Durante las últimas décadas el mundo ha venido observando con preocupación y tratando de resolver los problemas relacionados con la disposición de los efluentes líquidos provenientes del uso doméstico, comercial e industrial de las aguas de abastecimiento.
La primera prioridad que se establece en una comunidad es la dotación del agua, con calidad adecuada y cantidad suficiente. Ya logrado este objetivo surge otro no menos importante “la adecuada eliminación de las aguas ya utilizadas que se convierten en potenciales vehículos de muchas enfermedades”.
Las masas de agua (ríos, corrientes subterráneas, lagos, mar, etc.) han sido incapaces por si mismas para absorber y neutralizar esta carga contaminante, por ello estas masas de agua han perdido sus condiciones naturales de apariencia física, y su capacidad para sustentar una vida acuática adecuada, que responda al equilibrio ecológico que de ellas se espera para preservar nuestros cuerpos de agua. Como consecuencia pierden aquellas condiciones mínimas que le son exigidas para su racional y adecuado aprovechamiento como fuentes de abastecimiento de agua, como vías de transporte o fuentes de energía.
Las aguas de desecho dispuestas en una corriente superficial (lagos, ríos, mar) sin ningún tratamiento, ocasionan graves inconvenientes, los sólidos se sedimentan formando depósitos objecionables, las grasas, jabón, papeles flotan y forman una nata que afecta notablemente las características de las corrientes de agua, afectando la flora y la fauna.
Estas aguas residuales, antes de ser vertidas en las masas receptoras, deben recibir un tratamiento adecuado, capaz de modificar sus condiciones físicas, químicas y microbiológicas, para evitar que su disposición cauce los problemas antes mencionados.
El grado de tratamiento requerido en cada caso para las aguas residuales deberá responder a las condiciones que acusen los receptores en los cuales se haya previsto su vertimiento.
Según la WPCF (Wáter Polution Control Federation) las plantas de tratamiento de aguas residuales deben ser diseñadas, construidas, y operadas con el objeto de convertir el líquido cloacal proveniente del uso de las aguas de abastecimiento, en un efluente final aceptable; y para disponer adecuadamente de los sólidos ofensivos que necesariamente son separados durante el proceso.
Esta definición deja ver la necesidad de:
- Determinar las características de los líquidos cloacales crudos; su composición tal como aparecen antes de recibir tratamiento.
- Preestablecer o fijar características que deben poseer los efluentes descargados, una vez que haya recibido un determinado tratamiento.
Esto obliga a satisfacer ciertas normas o reglas capaces de garantizar la preservación de las aguas de los cuerpos receptores, al límite de que su uso posterior no sea descartado, como consecuencia de una polución y contaminación incontrolada, de una magnitud mayor a la que pudiera ser absorbida a través de su fuerza natural de autodepuración.
Características de las aguas negras
Las sustancias residuales que aparecen formando parte de los líquidos cloacales pueden estar presentes como disueltos, suspendidos o en estado intermedio denominado coloidal. Estas sustancias pueden ser de naturaleza mineral u orgánica, en el caso de los minerales estas sustancias provienen de los mismos minerales que formaron parte integral de las aguas de sobre abastecimiento, en el caso de sustancias orgánicas le comunican propiedades indeseables al líquido residual cuando los microorganismos asociados con estas aguas, alimentándose sobre materia orgánica muerta atacan esos complejos orgánicos destruyéndolos o estabilizándolos parcialmente a través de una serie de descomposiciones, con la aparición de malos olores y apariencia física objetable.
Las sustancias minerales y orgánicas suspendidas en estas aguas, arenas, aceites, grasas, y solidos de variada procedencia, interfieren con los sistemas de recolección y transporte de estas aguas que los contienen, además de la apariencia de los sitios de descarga.
Variaciones de las características de las aguas negras
La materia orgánica será descompuesta por la acción bacteriana, dando esta descomposición origen a continuos cambios en las características del agua.
Entre las sustancias biodegradables presentes en las aguas negras se encuentran los compuestos nitrogenados tales como proteínas, urea, aminoácidos, aminas en un 40%; compuestos no nitrogenados como grasas y jabones en un 10 %, y carbohidratos en un 50 %.
Las proteínas son extremadamente complejas y se encuentran en toda materia viviente animal o vegetal, los hidratos de carbono se encuentran formando azúcar, almidón, algodón, celulosas y fibras vegetales; los hidratos de carbono en el papel higiénico y el algodón son altamente resistentes a la descomposición, las grasas también son difícil de descomponer.
Bacterias en las aguas negras
La presencia de organismos patógenos, provenientes en su mayoría del tracto intestinal, hace que estas aguas sean consideradas como extremadamente peligrosas, sobre todo al ser descargadas en la superficie de la tierra, subsuelo, o en cuerpos de agua.
Es el caso con la presencia de bacterias del grupo entérico que producen enfermedades de origen hídrico como: fiebre tifoidea, paratifoidea, disentería, cólera entre otras.
Entre los principales enfermedades causadas por virus presentes en las aguas negras tenemos: poliomielitis, hepatitis infecciosa, entre otras, y la presencia de microorganismos producen enfermedades como: disentería amebiana, bilharziasis etc.
Aguas residuales industriales
El aporte de las industrias con sus aguas residuales varía en cantidad y características, siendo necesario estudios particulares en cada caso.
Por lo general las aguas residuales industriales se mezclan con las aguas negras aumentando la concentración del líquido, y pudiendo cambiar las características de las aguas negras.
Los efluentes provenientes de mataderos, cochineras, empresas de fabricación de papel, granjas avícolas, tienen alto contenido de materias orgánicas lo que hace que las aguas requieran gran cantidad de oxígeno disuelto para su tratamiento, otros efluentes inhiben el crecimiento de la flora bacteriana necesaria para la descomposición de la materia orgánica como ocurre con algunos ácidos, fenoles, tinturas, que pueden producir elevada acidez en las aguas y generar efectos de corrosión.
Propiedades dañinas de las aguas residuales sobre los cuerpos receptores
- Malos olores: Consecuencia de las sustancias extrañas que contiene y los compuestos provenientes de estas materias, con el desdoblamiento anaeróbico de sus complejos orgánicos que generan gases resultados de la descomposición.
- Acción toxica: Que muchos de los compuestos minerales y orgánicos que contienen esas aguas residuales provoca sobre la flora y la fauna natural de los cuerpos receptores y sobre los consumidores que utilizan estas aguas.
- Potencialidad infectiva: Contenida en las aguas receptoras y que permite transmitir enfermedades y se convierten en peligro para las comunidades expuestas. El riego de plantas alimenticias con estas aguas ha motivado epidemias de amibiasis y su vertido al mar contaminación en criaderos de ostras.
- Modificación de la apariencia física: La modificación estética en áreas recreativas donde se descargan efluentes contaminados.
- Polución térmica: Generada por ciertos residuos líquidos industriales que poseen altas temperaturas.
- La eutrofización de las masas liquidas: Este es el crecimiento desmedido de micro flora responsable de malos olores y sabores que poseen las aguas, restringiendo el uso para su utilización para el abastecimiento de las comunidades.
Cambios progresivos en las aguas negras
La materia orgánica presente en las aguas negras está sometida a cambios por acción química y bacteria para llegar a la oxidación y reducción de la materia orgánica en un porcentaje del 25 al 50% en pocas horas, el resto requiere de días o semanas.
Las aguas negras se conocen como aguas negras frescas en su origen, no presentan olores desagradables a temperaturas entre 20 y 25 grados centígrados. La descomposición inicia al cabo de 2 horas, donde comienzan a enturbiarse y cambian de color, transformándose en aguas color marrón y al cabo de 6 a 8 horas se produce el desprendimiento de gases (septificacion), luego tomaran color más obscuro con producción de malos olores, y se convierten en aguas acidas, se produce la estabilización y se convierten nuevamente en aguas sin olor, color, ni sabor, obteniéndose materia estable como CO2, N03, y SO4.
Tipos de bacterias según su acción bacteriológica
- Aerobias (requieren oxígeno para subsistir)
- Anaerobias (viven en ausencia de oxigeno)
- Facultativas (subsisten en presencia o ausencia de oxigeno)
Con 2 a 5 mg/ lts de oxígeno disuelto se inicia el proceso de oxidación de la materia orgánica por acción bacteriana, este oxígeno disuelto se consume rápidamente y cuando esto ocurre solo las bacterias anaeróbicas y facultativas actuaran sobre la materia orgánica, dando origen a su putrefacción, y a gases mal olientes, luego ocurre la oxidación etapa final en el tratamiento de aguas negras.
