Què són i com funcionen les plantes de tractament d’aigües residuals biològiques?

L’home modern utilitza una gran quantitat d’aigua per a les seves pròpies necessitats. En el seu ús, el líquid s’exposa a una contaminació greu, convertint-se en una amenaça per al medi ambient i les persones. Per tant, s’ha de realitzar un processament exhaustiu abans de retirar-lo a condicions naturals. Una de les etapes d’aquest procés és el tractament biològic.

Concepte de tractament biològic

Es tracta d’un complex de treballs en curs destinats a eliminar contaminants (principalment orgànics) de l’aigua mitjançant bacteris. Els desguassos de clavegueram de les cases s’omplen de matèria orgànica en forma de greixos, sulfats, diversos tipus de teixits, hidrats de carboni i altres.

Un cop al sistema de clavegueram, l’efluent és corroït per bacteris. El producte final és el diòxid de carboni i els fangs activats, que s’assenten al fons del pou de clavegueram. Després es pot utilitzar com a additiu orgànic del sòl, cosa que el fa ric en substàncies beneficioses per a les plantes. Els fangs s’acumulen al fons dels dipòsits durant diversos anys, per tant, omplint els dipòsits amb si mateix, redueix el volum del clavegueram. Per tant, les parets de les estructures s’han de netejar dels dipòsits de llim.

Esquema de tractament biològic

Hi ha dues opcions per utilitzar bacteris: un procés independent i amb l’ús de mesures basades en operacions mecàniques, fisicoquímiques i de desinfecció.

La primera opció és omplir de bacteris secs dins dels pous de clavegueram, que prenen vida a l’aigua, comencen a multiplicar-se i mengen matèria orgànica. Aquests medicaments es venen en forma de comprimits, pols i grànuls.

La segona opció és un complex d’instal·lacions de tractament biològic, que inclou diferents tipus d’equips.

1. La neteja mecànica precedeix el procés d’acció biològica. En aquesta etapa, les aigües residuals se sotmeten a una separació mecànica de l’aigua contaminada en líquid i a impureses de diferents fraccions. Per a això, s’utilitzen malles, tamisos, filtres, dipòsits de sedimentació, trampes de sorra i altres dispositius. Normalment s’instal·len en sèrie. En aquesta etapa, l'aigua es purifica fins a un 40%.
2. El tractament fisicoquímic s’utilitza per eliminar les impureses dissoltes de l’aigua. En aquesta etapa, s’utilitzen tecnologies com la flotació, l’electròlisi, la sorció, la neutralització i altres. Molts d’ells utilitzen productes químics.
3. La desinfecció de les aigües residuals és la fase final. Molt sovint, s’utilitza la radiació ultraviolada, amb l’ajut de la qual es maten bacteris, virus i altres microorganismes nocius. Anteriorment, s’utilitzava clor per a això, que avui no s’utilitza a les plantes de depuració modernes.

Als sistemes de clavegueram de cases particulars, la desinfecció ultraviolada poques vegades s’utilitza. Tot i que les fosses sèptiques modernes d’una classe cara porten aquests compartiments per si mateixos. Les xarxes de clavegueram sèptic estàndard són tres opcions de tractament biològic:

• aerotancs, que utilitzen llots activats, rics en bacteris que devoren matèria orgànica;
• biofiltres;
• fermentació anaeròbica, que s’anomena digestió.

Els primers es consideren els més efectius. El principi de funcionament d’aquestes plantes biològiques de tractament d’aigües residuals es basa en el disseny de l’equip. Purament estructuralment, es tracta de diversos contenidors combinats en un sol dispositiu. En un, es produeix la sedimentació de partícules no dissoltes: l’aigua es clarifica.En el segon, l’efluent s’exposa a fangs activats. Aquí és on té lloc el tractament biològic. A la tercera aigua residual, juntament amb els fangs, són subministrats per una bomba, on té lloc la sedimentació de les masses de fangs. Posteriorment, tornen a caure al segon compartiment per gravetat.

Algunes fosses sèptiques tenen un quart compartiment, on l'aigua es purifica amb oxigen, perquè algun tipus de bacteri només pot viure si està disponible. Aquests equips es subministren amb compressors.

Els biofiltres són populars entre els residents d’estiu perquè estan dissenyats per tractar una petita quantitat de clavegueram. Bàsicament, es tracta d’un recipient on es carreguen els bacteris. Els fabricants ofereixen dos tipus de biofiltres:

• degoteig;
• de dues etapes.

Els primers es diferencien dels segons només en una velocitat de neteja reduïda. En termes de qualitat, les dues tecnologies són les mateixes.

Els tancs de digestors són un contenidor de formigó armat amb una tapa flotant que es pot aixecar sota la pressió del gas metà evolucionat. Aquest últim és un producte de rebuig de bacteris. Els desguassos d'aigües residuals a l'interior del tanc s'escalfen amb radiadors d'aigua o vapor. A l'interior hi ha un mesclador que gira tot el temps, barrejant el contingut del digestor.

No hi ha oxigen dins del recipient. Són aquestes condicions les que permeten aïllar els àcids grassos del puré orgànic, que suren a la superfície de la massa d’aigua. Aquí són convertits pels bacteris en metà, diòxid de carboni i llim. Aquest últim es diposita a la part inferior del tenk. Els gasos es descarreguen fora de l'equip mitjançant canonades especials a la coberta de l'equip.

Basses biològiques

Aquest tipus de tractament biològic de les aigües residuals s’utilitza si és necessari combinar un poble sencer o diverses cases grans en un mateix sistema. Hi ha tres tipus d’esquemes:

• Es porta un petit riu a l’estany, l’aigua del qual es barreja amb les aigües residuals. Es produeixen precipitacions de partícules pesades no resoltes. El temps de neteja és de 15 dies com a mínim. Normalment, els peixos es crien en aquestes basses, cosa que augmenta el grau de tractament biològic.
• Diverses basses en què l’efluent entra sense diluir-se. Els embassaments es localitzen en sèrie. L’aigua es mou d’un estany a un altre. Així, es redueix el grau de contaminació de l’aigua. En aquests embassaments, sovint es crien carpes.
• Embassaments de pretractament. Aquesta és l'etapa final d'una neteja en diverses etapes, no associada a estanys i altres embassaments d'aquest tipus.

En la construcció d’habitatges privats, pràcticament no s’utilitzen processos tecnològics complexos. El més difícil d’ells és una fossa sèptica que funciona segons el principi d’un tanc d’aireig. Es tracta d’aparells compactes i volàtils que es munten al costat dels fonaments de la casa. Hi ha modificacions senzilles sense l'ús d'electricitat. En ells, es produeixen processos de neteja biològica amb l’ajut de bacteris, que s’aboquen directament a la fossa sèptica. Els primers són diverses vegades més cars que els segons, però tenen un grau de purificació molt alt, fins al 99%.

L’aigua d’aquestes instal·lacions de tractament es pot utilitzar per regar el jardí i l’hort. Si s’instal·len elements de filtre addicionals, el líquid clarificat es pot utilitzar per a necessitats domèstiques.