Las aguas residuales son efluentes cuya composición original ha sido modificada por su uso en actividades agrícolas, comerciales, domésticas, industriales y pecuarias. Estas acarrean desechos y residuos, provienen de áreas industriales y poblaciones, y reciben el nombre de aguas negras, grises, crudas, servidas o de tipo residual.
Hay distintos tipos de aguas residuales. Una de ellas son las industriales que proceden de cualquier actividad o industria en cuyo proceso de producción, transformación o manipulación se utiliza este líquido.
Se caracterizan por ser muy variables en cuanto a caudal y composición y en ser más contaminantes que las aguas residuales urbanas (1). Los desechos y residuos que contienen provocan que la descarga de aguas residuales en México sea un proceso precedido en todos los casos por un tratamiento primario, secundario y en ocasiones terciario del agua residual.
Definición de aguas residuales
La descarga de aguas residuales es el proceso de liberar o soltar aguas utilizadas previamente en alguna actividad humana en el alcantarillado o en cuerpos receptores.
De acuerdo con los contaminantes presentes en las descargas de aguas residuales las industrias se clasifican en cinco grupos (1):
- Industrias con efluentes principalmente orgánicos
- Alimentarias
- Azucareras
- Conserva
- Encurtidos
- Fermentación
- Lavanderías
- Lecherías
- Rastros
- Papeleras
- Industrias con efluentes orgánicos e inorgánicos
- Coquerías
- Textiles
- Productos químicos
- Refinerías y petroquímicas
- Industrias con efluentes principalmente inorgánicos
- Explotaciones mineras y salinas
- Fabricación de productos químicos
- Limpieza y recubrimiento de metales
- Industrias con efluentes con materias en suspensión
- Corte y pulido de mármol y otros minerales
- Laminación en caliente y colada continua
- Lavaderos de mineral y carbón
- Industrias con efluentes de refrigeración
- Centrales geotérmicas
- Centrales termoeléctricas
Los costos por la contaminación del agua en México se evalúan en 57 mil millones de pesos (0.3% del PIB), mientras que los daños ambientales asociados a esta contaminación se estiman en 900 mil millones anuales (5% del PIB) (2).
Todas estas industrias deben contar con índices en los que se especifique el contenido de sus descargas. Algunas de las sustancias de las que deben dar cuenta son (1):
- Productos petrolíferos
- Productos radiactivos
- Ácidos que inhiban procesos
- Cianuros, fenoles, inhibidores
- Grasas y aceites poco degradables
- Concentraciones elevadas de DBO y DQO
- Detergentes que retardan la sedimentación e impiden la aireación (SAAM)
- Metales pesados (As, B, Cd, Cu, Cr, Hg, Pb) que intervienen en procesos biológicos
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Destinos
Las descargas de aguas residuales pueden tener tres destinos: el alcantarillado municipal; los cuerpos receptores, ya sean cursos de agua (arroyos, lagos, ríos) o ambientes marinos (bahías, esteros, estuarios, golfos) (3) o el reuso en sistemas de enfriamiento, mingitorios, lavado de camiones o reuso en sistemas cero descarga.
Para prevenir la contaminación de los cuerpos receptores debe evitarse la descarga de aguas crudas, es decir, de aguas sin ningún tipo de tratamiento previo. Asimismo, deben evitarse las descargas con tratamientos insuficientes o que puedan afectar el funcionamiento de la planta municipal de tratamiento de aguas (4).
Si las descargas incluyen sustancias como acetato de vinilo, ácido sulfhídrico, arsénico, benceno, bencidina, bifenilo, bromuro de metilo, cianuros o cualquier otra establecida en la NOM-165 es necesario el llenado de una cédula de operación anual para el Registro de Emisiones y Transferencias de Contaminantes (RETC) (3) .
La cédula solicita información sobre (3):
- Número de descargas.
- Puntos de generación de aguas crudas (baños, coladeras).
- Punto de descarga de aguas residuales (planta de tratamiento de agua).
- Origen de la descarga (corrientes mezcladas, de proceso y servicios, de sistemas de enfriamiento).
- Destino de la descarga (alcantarillado, arroyo, barranca, canal federal, estero, estuario, fosa).
- Nombre del cuerpo receptor del agua residual.
- Región hidrológica.
- Volumen de la descarga en m3.
- Tipo de descarga.
En México se reportan como tratadas 57% de las aguas residuales recolectadas. No obstante, más de la mitad de las plantas de tratamiento presentan una calificación de mala a pésima en su funcionamiento (2).
Por otro lado, se prohíbe enviar al alcantarillado residuos separados en cribas, desarenadores o unidades de sedimentación. Tampoco podrá enviarse ningún residuo generado en las plantas de tratamiento de aguas (4). El correcto manejo y disposición de estos debe ser realizado por una empresa con autorización y conocimiento especializado para ello.
Los únicos casos en los que se permite la descarga de aguas residuales, con tratamiento previo, a un cuerpo de agua o suelos vírgenes son (4):
- No existe red de alcantarillado disponible en la cercanía (se ubica a más de 200 m).
- La capacidad hidráulica de la red de alcantarillado está sobrepasada.
- El agua residual se reutiliza en riego (agrícola o de áreas verdes) o rellenado (de lagos).
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Tratamiento de aguas para descarga
Las normativas establecen como condición para las descargas de aguas residuales el tratamiento previo de estas. Esto es fundamental porque así se cumplen las leyes de regulación de tratamiento de aguas y se permite que las industrias tengan control sobre los residuos para reutilizarlos, recuperarlos y regenerarlos.
Así, por tratamiento de aguas se entiende el proceso que limpia este líquido y hace posible su reincorporación a los cuerpos receptores o a áreas de riego de áreas verdes o campos (3).
Los beneficios del tratamiento de aguas crudas son:
- Balance ecológico.
- Eliminación de bacterias patógenas.
- Protección de la biósfera y el ambiente.
- Cuidado del desarrollo urbano e industrial.
- Reducción de la contaminación de cuerpos receptores.
- Redireccionamiento de los residuos con un manejo responsable a nivel social.
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Sistemas de las PTAR (Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales)
Hay dos tipos de tratamientos en las plantas de tratamiento de aguas residuales: aerobio y anaerobio. Cada uno implica procesos y sistemas diferentes aunque ambos tienen como propósito eliminar las impurezas.
- Tratamiento aerobio. Son sistemas que requieren de equipo mecánico (aireadores, bombas, compresores y sopladores) que implican un mantenimiento constante y un alto consumo eléctrico. Su eficiencia no es muy alta y necesita de la presencia de un operador.
- Tratamiento anaerobio. Son sistemas naturales con filtros de arena y piedra. No requiere de equipos mecánicos o eléctricos y tampoco de un operador. Su eficiencia es mayor y garantiza un efluente limpio y sano para el ambiente.
Un escenario ideal implica tener un sistema eficiente de tratamiento de aguas que garantice un producto final sostenible y reutilizable que produzca ahorros e impacte de forma positiva en el manejo responsable de los residuos a nivel social.
Tratamiento de aguas residuales
El tratamiento de aguas residuales industriales, previo a la descarga, consta de cuatro etapas:
1. Pretratamiento. Mecanismo físico por medio del cual se remueven sólidos (basura, desechos) y partículas pesadas del agua (arena, grava, semillas). En esta primera etapa se utilizan cedazos finos, desarenadores, microfiltros, rejas, rejillas y trituradores.
2. Primario. Mecanismo físico o físico-químico por el que se remueve y retiran los contaminantes de composición lodosa (blanda, oscura, espesa, pegajosa) del tanque de sedimentación. Generalmente, este lodo es procesado para ser usado como abono.
Un tratamiento adecuado de las aguas residuales en México permitiría incorporar nuevamente el agua a los mantos subterráneos, los cuales sostienen alrededor del 62% del uso público, 52% del industrial y 34% del agrícola e industrial (2).
3. Secundario. Mecanismo biológico. Algunas bacterias eliminan una parte de los contaminantes que no han podido erradicarse. Se utiliza el oxígeno o aire al agua para desencadenar el crecimiento bacteriano.
4. Avanzado. Alrededor del 85% de los contaminantes han sido eliminados en esta etapa, sin embargo, es necesario llevar a cabo procesos de filtración (con materiales granulares) y de desinfección (con cloro o luces y rayos ultravioletas).
En Grupo Acura dividimos el tratamiento de aguas residuales en tres momentos que coinciden con las etapas anteriores:
- Primario. Utilizamos los sistemas de coagulación-floculación, procesos aerobios de oxidación avanzada y filtración.
- Secundario. Hacemos uso de manejo de lodos; reactores biológicos, de clarificación, sedimentación y soluciones aeróbicas-anaeróbicas mediante diversas tecnologías como biodiscos, MBR, SBR, etc.
- Terciario. Usamos sistemas de filtración fina, electrodeionización, intercambio iónico, ósmosis inversa, ozonificación y ultrafiltración.
Si quieres conocer más sobre los sistemas utilizados en cada una de las etapas o sobre las técnicas empleadas (filtros percoladores, lagunas de estabilización y lodos activados), consulta nuestro artículo sobre los sistemas de tratamiento de aguas.
El resultado del tratamiento es agua tratada que puede ser reutilizada en otras actividades o que puede, ahora sí, descargarse en el alcantarillado o en algún receptor.
Normas para la descarga de aguas residuales
La descarga de aguas residuales en México se rige a partir de las Normas Oficiales Mexicanas establecidas por la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (Semarnat). Las tres más importantes son (5):
- NOM-001-SEMARNAT-1996
Informa sobre los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en efluentes y bienes nacionales para proteger su calidad y posibilitar sus usos.
Los límites máximos dependen tanto del contaminante (básico, metales pesados, cianuros) como del cuerpo receptor (ríos, embalses naturales y artificiales, aguas costeras, suelo). Aquí puedes consultar los valores para sólidos sedimentables y suspendidos, nitrógeno, fósforo, arsénico, cianuro, cobre, etc.
Esta norma también proporciona información sobre la determinación de contaminación por patógenos y parásitos. Para determinar la primera, se toman como indicador los coliformes fecales. Estos pueden ir de mil a 2 mil por cada 100 ml para el promedio mensual.
En cambio, para determinar la contaminación por parásitos se toma como indicador los huevos de helminto. El límite para suelos es de un huevo para riego restringido y de cinco huevos por litro para riego no restringido.
Esta norma no se aplica a las descargas de aguas provenientes de drenajes separados de aguas pluviales.
- NOM-002-SEMARNAT-1996
Establece los límites máximos de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, con el propósito de prevenir y controlar la contaminación de las aguas y bienes nacionales y proteger la infraestructura de estos sistemas.
Los límites máximos para contaminantes de las descargas a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal son los indicados en la siguiente tabla:
Esta norma no es aplicable a la descarga de las aguas residuales domésticas, pluviales, ni a las generadas por la industria cuando estas sean distintas a las aguas residuales de proceso y conducidas por drenaje separado.
- NOM-003-SEMARNAT-1997
Indica los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reutilizan en servicios al público, como barreras hidráulicas de seguridad, campos de golf, fuentes de ornato, lagos artificiales no recreativos, panteones y riego de jardines y camellones en avenidas y autopistas.
Los límites máximos permisibles de contaminantes en aguas residuales tratadas son los que se señalan en la tabla:
En Grupo Acura desarrollamos diferentes sistemas que abarcan tanto el tratamiento como la eficiencia en el uso del agua. Además, nos mantenemos al tanto de todas las Normas Oficiales Mexicanas para ofrecerte resultados de alta excelencia operativa.
Consecuencias de la falta de tratamientos de agua
Las consecuencias de la falta de tratamiento de agua son varias. La más inmediata es el incumplimiento de normativas ambientales que pueden hacerte acreedor de multas, sanciones o incluso, al cese de actividades. Otras consecuencias, a un plazo mayor, son (3):
- Toxicidad. Afectaciones directas a la flora y fauna de los cuerpos que pueden traer consigo la destrucción de mantos acuíferos y zonas cercanas.
- Infecciones. Transmisión de organismos patógenos que afectan a los organismos terrestres y marinos que entren en contacto con estos.
- Enfermedades. Provocación de enfermedades humanas como cólera, diarrea, disentería, fiebre tifoidea, hepatitis A y poliomielitis.
- Malos olores. Generación de gases por parte de bacterias y sustancias contenidas en aguas residuales.
- Contaminación térmica. Incremento de la temperatura en la zona de desechos, causada por líquidos industriales.
De acuerdo con la SEMARNAT, en Nuevo León y Aguascalientes se trata más del 90% del caudal generado en dichos estados, mientras que en Yucatán, Campeche e Hidalgo se trata menos del 10% (2).
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Si quieres saber más sobre cómo optimizar tus recursos energéticos, consulta nuestro artículo sobre la eficiencia energética en la industria.
