activo que está dispuesto en capas d

diferente granulometría, por lo que conseguimos que hasta la materia má pequeña quede retenida en el carbón.

4-

Desinfección: Por último se desinfecta el agua para hacerla ap

para el consumo humano. Los desinfectantes que se suelen usar en est You're Reading a Preview

proceso suelen ser Ozono (con un gran poder bactericida), rayos ultravioleta cloros y sus derivados.


Download With Trialse envía a lar redes Después de este tratamiento el Free agua

abastecimiento de los núcleos urbanos dando como resultado el agua que no llega a los grifos de casa. Como más tarde veremos, los procesos que llevan a cabo

depuradoras y las potabilizadoras son muy parecidos, sin embargo, el objetiv

final de cada una de ellas es muy diferente. La finalidad de las depuradoras e  Sign up to vote on this title

acabar con la materia presente en el agua y limpiándola asíNotdeuseful contaminación  Useful 

por el contrario, las potabilizadoras tienen como objetivo la desinfección de

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En este trabajo me centraré en el tratamiento las aguas residuales qu

se realiza por las depuradoras. La depuradora consta de varias líneas d funcionamiento: -

Línea de aguas: En este proceso es donde se depurar el agua siguie

una serie de etapas como desbastes, decantaciones... -

Línea de fangos: Al depurar el agua, se generan una serie de residuo

los que llamamos fangos. Estos fangos han de ser tratados para que no dañe el medio ambiento. Se suelen tratar llevándolos a vertederos, incineradoras

estaciones de compostaje, donde es tratada para reutilizarlo como abonos fuente energética... -

Línea de gas: Cuando tratamos estos fangos, obtenemos unos gases e

la digestión de los mismos que pueden ser aprovechados consiguiendo de ello

energía necesaria para los diferentes procesos de la línea de fangos. E

muchas depuradoras estos gases no se aprovechan y se queman mediant antorchas. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.

El proceso de depuración es relativamente fácil y económico,

Download Free obtenidos, Trial verdadero problema lo tenemos en losWith fangos que se han de trata

reducir y eliminar sin perjudicar al medio ambiente.

2- LÍNEA DE AGUA DE UNA DEPURADORA 2.1-

Caudal de entrada

El caudal de entrada a las estaciones depuradoras puede variar mu

 bruscamente en caso de lluvia. La mayoría de poblaciones nothis disponen de un Sign up to vote on title

Not useful  Useful buena red de alcantarillado separativa, es decir, que el agua residual que s

conduce a la depuradora no se mezcla con el agua de la lluvia que se desliz

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considerable del agua residual va directamente al río, diluida, eso si, con un gran cantidad de agua que ha caído del cielo.

Aparte, el caudal de entrada varia considerablemente según la época de año. En vacaciones, disminuye en la mayoría de poblaciones industriales aumenta extremadamente en las poblaciones costeras con instalacio

turísticas. Por este motivo, este tipo de poblaciones disponen de una EDA

que trabaja a pleno rendimiento durante los meses más cálidos (temporad

alta). Lo que queda de año trabajan muy diferente; en ocasiones, hasta se par

alguna de las diferentes líneas de tratamiento de las que suelen disponer esta depuradoras.



2.2-

Pozo de gruesos

A la entrada de una depuradora, el agua llega cargada de sólidos de u gran volumen que han de ser extraídos para que no obstruya las bombas  Sign up to vote on this title

maquinarias usadas en los diferentes tratamientos a la que es useful sometida. A est  Useful  Not fase la llamamos tratamiento previo, que se divide en diferentes partes:

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Separación de grandes sólido Consiste en un pozo, situado la entrada del colector a

depuradora, donde las parede tienen

una

inclinación

facilitan el descenso de sólidos

y

las

decantadas

en

específica,

que

are

una

z

facilite

posterior extracción por med de una cuchara bivalva

accionamiento electrohidráulic

conectada a una grúa. Es tratamiento materiales You're Reading a Preview Unlock full access with a freesuperior trial.

suele de

elimi

un

tam

a unos 10 o 15 cm.


Imagen 1. Pozo para


grandes Useful de Not useful separación sólidos

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planas e inclinadas con peines que son movidas por cadenas o las rejilla curvadas con peines giratorios.

Desbaste: Seguidamente el agua pasa por otras rejas, esta vez con u

paso libre entre barrotes de 15 a 50 mm variando según el tipo de materiale que lleguen a la depuradora y el afinamiento que se le quiera dar.



Imagen 2. Rejilla plana e inclinada con peines  de Sign up to vote on this title limpieza movidas por Useful   Not useful cadena. Descarga de residuos sobr cinta transportadora

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- Separar y evacuar fácilmente las materias de gran volumen arrastrada por el agua bruta, que podría disminuir la eficacia de los tratamient siguientes.






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que le permita circular por todos los elementos de la planta hasta el fina simplemente por desnivel.

El pretratamiento se encarga de afinar la operación de extracción d

sólidos dejando el agua limpia de materiales que se puedan ver a simple vista Consiste en dos partes: Reja de finos o tamizado y desarena desengrasador.

Reja de finos o tamizado: El tamizado consiste en una nueva filtració

para extraer los materiales más pequeños. Según las dimensiones de lo orificios de paso, podemos distinguir:

- Macrotamizado: Una chapa o enrejado metálico con un pas comprendido entre los 0.3 y los 3 mm

- Microtamizado: UnaReading tela metálica You're a Previewo plástica de malla inferior

100 micras. Se utiliza paraUnlock eliminar como el plácton o en agua full accessmateria with a free trial. residuales ya tratadas antes de su vertido final. Download With Free Trial


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acumulándose en los decantadores en forma de sedimentos y interfiriendo e

el intercambio de gases en el reactor biológico a causa del aislamiento qu producen las grasas.

- Desarenado: El desarenado tiene por objetivo el eliminar las materia

pesadas de granulometría superior a 200 micras, con el fin de evitar que s produzcan sedimentos en los canales y conducciones,

para proteger

bombas y otros aparatos contra la abrasión, y para evitar sobrecargas en la fases de tratamiento siguientes.

Aunque esta operación está pensada para eliminar “arenas” (incluyend

aquí las gravas y partículas minerales), también se eliminan otros elementos d origen orgánico, difíciles de desintegrar como granos de café, semi huesos... You're Reading a Preview

- Desengrasado: Su objetivo es eliminar las grasas, aceites, espumas Unlock full access with a free trial.

otras sustancias de densidad inferior a la del agua, que pudieran distorsiona Download With Free Trial los procesos de tratamiento posteriores.

El desengrasado se realiza agregando finas burbujas de aire, para

las grasas se dispersen y facilitando así su flotación. Normalmente, las grasa

concentradas, se almacenan en contenedores especiales y se envían a u

vertedero. En el caso de que se disponga de horno de incineración de fango en la depuradora, las grasas pueden incinerarseSign en upellos. to vote on this title 

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La mayoría de los residuos generados en el pretratamiento (arenas

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detectan en los núcleos con un considerable componente industrial

continuación del pretratamiento es habitual construir un depósito de laminació

de caudales. Aunque oscila su nivel a lo largo de la jornada, evita que esta

variaciones bruscas de caudal, junto con las de grado de contaminación de

agua residual, se transmitan al resto de la línea de tratamiento y estropee s funcionamiento.




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fósforo, ciertos metales pesados, etc., lo cual puede llegar a constituir la razó

principal para la adopción de este tipo de tratamientos. De todas formas, es

tipo de tratamiento está cada vez más en desuso debido a sus bajos niveles d depuración y su alto coste frente a tratamientos alternativos como biológicos.

Después del tratamiento anterior (pretratamiento) el agua queda limp

de arenas, grandes sólidos... pero no de partículas coloidales 1 que ademá

suelen ser muy estables y no se agregan entre sí, por lo cual se hacen difíc de separar. El tratamiento físico-químico consigue que estos coloides

agreguen mediante la adición de un coagulante (generalmente FeCl3) y de est

manera se forman coágulos, que más tarde se asociaran, mediante la adicció

de un polielectrolito (macromolécula) dando como resultado unos flóculo Estos flóculos tienen un tamaño y un peso suficiente como para sedimenten y así se pueden separar del agua en una decantación posterior. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.

Hace tan solo unos años, el tratamiento de las depuradoras acabab después de una decantación para With que Free decantaran los flóculos formad Download Trial anteriormente. El agua quedaba limpia de grandes sólidos y pequeñ

partículas, pero no de materia orgánica. Al salir de aquí tenia una calida

bastante mala que dejaba los ríos bastante contaminados, por lo que se h optado por tratamientos alternativos. Sign up to vote on this title

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han podido ser retirados en los tratamientos anteriores debido a su reducid

tamaño) por acción de la gravedad. En consecuencia sólo se pueden elimina los sólidos sedimentables y las materias flotables.

El agua llega de los tratamientos anteriores a un recinto (normalment

circular o rectangular) donde se deja reposar durante varias horas. En est

tiempo, los detritos se depositan en el fondo del depósito formando lo qu llamaremos fangos primarios.



Imagen 5. Decantador circular de alimentación periférica


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otros organismos propios del agua (principalmente protozoos) que se aliment

de la materia orgánica. Se mantienen en un depósito llamado reactor biológico

Estos microorganismos (de tamaño microscópico), para poder asimilar materia orgánica, necesitan una cantidad importante de oxigeno,

generalmente se añade por medio de una inyección de aire en el reacto

biológico. El aire se suele añadir mediante la agitación mecánica y superficia

del agua con una serie de turbinas o otros rotores. En otros casos, a través d

unos difusores sumergidos que reciben el aire de motores impulsores mu potentes (llamados sopladores).

El sistema de fangos activos se basa en un proceso biológ

heterotrófico aeróbico (con necesidad de una fuente de carbono y nitrógen

orgánicos). La transformación de la materia orgánica en una masa insolubl

(fangos) requiere energía, que se obtiene de la oxidación de la misma materi You're Reading a Preview

orgánica del agua residual. En el fango del tanque de aireación tambié Unlock full access with a free trial.

contiene hongos y un gran número de pequeños protozoos ciliados,

ayudan a metabolizar la materia orgánica Download Withpresente Free Trial en el agua residual y que a mismo tiempo sirven para mantener las poblaciones de protoz depredadores de bacterias (esencialmente ciliados y amebas) y cier

especies de animales pluricelulares (nematodos y rotíferos). El hecho qu

predominen unas poblaciones o otras dependerá de una serie de factores

entre los cuales hay que remarcar la aportación orgánica y de nutrientes as Sign up to vote on this title



como el tiempo de retención del agua y del fango en el tanque de aireación. E 

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fango (una mezcla de microorganismos y restos de la transformación del agu

residual) se puede separar fácilmente porque tiende a unirse gracias a u

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El agua entra en el decantador secundario llena de pequeños flóculos d

materia orgánica, que, tras unas dos horas de reposo, van decantando en e

fondo. Después, un aspirador se encarga de succionar los fangos depositado en el fondo del decantador.

Aquí es donde termina el proceso de depuración del agua en la mayorí

de las plantas depuradoras, después de este tratamiento se vierte al río y má tarde llegará al mar con unos niveles de contaminación despreciables.

embargo hay veces que se necesita una mejor calidad del agua para uso

como por ejemplo el riego, entonces el agua recibe un tratamiento terciario de que hablo en mi próximo punto.




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tratamientos de afinamiento o terciarios la eliminación de nutrientes (nitrógen

y fósforo) la desinfección y regeneración del agua tratada. En algún caso mu particular la eliminación de nitrógeno se realiza dentro del tratamie secundario o biológico.

Sistemas de eliminación de nutrientes

El nitrógeno y el fósforo son elementos nutritivos para el desarrollo d vegetales

acuáticos.

El

incremento

de

la

temperatura

favore

considerablemente el desarrollo de estas plantas cuando el contenido

nutrientes (nitrógeno y fósforo) en el agua es importante. Durante el día l fotosíntesis fija el CO2 gaseoso y libera oxígeno y durante la noche respiración consume el oxígeno disuelto en el agua, produciendo desoxigenación que es mortal para muchos peces, por este motivo

interesante, (siempre que sea necesario, pues el tratamiento es muy caro y n

siempre es imprescindible) eliminar estos elementos del agua antes de verterl al río.


Free Trial En buena parte, losDownload cursos With fluviales de nuestro país han esta

declarados zonas sensibles por el plan de saneamiento. El motivo es, o bie

porque esta zona se destinará a la obtención de agua potable, o bien porqu

posea un carácter autotrófico o pueda llegar a adquirirlo en caso de no recib protección adecuada. En estos casos es cuando se debe proceder a eliminación de los nutrientes presentes en el agua. Se trata de evitar Sign up to vote on this title

crecimiento masivo de algas que causan la posterior  Usefulputrefacción  Not usefuldel agua d los ríos y embalses (fenómeno llamado eutrofización).

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después de un tiempo unas bacterias se encargan de llevar a cabo est transformación.

-

Una segunda fase se encargará de desnitrificar el agua, en es

caso sin presencia de oxigeno disuelto, para facilita que los nitratos sea

transformados a compuestos gaseosos de nitrógeno, nitrógeno gas y óxidos d nitrógeno, que serían liberados espontáneamente a la atmósfera. desnitrificación se produce gracias a unas bacterias que, ante la falta

oxigeno disuelto en el agua son capaces de usar los nitratos y nitritos par

respirar. Gracias a esto, ha sido posible diseñar sistemas capaces de elimina el nitrógeno del agua residual.

La eliminación de los compuestos de fósforo (desfosfatación)

consigue, generalmente, por sistemas físico-químicos: incorporando el fósfor

a los sólidos en suspensión, haciéndolo precipitar a base de algún agent You're Reading a Preview

coagulante, como el cloruro férrico (III), que se dosifica en el fango del reacto Unlock full access with a free trial.

biológico antes de entrar en los decantadores, y eliminando a continuación e

conjunto de estos elementos en forma lodos. Download Withde Free Trial También existen sistema

biológicos eficaces para la eliminación del fósforo, que consiste en introduc

unas determinadas condiciones para que proliferen los microorganismos de

fango activo, de manera que absorba la máxima cantidad de fósforo, qu posteriormente también se eliminará en forma de lodo. Sign up to vote on this title

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reutiliza el agua depurada de forma continua, y así sucesivamente pa abastecer a todos los núcleos urbanos en el largo recorrido del río.

Siempre hay que respetar un caudal ecológico (también llamado mínim

o de compensación) a la hora de captar aguas, con el fin de no acabar con l

flora y la fauna que habita en el medio. Este problema puede desaparece reutilizando parte del agua depurada anteriormente siempre que sea posible.

A causa de la salinización por sobreexplotación de muchos de los pozo

de las poblaciones de la costa, se está impulsando la reutilización del agu

residual depurada para usos como el riego de parques y jardines, campos d

golf, usos industriales... En estos casos, se efectúa una regeneración del agu

residual biológicamente, para conseguir un agua apta para el riego, entre otra

posibilidades. Este tratamiento específico es del tipo físico-químico. Consiste

básicamente, en una mezcla rápida de agua con sulfato de alúmina (otr You're Reading a Preview

agente coagulante) y un polielectrolito, y separación de los fangos generado Unlock full access with a free trial.

por sedimentación en un decantador especial. Posteriormente, el ag

decantada es impulsada a través de With unaFree serie de filtros a presión llenos d Download Trial tierra, donde se retienen algunos sólidos que aún puedan quedar

suspensión. Finalmente, se efectúa la desinfección mediante una cloración de

agua. Este tipo de proceso se usado, por ejemplo, por la depuradora d

Tarragona que se encarga de abastecer el parque de atracciones Po

Aventura para todas las atracciones de agua o para el riego de campos de gol Sign up to vote on this title

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finalidad del espesamiento o espesado es reducir el volumen de los fango mediante la eliminación parcial de esta agua.

Los tipos de espesamiento más utilizados son: -

Espesamiento por gravedad: En este proceso los fangos

conducidos a un espesador, generalmente circular, por medio de tuberías

Tienen un diseño parecido al de un decantador y tiene un mecanismo giratori con unas rasquetas de fondo para el barrido de los fangos y su conducción un agujero situado en el centro desde donde se extraen más tarde.




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Imagen 6. Esquema de un tanque espesador

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Este tipo de espesamiento se usa en fangos primarios y mi

(primarios y secundarios) debido a su capacidad para sedimentar y a que lo

fangos no tienen una concentración de fango en agua superior al 2 ó 2,5% (básico para el buen funcionamiento del espesador)

-

Espesamiento por flotación: Este proceso se basa en que cuan

se introduce aire a presión en un líquido con cierto contenido de sólidos, part de las burbujas se fijan a ellos y los hacen flotar. Los fangos más pesados que no se fijan a las burbujas tienden a sedimentar.

Más tarde un rascador superficial se encarga de retirar los fangos qu

quedan flotando en el líquido. Los fangos sedimentados son recogidos por u rascador de fondo y conducidos hacia el centro del tanque, donde absorbidos.

-


Espesamiento mediante métodos mecánicos: Existen o Unlock full access with a free trial.

métodos mecánicos como centrifugas espesadoras, espesadores rotativos, etc

Download With Free Trialla deshidratación median que se basan en los mismos métodos que

centrifugas, que más adelante explicaré.


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recinto cerrado y en ausencia de aire. De esta fermentación se obtienen cierto gases, sobre todo: metano y dióxido de carbono. Este es un proceso lento, y que requiere ciertas condiciones

temperatura, un pH adecuado, tiempo de duración... con el fin de que la bacterias proliferen y puedan metabolizar la materia orgánica correctamente.

Los lodos que llegan al digestor contienen abundantes alimentos microorganismos, que durante el proceso de digestión se convierten

elementos más simples y estables. Como el proceso se desarrolla en ausenc

de aire, el oxígeno contenido en la materia orgánica, junto con el presente e

nitratos, sulfatos... es utilizado por los organismos anaerobios, produciend

elementos que se emplean en el propio proceso de digestión, como son metano, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, amoniaco y agua.




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Imagen 7. Esquema del calentamiento de fangos en un digestor

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mueran. Esto se consigue recirculando el lodo de dentro del digestor

llevándolo a un intercambiador de calor que aumenta su temperatura. Est

intercambiador obtiene la energía necesaria para calentar el fango del mism

biogás que se extrae del proceso de digestión, llevándolo a unas calderas qu

calientan agua y esta a su vez, calentará los fangos (imagen 7). El biogá

sobrante se almacena en un tanque llamado gasómetro y si aún así sigu sobrando se quema mediante una antorcha y se libera a la atmósfera.




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Existen varios tipos de máquinas para deshidratar los fangos, como lo filtros de banda o las centrífugas, pero actualmente el más usado es deshidratación por medio de centrífugas:

-

Filtros banda: De una manera muy resumida, los filtros de banda so

dos rodillos por los que pasa el fango, los rodillos se encargan de escurrirlo

separa, por un lado el fango deshidratado y por otro el agua. Esta agu sobrante es llevada de nuevo al principio de la planta para que vuelva depurarse.


Imagen 8. Filtro banda


Este tipo de tratamiento está en desuso debido a su coste mantenimiento y su bajo rendimiento en comparación con los resulta obtenidos con los deshidratadores centrífugos.

-




Centrífugas: Consisten, esencialmente,  enUseful un tambor d useful  Notcilindro-cónico eje horizontal girando a gran velocidad. El fango a deshidratar se introduce e

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Imagen 9. Corte longitudinal de una centrífuga

Después de este proceso, los fangos salientes contienen un porcentaj

de agua del 75%, que si se quiere reducir, más tarde se procederá a un secad You're Reading a Preview térmico del que luego hablaré. Unlock full access with a free trial.



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Debido al poder calorífico del gas de digestión que oscila sobre las 5.50

Kcal / m³, es interesante emplearlo para diversos fines. El gas se recoge d

digestor y por medio de unas tuberías se lleva hasta un gasómetro donde e

almacenado. Más tarde es utilizado para alimentar las calderas de agu caliente que, mediante intercambiadores de calor agua-fango, comunicarán éste la temperatura óptima para mantener el proceso de digestión.

En plantas depuradoras de gran tamaño, el gas producido en

digestión excede las necesidades para el calentamiento del fango, por lo qu

es posible emplearlo para otras finalidades. Una de estas posibilidades, la má

usual hoy en día, es utilizarlo como combustible de alimentación a motores qu

hacen funcionar un generador de energía eléctrica para el aprovechamiento d la misma en la planta You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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la fermentación.

La composición media en volumen del gas biológ

aproximadamente es: Metano......................... 65% CO2............................. 32% N2................................ 1-2% H2S.............................. 0,03% Otros............................ 0,07%

El metano tiene un poder calorífico de 8.560 Kcal / m³ y es el qu

consigue que el poder calorífico del gas suba a valores de 5.500 Kcal /m cuando se encuentra en una proporción de 65%.

El gas que realmente interesa es el metano que es el que ha aumentar el poder calorífico del biogás, los restantes gases son traz indeseables que empeoran su calidad. You're Reading a Preview

with a free trial. El gas carbónico y el Unlock vaporfulldeaccess agua por el volumen que ellos ocupan e

el cilindro perjudican el funcionamiento del Free motor, Download With Trialreduciendo la potencia en lo motores de aspiración natural. En los motores sobrealimentados, el

carbónico actúa como retardador de la detonación, efecto favorable, y com relentizador de la combustión efecto desfavorable.

El anhídrido sulfídrico, H2S provoca corrosión sobre los sistemas d  Sign up to vote on this title

alimentación y las partes calientes de la máquina. Por este motivo, se deb Not useful  Useful

limitar su contenido en el gas a un porcentaje lo más bajo posible. Para reduc

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un coste inferior al del suministro de la compañía eléctrica y tener el calo

necesario para el secado a un coste cero. El esquema básico sería que po

cada 100 unidades de combustible se generan 35 de electricidad y 65 en form

térmica, de los que 50 podrían aprovecharse y 15 son perdidos. La distribució

entre energía eléctrica y térmica será variable, dependiendo de los equipo

empleados, siendo la producción eléctrica más alta en motores que en turbina y a la inversa, por lo que hace referencia a la energía térmica.

Los posibles equipos de cogeneración asociados al secado térmico d fangos son: -

Motogeneradores: El tipo de motor más usual sigue el ciclo Ott

quema combustibles gaseosos (normalmente gas natural). El gas se mezcl

con el aire de combustión y se introduce en los cilindros: la explosión libera e

calor en forma de gases y mueve el cigüeñal que, a la vez acciona el alternado que genera electricidad. You're Reading a Preview

-


Turbinas de gas: En las turbinas el combustible (gas) y el aire

With Trial introducen comprimidos enDownload la cámara deFree combustión. La expansión de lo

gases de combustión pone en rotación los alabes de la turbina que, a través d un reductor de velocidad, acciona el alternador.

-

Turbinas de vapor: De hecho no es propiamente un sistema d

 cogeneración en el sentido estricto, ya que se dethisuna Sign precisa up to vote on title fuente qu Not una useful combus  Useful de genere calor (por ejemplo los gases procedentes

convencional). Los gases entran dentro de una caldera de vapor y éste muev

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necesario en la fabricación de fertilizantes para poder triturar el fango, reduc

su peso y evitar la continuación de la actividad biológica. El contenido e humedad del fango seco es inferior al 10%.

Para el secado del fango se suelen utilizar una maquinara que separe e agua de los fangos. Los procesos más utilizados son:

-

Secado por pulverización: Este sistema consta de una cuba centrif

de alta velocidad en la cual se introduce el fango líquido. La fuerza centrífug

pulverizar el fango en partículas muy finas que, más tarde, se difunden en l

parte superior de una cámara de secado. Allí es donde el fango pulverizado s




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desprende del agua.

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conseguir fangos con una humedad del 8%. El fango seco resultante se suel usar como fertilizante.

-

Horno de pisos múltiples: La operación se realiza a contracorrie

haciendo pasar aire caliente y los productos de la combustión a través de u

fango finamente pulverizado que es rastrillado continuamente para renovar l superficie de exposición.

-

Secado por emersión en aceite: Para este proceso el fango se ha d

mezclar con un aceite (la cual puede bombearse fácilmente y tiene efecto

positivos en la reducción de incrustaciones y corrosión). Esta mezcla se hac

pasar a través de un evaporador. El agua es eliminada debido a que tiene u

punto de ebullición menor que el aceite. Después de la evaporación, queda un mezcla de fango seco y aceite que se separan mediante una centrífuga. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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Plantas de compostaje

A diferencia de los vertederos y las incineradoras, que se limitan

eliminar los residuos, las plantas de compostaje tratan estos fangos con el f de hacerlos útiles, convirtiéndolos en energía o abonos.

7.1-

¿En qué consiste el compostaje?

El compostaje es un proceso por el cual la materia orgánica experiment

una degradación biológica hasta dar lugar a un producto final estable al cual s

puede usar en forma de abonos. El fango, después del compostaje, es u material que no comporta problemas para la salud y sin malos olor Actualmente, el compostaje, va en aumento y cada vez se le dan más usos.

La mayoría de procesos de compostaje constan de tres partes: -

Preparación de los residuos a tratar:a Preview En esta etapa el fango se clasif You're Reading

separa y se reduce su volumen. Unlock full access with a free trial. Download With Free Trial

-

Descomposición de los residuos preparados: Para llevar a cabo

descomposición, los residuos preparados se acumulan formando un

montones dispuestos en un campo abierto. Estos montones son removidos un

o dos veces por semana durante un periodo de aproximadamente 5 semanas Dos o tres semanas después los residuos están estabilizados. Sign up to vote on this title

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Preparación y comercialización del producto: El último tratamiento qu

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Compostaje combinado con virutas de madera: El compos

combinado del fango con virutas de madera requiere, normalmente,

deshidratación previa del fango, antes de mezclarse con el material de relleno

que son las virutas de madera. El procesos de compostaje combinado co

virutas de madera más usado parece ser el proceso de pilas aireadas. En él, e

fango se mezcla con virutas de madera, el material mezclado se amontona e

una pila y se cubre para que quede aislado y no desprenda olores. El siguient

paso es el curado de la mezcla, que dura unos treinta días, y el compost y está preparado.

-

Compostaje combinado con residuos sólidos: Los fangos

alimentación pueden tener un contenido de sólidos variable entre el 5% y e

12%. Los residuos sólidos deben sufrir una clarificación y trituración en u

molino de martillos antes de su mezcla con el fango. Después, la mezcla, s apila y se compacta. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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Para acabar con la contaminación en aumento de ríos, cuenca

playas, se creó en Cataluña la Junta de Saneamiento que debía encargarse d

la planificación y construcción de estaciones depuradoras entre otras cosas

Este plan pretendía la construcción de 300 depuradoras que tratasen las agua residuales de todos los municipios catalanes.




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llegan a cada depuradora y en función de los resultados se les trata con uno procesos u otros.

Entre los avances que destaca el Departament de Medi Ambie

respecto a la depuración de aguas, está la elevación de la calidad de las agua

fluviales, especialmente en los últimos siete años en los que se han aplicad sistemas científicos de control.

En las playas se está registrando

reducción del 40% de la contaminación.

El tratamiento de aguas y fangos está experimentando una gran mejoría

Actualmente, el volumen de agua tratado por año es cada vez superior, y l

producción de fangos destinados a los vertederos disminuye gracias a s

reutilización por medio de compostaje y aplicación directa al suelo, com podemos ver en el gráfico que registra datos de 1992 hasta 1998. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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directamente sin necesidad de ningún tratamiento y otras después de pasar po

plantas de compostaje o de secado térmico. La reutilización de estos fangos s puede dar en:

-

El suelo, se puede usar como abono agrícola como compuesto par

obtención de tierras y sustratos para la jardinería o bien, finalmente, par restaurar espacios degradados.

-

La construcción se está investigando su aprovechamiento para

fabricación de ecobrik, un producto cerámico muy ligero y de gran pode aislante; y, mediante el programa block, la realización de base, subbases elementos prefabricados, como bordillos y adoquines.

-

Como fuente energética, ahorrando el uso de otros combustibles. You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.



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De entre las distintas fuentes de contaminación que existen en nuestr

planeta, en este trabajo he destacado la del agua por ser una de las má

importantes. La depuración del agua se está convirtiendo cada vez más en u objetivo a escala mundial.

En mi opinión, actualmente se está haciendo un gran trabajo que mejor

cada día, pero no se le dedica toda la atención que debiera. Esto se podrí

mejorar realizando investigaciones más exhaustivas con el fin de encontra

nuevos tratamientos, sistemas más económicos y eficaces... ya que el agua e la fuente principal para la vida.

Pero la mejora de las aguas no solo está en manos de unos pocos

todos podemos contribuir a reducir los niveles de contaminación. Cuando s

nos obsequia con un regalo muy valioso, demostramos el aprecio que l

tenemos, por la forma de tratarlo. Asimismo, el agua es el mejor regalo que no You're Reading a Preview

da la naturaleza, por lo tanto, nosotros debemos cuidarla de la mejor maner usándola racionalmente.


La forma de tratar este problema no solo deb

realizarse mediante el arreglo de lo With que Free hemos Download Trialestropeado (depuración de

agua) sino que también debe de empezar por una educación y respeto hacia e

medio ambiente. Lo que podemos hacer cada uno de nosotros desde casa es -

No debemos dejar que la gasolina, los aceites y otros líquidos nocivo

escapen y se mezclen con el agua. -

 No se debe permitir el vertido de los residuos Sign updomésticos to vote on this al titleagua.

-

No tirar productos químicos domésticos en el fregadero o sumidero.

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También debemos evitar malgastar el agua ya que supone un gasto d energía y dinero innecesario, con el que salimos perdiendo todos: -

Debemos ser conscientes de cómo y cuánto gastamos. Es nue

obligación evitar el desperdicio de agua en nuestra casa. -

No debemos dejar los grifos abiertos mientras nos enjabonamos

cuerpo, nos cepillamos los dientes o lavamos la ropa. -

No debemos dejar goteando grifos, porque sólo una gota de agua q

caiga por segundo, desperdiciamos 30 litros de agua potable en un día. -

Reducir al máximo el volumen de agua gastado en el servicio sanitario

-

Un baño, gasta mucho más que una ducha.

-

No se debe regar el jardín cuando hace mucho sol, porque de es

manera el agua se evaporará más rápido y las plantas no la aprovechan. E mejor regarlas por la tarde o por la noche. You're Reading a Preview

Este trabajo, ademásUnlock de servirme para el funcionamiento d full access with a freeaprender trial.

las depuradoras me ha hecho comprender los riesgos que conlleva una mal Download With Free Trial

utilización de los recursos que nos rodean. Por este motivo cada uno d

nosotros deberíamos poner de nuestra parte para conseguir un mundo má seguro y confortable para todos.


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