Depuración de augas residuais: Diferenzas entre revisións

Para controlar a polución por [[augas residuais]] trátanse estas en plantas ou [[EDAR|estacións depuradoras]] nas que se fai a maior parte do proceso de eliminación dos contaminantes e despois déixase que a natureza o complete no [[corpo de auga]] receptor.<ref name="ReferenceA">Romero Rojas, Jairo A. Lagunas de estabilización de aguas residuales. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería. 1994 ISBN 958 8060 50 8</ref> Por tanto, o obxectivo do tratamento das augas residuais é producir un efluente (a auga tratada que se descarga) reutilizable no ambiente e un residuo sólido ou fango (tamén chamado biosólido ou lodo) convenientes para a súa eliminación ou reutilización.

 

 

Tipicamente, o tratamento de augas residuais comeza pola separación física inicial de sólidos grandes (lixo) da corrente de augas domésticas ou industriais empregando un sistema de reixas (mallas), aínda que tamén poden triturarse eses materiais por medio dun equipo especial; posteriormente faise un desareado (separación de sólidos pequenos moi densos como a area) seguido dunha sedimentación primaria (ou tratamento similar) que separe os sólidos suspendidos existentes na auga residual. Para eliminar metais disoltos utilízanse reaccións de precipitación, que se utilizan para eliminar chumbo e fósforo principalmente. Seguidamente, faise a conversión progresiva da materia biolóxica disolvida nunha masa biolóxica sólida usando bacterias adecuadas, xeralmente presentes nas propias augas. Unha vez que a masa biolóxica se separou ou eliminou (proceso chamado sedimentación secundaria), a auga tratada pode someterse a procesos adicionais (tratamento terciario) como a desinfección, filtración, etc. O efluente final pode ser vertido ou reintroducido de volta a un corpo de auga natural (río ou baía) ou outro ambiente (terreo superficial, subsolo, etc). Os sólidos biolóxicos segregados experimentan un tratamento e neutralización adicional antes da descarga ou reutilización axeitada.

[[Ficheiro:ESQUEMPEQUE gl.jpg|miniatura|center|500px|Esquema do proceso da depuración das augas residuais nunha estación de tratamento.]]

 

O proceso pode dividirse nas seguintes fases:

 

O pretratamento retira todos os materiais que poden ser recoillidos facilmente das augas residuais iniciais antes de que produzan un dano ou entupan as tuberías e bombas para o tratamento primario. Os obxectos que xeralmente se retiran son lixo, follas, ramiñas, e outros obxectos grandes.

 

As augas residuais son cribadas nunha serie de cribas con reixas de distintos calibres, que reteñen obxectos grandes como latas, trapos, paus, plástico, etc. que levan as augas residuais.<ref>Water and Environmental Health at London and Loughborough (1999). [http://www.lut.ac.uk/well/resources/technical-briefs/64-wastewater-treatment-options.pdf "Waste water Treatment Options."] Technical brief no. 64. London School of Hygiene & Tropical Medicine and Loughborough University.</ref> Este proceso chámase desbaste. Nas plantas de tratamento grandes estas pantallas enreixadas fan a súa acción de angazo automaticamente a unha velocidade axeitada á acumulación de restos e velocidade do fluxo de auga. Os sólidos recollidos deposítanse nun vertedoiro ou lévanse a unha incineradora.<ref name="EPA Primer">EPA. Washington, DC (2004). [http://www.epa.gov/npdes/pubs/primer.pdf "Primer for Municipal Waste water Treatment Systems."] Document no. EPA 832-R-04-001.</ref>^{Páx. 9}

 

O pretratamento pode incluír un canal ou cámara de gravas ou areas, onde se axusta a velocidade do fluxo de auga para que se produza a sedimentación de areas, gravas, pedras e cristais rotos, que son retirados para que non danen as bombas e demais equipo. En plantas pequenas pode non haber cámaras de gravas.<ref name="EPA Primer" /> As cámaras de gravas poden ser de tres tipos: horizontais, aireadas e de vórtice.

 

 

Nas estacións de depuración grandes, retíranse as graxas e os lubricantes facendo pasar as augas residuais por un pequeno tanque onde uns separadores de aceites flotantes retiran a graxa da superficie. Na base do tanque pode haber saídas de burbullas de aire que axudan a que a graxa forme unha escuma superficial doada de recoller. Porén, ás veces este proceso non se fai no pretratamento senón no tratamento primario, e moitas plantas de tratamento utilizan tanques de sedimentación (clarificadores) primarios que teñen separadores de superficie mecánicos para a retrirada das graxas.

 

Na fase de sedimentación primaria, as augas residuais flúen a tanvés de grandes tanques, ou depósitos [[decantador]]es de "presedimentación", "tanques de sedimentación primaria" ou "clarificadores primarios".<ref>Huber Company, Berching, Germany (2012). [http://www.huber.de/products/sedimentation-tanks.html "Sedimentation Tanks."]</ref> Nestes tanques sedimentan os lodos mentres que as graxas van á superficie e son retiradas. Os tanques de sedimentación primaria están xeralmente provistos de raspadores mecánicos que continuamente retiran os lodos do fondo cara a unha tolva na base do tanque, desde onde se bombea ás instalacións para o tratamento de lodos.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 9–11} Ás veces recupérase o aceite e graxa retirado da superficie por [[saponificación]].

 

A sedimentación faise por gravidade ou axudada por coagulantes e floculantes (sales de ferro, aluminio e polielectrólitos floculantes), que fan precipitar o fósforo, os sólidos en suspensión moi finos ou os que están en estado de coloide.

 

 

O uso de filtros bastos está pensado para tratar cargas orgánicas variables ou especialmente fortes, xeralmente industriais, o que permite despois tratalas polos procesos de tratamento secundario convencionais. Están deseñados para permitir altas cargas hidráulicas e altos niveis de aireación. En instalacións máis grandes, fórzase o paso de aire a través do medio con sopradores. A auga residual resultante queda xeralmente dentro do rango normal para os procesos de tratamento convencionais seguintes.

Un filtro retira unha pequena porcentaxe da materia orgánica suspendida, mentres que a maioría da materia orgánica cambia as súas características debido á oxidación biolóxica e a [[nitrificación]] que teñen lugar no filtro. Esta oxidación aeróbica e nitrificación, converte os sólidos orgánicos nunha masa coagulada en suspensión, que é máis pesada e voluminosa que antes e pode sedimentar no fondo do tanque. Por tanto, para que se produza esta sedimentación o efluente que sae do filtro pasa a un tanque de sedimentación secundario, clarificador secundario ou tanque de humus.

 

En xeral, as plantas de lodos activados comprenden unha serie de procesos nos que se usa oxíxeno disolto para promover o crecemento de [[floculación|flóculos]] biolóxicos nos que queda o material orgánico.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 12–13}

 

[[Ficheiro:Surface-Aerated Basin.png|miniatura|dereita|318px|Unha lagoa de superficie aireada típica (que usa aireadores flotantes movidos cun motor).]]

 

Os sistemas de lodos activados poden ser transformados en sistemas de lodos granulares aeróbicos ([[granulación aeróbica]]), que potencian os beneficios dos lodos activados, como o incremento da retención de biomasa debida á alta capacidade de sedimentación dos lodos.

 

Outro tipo de sistema de depuración para plantas pequenas é o que utiliza lagoas aireadas.<ref>Maine Department of Environmental Protection. Augusta, ME. [http://www.lagoonsonline.com "Aerated Lagoons – Wastewater Treatment."] Maine Lagoon Systems Task Force. Accessed 2010-07-11.</ref>

 

Os procesos de oxidación biolóxica son sensibles á temperatura e, entre os 0&nbsp;°C e 40&nbsp;°C, a velocidade das reaccións biolóxicas increméntase coa temperatura. A maioría dos sistemas de superficies aireadas funcionan entre 4&nbsp;°C e 32&nbsp;°C.<ref name="Basin"/>

 

En plantas vellas ou nas que reciben cargas variables, os leitos de [[filtro biolóxico|filtros biolóxicos]] utilízanse vertendo o licor das augas residuais sedimentadas sobre a superficie dun leito ou cama formado por capas de [[coque]] (carbón carbonizado), fragmentos de [[calcaria]] ou medio plástico fabricado especialmente. Ditos medios deben ter grandes áreas superficiais para soster os [[biofilme]]s que se forman. O licor distribúese por medio de brazos perforados en forma de spray. O licor fíltrase a través da cama e é recollido por drenaxes situadas na base. Estas drenaxes tamén proporcionan unha fonte de aire que percola ascendendo a través da cama, mantendo o medio en condicións aeróbicas. Nas superficies do medio fórmanse [[biopelícula]]s de bacterias, protozoos e fungos e consomen ("comen") ou reducen o contido orgánico.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 12} Desta biopelícula poden alimentarse insectos, larvas, caracois, e vermes, que axudan a menter un grosor óptimo. Sobrecargar estes leitos incrementa o grosor da película, o que orixina que o medio de filtración quede entupido e se estanque na superficie. Avances recentes no uso destes medios e procesos microbiolóxicos superan moitos dos problemas potenciais que teñen os deseños destes filtros.

 

A construción de zonas húmidas artificiais (de fluxo superficial ou subsuperficial, ou de fluxo horizontal ou vertical), comprende a creación de leitos de xunqueiras e forma parte da fitorrestauración e ecotecnoloxías. Dependendo do deseño, actúan como tratamento primario, secundario e ás veces terciario (ver [[fitorremediación]]). Son sistemas moi produtivos, xa que copian as características das zonas húmidas naturais, que ás veces se denominan os "riles da Terra" pola súa capacidade fundamental de reciclaxe do ciclo hidrolóxico da biosfera. É un sistema robusto e confiable, e a súa capacidade de tratamento aumenta co tempo, a diferenza das plantas de tratamento convencionais, cuxa maquinaria se deteriora co tempo. Aínda que se usan cada vez máis, deben estar ben deseñadas e requiren un grande espazo do que non sempre se dispón.

 

Os filtros biolóxicos aireados (ou tamén anóxicos) (FBA) ou biofiltros combinan a filtración coa redución biolóxica do carbono, [[nitrificación]] ou desnitrificación. O FBA xeralmente inclúe un reactor cheo dun medio filtrante. O medio pode estar en suspensión ou apoiado sobre unha capa da grava situada no fondo do filtro. O dobre propósito deste medio é manter unha biomasa moi activa que está adherida a el e filtrar os sólidos en suspensión. A redución do carbono e conversión do amoníaco ocorre de modo aeróbico e ás veces conséguese nun só reactor mentres que a conversión do nitrato ocorre de modo anóxico (con moi pouco oxíxeno). Os FBA funcionan cunha configuración de fluxo ascendente ou descendente.

 

[[Ficheiro:Rotating Biological Contactor.png|miniatura|dereita|373 px|Esquema dun contactor biolóxico rotatorio típico (CBR). O efluente tratado clarificador/sedimentador non está incluído no diagrama.]]

 

Os contactores biolóxicos rotatorios (CBRs) son sistemas de tratamento secundario mecánicos, que son robustos e capaces de soportar fluxos con carga orgánica. Os CBRs instaláronse por primeira vez en [[Alemaña]] en 1960 e desde entón desenvolvéronse e refináronse máis deseñándose unidades operativas moi fiables. Os discos rotatorios que posúen sosteñen o crecemento de bacterias e microorganismos presentes nas augas residuais, que degradan e estabilizan os contaminantes orgánicos. Para creceren, os microorganismos necesitan oxíxeno e alimento. O oxíxeno obtense da [[atmosfera]] a medida que o disco rota. Conforme os microorganismos crecen, acumúlanse no medio ata que se desprenden debido ás forzas de cizalla causadas polos discos en rotación nas augas residuais. Os efluentes dos CBRs pasan despois por uns tanques de sedimentación finais onde os microorganismos en suspensión sedimentan formando un lodo. O lodo retírase do tanque para un posterior tratamento.

 

Un sistema de filtrado biolóxico funcionalmente similar utilízase en [[acuario (recipiente)|acuarios]], onde elimina a [[urea]] e [[amoníaco]] da urina dos peixes.

 

Os [[biorreactor de membrana|biorreactores de membrana]] (BRMs) combinan o tratamento con lodos activados cun proceso de separación líquido-sólido por membrana. Utilízanse membranas de [[ultrafiltración]] ou [[microfiltración]] a baixa presión e non se necesitan sedimentación nin filtración terciaria. As membranas están tipicamente inmersas no tanque de aireación; porén, algunhas aplicacións utilizan un tanque de membranas separado. Un dos beneficios clave dun sistema BRM é que supera eficazmente as limitacións asociadas coa escasa sedimentación de lodos nos procesos de lodos activados convencionais. A tecnoloxía permite que o biorreactor opere cunha concentración considerablemente maior de sólidos suspendidos no licor mesturado (SSLM) que os sistemas de lodos activos, que están limitados pola sedimentación dos lodos. Utilízanse SSLM para tratar entre 8.000–12.000&nbsp;mg/L, mentres que os lodos activos se usan entre 2.000–3.000&nbsp;mg/L. A elevada concentración de biomasa no proceso con biorreactores de membrana permite unha retirada moi efectiva dos materiais biodegradables solubles e particulados con grandes cargas de material. Isto incrementa os tempos de retención de lodos, que xeralmente superan os 15 días, o que asegura a completa [[nitrificación]] mesmo con tempo moi frío.

 

O custo de construír e facer funcionar un BRM é a miúdo maior que o dos métodos convencionais de tratamento de augas residuais. Os filtros de membrana poden ser cegados con graxas ou desgastados por gravas en suspensión e non teñen a flexifibilidade dos tanques de sedimentación para tratar picos de fluxo. A tecnoloxía é cada vez máis usada con fluxos de auga pretratada fiables e gañou en aceptación onde a infiltración e os fluxos de entrada están controlados, e os custos están decrecendo de forma continua. A escasa pegada ecolóxica dos sistemas BRM, e a grande calidade do efluente producido fan que sexan especialmente útiles para depurar auga que vai ser reutilizada.<ref>EPA. Washington, DC (2007). [http://water.epa.gov/scitech/wastetech/upload/2008_01_23_mtb_etfs_membrane-bioreactors.pdf "Membrane Bioreactors."] Wastewater Management Fact Sheet.</ref>

 

[[Ficheiro:Secondary sedimentation tank 1 w.JPG|miniatura|Tanque de sedimentación secundaria nunha planta de tratamento rural.]]

O paso final na fase de tratamento secundario é separar por sedimentación os flóculos biolóxicos ou o material filtrante por medio dun tanque de sedimentación secundario para facer que a auga tratada conteña baixos niveis de material orgánico e de materia suspendida.

 

O propósito do tratamento terciario é mellorar a calidade do efluente antes de descargalo no medio ambiente (mar, río, lago, zona húmida, terreo, etc.). Pode utilizarse máis dun proceso durante o tratamento terciario nunha estación depuradora. Se se realiza unha desinfección, este é sempre o proceso final.

 

A filtración en area elimina a maior parte do material residual en suspensión que puidese quedar.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 22–23} A filtración en [[carbono activado]], tamén chamada ''adsorción en carbono'', elimina as [[toxina]]s residuais.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 19}

 

A lagoaxe consiste en almacenar a auga en lagoas e estanques construídos polo home, e permite a sedimentación e un melloramento biolóxico. Estas lagoas son moi aeróbicas e están colonizadas por plantas nativas ([[macrófita]]s), especialmente [[xunca]]s. Algúns invertebrados que se alimentan por filtración como ''[[Daphnia]]'' e especies de ''[[rotíferos]]'' axudan moito ao tratamento ao comeren finas partículas.

 

As augas residuais poden conter altos niveis dos nutrientes [[nitróxeno]] e [[fósforo (elemento)|fósforo]]. Unha excesiva liberación ao ambiente destes produtos pode orixinar a acumulación de nutrientes no medio ambiente, chamada [[eutrofización]], o cal pode favorecer o crecemento de maleza, [[alga]]s, e [[cianobacterias]] (algas verde-azuladas). Isto pode causar [[floración de algas|floracións de algas]], que é un rápido crecemento da poboación de algas. Esta grande cantidade de algas é insostible no medio e finalmente a maioría delas morren. A descomposición das algas polas bacterias consome moito oxíxeno da auga e a maioría ou todos os animais morren, o que orixina máis materia orgánica para que as bacterias sigan descompoñendo e consumindo oxíxeno. Ademais de causar unha desoxixenación, algunhas especies de algas producen toxinas que contaminan as fontes para a subministración de auga potable. Cómpren diversos tratamentos para eliminar o nitróxeno e o fósforo.

 

O nitróxeno presente nas augas residuais elimínase por medio da súa oxidación biolóxica desde o [[amoníaco]] ao [[nitrato]] ([[nitrificación]]), seguida da [[desnitrificación]] deste, na que o nitrato se converte en gas nitróxeno (N₂). O gas nitróxeno libérase á [[atmosfera]].

 

A bacteria ''[[Brocadia anammoxidans]]'', está sendo estudada polo seu potencial no tratamento de augas residuais, xa que pode eliminar o nitróxeno das augas.<ref>B. Kartal, G.J. Kuenen and M.C.M van Loosdrecht Sewage Treatment with Anammox, Science, 2010, vol 328 p 702-3</ref> Ademais, esta bacteria pode realizar a [[oxidación anaeróbica do amoníaco]] e pode producir o combustible de foguetes espaciais [[hidracina]] a partir das augas residuais.<ref>http://news.nationalgeographic.com/news/2005/11/1109_051109_rocketfuel.html</ref><ref>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3264106/</ref>

 

As augas residuais conteñen moito fósforo. Cada persoa excreta entre 200 e 1000 gramos de fósforo ao ano. Estudos feitos na década de 1960 das augas residuais en Estados Unidos estimaron unha contribución media per cápita de 500 gramos na urina e feces, 1000 gramos nos deterxentes sintéticos, e cantidades menores variables utilizadas como compostos químicos engadidos á auga da traída para o control da corrosión e formación de incrustacións.<ref>Black & Veatch, Inc. (1971). [http://nepis.epa.gov/Exe/ZyPURL.cgi?Dockey=20007TYZ.txt ''Process Design Manual for Phosphorus Removal.''] Washington, D.C.: EPA. p. 2-1.</ref> O control das fontes de fósforo por medio da utilización de formulacións de deterxentes alternativas reduciu moito desde entón a súa contribución, que era a maior, pero non cambiou o contido en urina e feces. A eliminación do fósforo é importante porque é un nutriente limitante para o crecemento das algas en moitos sistemas de auga doce. É tamén especialmente importante nos sistemas de reutilización da auga nos que as concentracións altas de fósforo poden ensuciar os equipos como os de [[osmose inversa]].

 

O fósforo pode eliminarse bioloxicamente nun proceso chamado eliminación de fósforo biolóxica potenciada. Neste proceso, enriquécese o medio selectivamente con bacterias específicas chamadas [[organismos que acumulan o polifosfato]], que acumulan grandes cantidades de fósforo nas súas células (ata o 20 % da súa masa). Cando a biomasa enriquecida con estas bacterias se separa da auga tratada, estes biosólidos teñen un alto valor como [[fertilizante]]s.

 

 

Unha vez eliminado, o fósforo, en forma de lodos ricos en fosfato, pode almacenarse nun vertedoiro ou revendiodo para o seu uso como fertilizante.

 

O propósito da [[desinfección]] na depuración de augas residuais é o de reducir substancialmente o número de [[microorganismo]]s na auga que vai ser descargada ao medio ambiente e pode posteriormente ser utilizada para beber, bañarse, a irrigación, etc. A efectividade da desinfección depende da calidade das augas que van ser tratadas (por exemplo, turbidez, pH, etc.), o tipo de desinfección que se usará, a dose de desinfectantes (concentración e tempo), e outras variables medioambientais. A auga turbia é máis difícil de tratar, xa que as materias sólidas que contén poden protexer aos microorganismos, especialmente da [[luz ultravioleta]] ou se o tempo de contacto é pequeno. Xeralmente, os tempos de contacto curtos, as doses baixas e os fluxos altos non favorecen a desinfección. Entre os métodos comúns de desinfección están o uso de [[ozono]], [[cloro]], luz ultravioleta, ou hipoclorito de sodio.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 16} A [[cloramina]], que se utiliza na auga potable, non se utiliza no tratamento de augas residuais porque é persistente. Despois de moitos pasos de desinfección, a auga tratada está lista para ser vertida de novo no ciclo da auga do medio ambiente nun corpo de auga ou usada para a rega agrícola.

 

A desinfección tamén se pode facer con [[ozono]]. O ozono (O₃) xérase facendo pasar oxíxeno (O₂) a través dun potencial eléctrico de alta [[voltaxe]], o que orixina que se una a el un terceiro átomo de oxíxeno formando o O₃. O ozono é moi inestable e reactivo e oxida a maioría dos materiais orgánicos cos que se pon en contacto, destruíndo así moitos microorganismos patóxenos. O ozono é considerado máis seguro que o cloro porque, a diferenza deste, que ten que ser almacenado nun lugar (e é moi velenoso se hai un escape accidental), o ozono xérase no mesmo lugar a medida que se precisa. A ozonación tamén produce menos subprodutos de desinfección que a cloración. Unha desvantaxe é que a desinfección con ozono ten un custo maior.

 

Os cheiros emitidos nas estacións depuradoras de augas residuais son bastante fedorentos e son unha indicación de condicións anaeróbicas ou "sépticas".<ref>{{cite journal |last1=Harshman |first1=Vaughan |last2=Barnette |first2=Tony |date=2000-12-28|title=Wastewater Odor Control: An Evaluation of Technologies |journal=Water Engineering & Management |volume= |issue= |pages= |url=http://www.wwdmag.com/Wastewater-Odor-Control-An-Evaluation-of-Technologies-article1698 |issn=0273-2238}}</ref> As primeiras etapas do proceso tenden a producir gases que cheiran mal, entre os que o máis común é o [[sulfuro de hidróxeno]], que causan queixas das persoas que viven preto. As estacións procesadoras grandes de zonas urbanas a miúdo tratan os cheiros con reactores de carbono, un medio de contacto con biolimos, pequenas doses de [[cloro]], ou fluídos circulantes para a captura e metabolización biolóxica de gases nocivos.<ref>Walker, James D. and Welles Products Corporation (1976).[http://www.freepatentsonline.com/4421534.html "Tower for removing odors from gases."] U.S. Patent No. 4421534.</ref> Outros métodos de control de cheiros son a adición de sales de ferro, [[peróxido de hidróxeno]], [[nitrato cálcico]], etc. para controlar os niveis de sulfuro de hidróxeno.

 

As [[bomba de sólidos de alta densidade|bombas de sólidos de alta densidade]] son moi adecuadas para reducir os cheiros ao faceren a conversión dos lodos a través de tuberías pechadas hermeticamente.

 

Para usar menos espazo, procesar augas difíciles de tratar e de fluxo intermitente, deseñáronse varios tipos de estacións depuradoras de tratamento híbrido. Ditas plantas a miúdo combinan polo menos dúas etapas das tres principais usadas no tratamento nunha fase combinada. Estas plantas "de paquete" úsanse sobre todo en zonas rurais.<ref name="EPA Package">EPA. Washington, DC (2000). [http://www.epa.gov/npdes/pubs/package_plant.pdf "Package Plants."] Wastewater Technology Fact Sheet. Document no. EPA 832-F-00-016.</ref>

 

Un tipo de sistema que combina o tratamento secundario e a sedimentación é o sistema de [[lodos activados cíclicos]] (CASSBR). Tipicamente, os [[lodos activados]] mestúranse con augas residuais sen tratar, e despois mestúrase e airéase todo. O lodo sedimentado retírase e volve a airearse antes de que unha parte se reutilice.<ref>EPA. Washington, DC (1999). [http://www.epa.gov/npdes/pubs/sbr_new.pdf "Sequencing Batch Reactors."] Wastewater Technology Fact Sheet. Document no. EPA 832-F-99-073.</ref>

 

 

As plantas "de paquete" poden ser de ''carga alta'' ou de ''carga baixa''. Isto refírese á forma en que se procesa a carga biolóxica. En sistemas de carga alta, a fase biolóxica ten unha alta carga orgánica e os flóculos e material orgánico combinados son despois oxixenados durante algunhas horas antes de seren cargados outra vez cunha nova carga. Nos sistemas de carga baixa a fase biolóxica contén unha carga orgánica baixa e combínase cos [[Floculación|flóculos]] durante máis tempo.

 

Os lodos acumulados no proceso de depuración da auga residual deben tratarse e eliminarse de forma segura e eficiente. Xeralmente sométense a unha dixestión, cuxo propósito é reducir a cantidade de [[materia orgánica]] e o número de microorganismos patóxenos presentes nos sólidos. As opcións de tratamento máis comúns son: [[dixestión anaeróbica]], [[dixestión aeróbica]], e [[compostaxe]]. Tamén se pode usar a [[incineración]], pero faise en moita menor medida.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 19–21}

 

O lodo ás veces pasa por un preespesador, que elimina a auga do lodo. Tipos de preespesadores son os espesadores de lodos por centrifugación<ref>IPEC Consultants, Ltd., Burnaby, BC, Canada. [http://www.ipec.ca/products3.html?id=15# "IFT – Internally-fed – rotary thickener."] Accessed 2012-06-16.</ref> espesadores de lodos de tambor rotatorio e prensas de filtro de cinta.<ref>Mine-engineer.com, Long Beach, CA. [http://www.mine-engineer.com/mining/belt_fp.html "Belt Filter Press, How Does It Work?"] Accessed 2012-06-16.</ref><ref>GlobalSpec, Inc., East Greenbush, NY and Eco tubes.</ref><ref>[http://www.globalspec.com/learnmore/manufacturing_process_equipment/filtration_separation_products/dewatering_equipment "How to Select Dewatering Equipment."] Accessed 2012-06-12.</ref>

 

A dixestión anaeróbica é un proceso bacteriano que se realiza en ausencia de oxíxeno. O proceso pode ser unha dixestión ''[[termófilo|termofílica]]'', na cal o lodo se [[fermentación|fermenta]] en tanques a unha temperatura de 55&nbsp;°C, ou ''[[mesófilo|mesofílico]]'', que funciona a unha temperatura de arredor de 36&nbsp;°C. A dixestión termofílica, aínda que ten tempos de retención máis curtos (e necesita tanques máis pequenos), é máis cara en termos de consumo de enerxía para quentar os lodos.

 

Unha importante característica da dixestión anaeróbica é a produción de [[biogás]] (cuxo principal compoñente é metano útil), que pode utilizarse para a xeración de electricidade ou en caldeiras para quentar auga ou calefacción. Moitas instalacións grandes utilizan o biogás combinadamente para producir calor e electricidade, usando a auga de refrixeración dos xeradores para manter a temperatura da planta de dixestión aos 35 ± 3&nbsp;°C necesarios.

 

A dixestión [[organismo aeróbico|aeróbica]] (unha parte do proceso dos lodos activados) é un proceso bacteriano que ocorre en presenza de oxíxeno. En condicións aeróbicas, as bacterias consomen rapidamente a materia orgánica e convértena en [[dióxido de carbono]]. Os custos de funcionamento adoitan ser moito maiores que na dixestión anaeróbica, debido á enerxía gastada polos sopradores de aire, bombas e motores necesarios para engadir oxíxeno ao proceso. Porén, os avances tecnolóxicos recentes como sistemas de filtros aireados non eléctricos, que utilizan correntes de aire naturais para a aireación en vez de maquinaria que funciona con enerxía eléctrica, abaratan o proceso.

 

 

A [[compost]]axe é tamén un proceso aeróbico que implica mesturar os lodos con fontes de carbono como serraduras, palla ou estelas de madeira. En presenza de oxíxeno, as bacterias dixiren tanto os sólidos das augas residuais coma as fontes de carbono engadidas e, ao facelo, transforman o material e producen unha grande cantidade de calor.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 20}

 

A [[incineración]] dos lodos é un procedemento menos común a causa das emisións ao aire que produce e o combustible suplementario (normalmente gas natural ou fueloil) necesarios para queimar o lodo de baixo valor calorífico e vaporizar a auga residual. Os incineradores de varios fornos escalonados con tempos de residencia altos e [[combustión en camas fluidificadas|camas fluidificadas]] son os sistemas máis comúns que se utilizan na combustión de lodos de augas residuais. Outra opción usada ocasionalmente é queimalos en plantas municipais pensadas para producir enerxía a partir de lixo, onde se utiliza unha instalación para a queima de lixo sólido, o que o fai menos custoso.<ref name="EPA Primer" />^{Páx. 20–21}

 

Cando se produce un lodo líquido, cómpre un tratamento adicional deste antes de que estea en condicións de ser vertido.

 

Xeralmente, os lodos son primeiro espesados (elimínase a auga) para reducir o volume do lodo a transportar e verter. Non hai ningún proceso que elimine completamente a necesidade de ter que verter os biosólidos. Porén, hai un paso adicional que algunhas cidades están a tomar para superquentar os lodos e convertelos en pequenos gránulos peletizados que son ricos en nitróxeno e outros materiais orgánicos. O produto pode utilizarse como fertilizante. Moitos dos lodos orixinados en áreas industriais ou comerciais está contaminado con materiais tóxicos.<ref>Langenkamp, H., Part, P. (2001). [http://ec.europa.eu/environment/waste/sludge/pdf/organics_in_sludge.pdf "Organic Contaminants in Sewage Sludge for Agricultural Use."] European Commission Joint Research Centre, Institute for Environment and Sustainability, Soil and Waste Unit. Brussels, Belgium.</ref> Cando hai elevadas concentracións de ditos materiais, estes poden facer que os lodos non sexan axeitados para o seu uso agrícola e deban ser incinerados ou depositados nun vertedoiro.

 

[[Ficheiro:MiRO3.jpg|miniatura|A estación de depuración de [[Karlsruhe]], Alemaña verte no [[río Alb]] no norte da [[Selva Negra]].]]

Moitos dos procesos realizados nas [[EDAR|estacións de depuración de augas residuais]] están deseñados para imitar os procesos que ocorren no medio ambiente, tanto se este é un corpo de auga natural como se é a terra e subsolo. Se non están sobrecargadas, as bacterias do medio ambiente consomen os contaminantes orgánicos, aínda que isto reduce os niveis de oxíxeno na auga e pode cambiar significativamente a [[ecoloxía]] global das augas receptoras. As poboacións de bacterias nativas aliméntanse dos contaminantes orgánicos, e as cifras de microorganismos patóxenos presentes son reducidas polas condicións do ambiente natural como a exposición á predación ou á radiación ultravioleta. En consecuencia, en casos en que o medio ambiente receptor proprociona un alto nivel de dilución, non é necesario que haxa un alto grao de tratamento das augas residuais. Porén, hai probas recentes que demostran que se hai niveis moi baixos de contaminantes específicos nas augas residuais, incluíndo [[hormona]]s (procedentes da cría gandeira e residuos de hormonas contraceptivas humanas) ou de materiais sintéticos como [[ftalato]]s, que imitan na súa acción ás hormonas, poden ter un impacto adverso impredicible na biota natural e potencialmente nos humanos se a auga se reutiliza como auga potable.<ref> Environment Agency (archive) – Persistent, bioaccumulative and toxic PBT substances at the Wayback Machine (archived August 4, 2006). environment-agency.gov.uk. Retrieved on 2012-12-19^[http://www.environment-agency.gov.uk/business/444304/1290036/1290100/1290353/1294402/1311542/?version=1&lang=_e]</ref><ref>[http://planetearth.nerc.ac.uk/news/story.aspx?id=297 Natural Environmental Research Council – River sewage pollution found to be disrupting fish hormones]. Planetearth.nerc.ac.uk. Retrieved on 2012-12-19.</ref><ref> Endocrine Disruption Found in Fish Exposed to Municipal Wastewater at the Wayback Machine (archived October 15, 2011). USGS [http://toxics.usgs.gov/highlights/wastewater_fish.html]</ref> Na [[Unión Europea]] e [[EUA]], os vertidos incontrolados de augas residuais ao medio ambiente non están permitidas pola lei, e existen requirimentos estritos sobre a cualidade da auga vertida. Un importante problema nas próximas décadas será o incremento de vertidos de augas residuais incontrolados nos países en desenvolvemento.

:* As capas superiores están dominadas por algas. <ref>{{cite journal|doi=10.1080/00288330.1968.9515271|author=Haughey, A. |year=1968|title=The Planktonic Algae of Auckland Sewage Treatment Ponds|journal=New Zealand Journal of Marine and Freshwater Research|volume=2|issue=4|page=721}}</ref>

 

As estacións de depuración de augas residuais poden ter moitos efectos sobre os niveis de nutrientes nas augas naturais nas que se verten as augas residuais tratadas. Estes efectos sobre os nutrientes poden afectar de forma importante aos seres vivos acuáticos que están en contacto cos efluentes.

 

 

== Véxase tamén ==

* [[Estación depuradora de augas residuais]]

* [[Augas residuais]]

 

* Libro de Consulta para Evaluación Ambiental (Volume I; II e III). Traballos Técnicos do Departamento de Medio Ambiente do Banco Mundial.

* Fair, G.M., J.C. Geyer, y D.A. Okun. 1966. Water and Wastewater Engineering. 2 Volúmenes. Nueva York: John Wiley and Sons.