Procés de depuració

L’activitat humana modifica la composició i l’estat de les aigües i es fa necessari  la depuració i reducció de residus que la contaminen, tant per a la reutilització de les aigües com pel compliment de la Directiva vigent. El tractament d'aigües residuals consisteix en una sèrie de processos físics, químics i biològics que tenen com a fi eliminar els contaminants físics, químics i biològics presents en l'aigua efluent de l'ús humà. Aquest tractaments es realitzen a una estació depuradora d'aigües residuals (EDAR). La contaminació a l'aigua: En general, es pot dividir la contaminació present en dissolta i en suspensió o flotació. Existeixen paràmetres per a la mesura de la contaminació, són els indicadors:

  • DBO5 (demanda biològica d'oxígen als cinc dies) que és la quantitat d'oxigen que es necessita per a oxidar la matèria orgànica susceptible de ser oxidada per via biològica (bacteris i microorganismes)
  • DQO (demanda química d'oxígen), que és la quantitat d'oxigen que es necessita per a oxidar la matèria orgànica susceptible de ser oxidada per via química.
  • La quantitat de sòlids en suspensió totals (SST).
Hi ha molts altres indicadors de contaminació, mesurables com: pH, nitrògen total, amoni, concentració de metalls, terbolesa, etcètera, i no mesurables com olor o sabor. Tractaments convencionals: Pretractament i tractament primari: Els tractaments físics, associats en l'àmbit europeu a la terminologia tractament primari, consisteixen fonamentalment a separar la contaminació present en l'aigua en suspensió, flotació o arrossegament, es classifiquen en:

  • Desbast, per a l'eliminació de gruixuts no solubles, draps, compreses.
  • Dessorrador, per a eliminació de sorres o altres residus sòlids no orgànics de mida petita.
  • Desgreixador, per a l'eliminació dels sòlids i líquids no miscibles de menor densitat que l'aigua.
El desbast, l’eliminació de sorres i greixos solen denominar-se: pretractament, per ser el primer procés que es realitza sobre les aigües residuals, i ser necessari per no danyar els equips dels tractament posteriors. A continuació es realitza , com a tractament primari pròpiament dit, una decantació per a l'eliminació de les partícules menors d'una determinada grandària  (sòlids en suspensió ) que no s’hagin pogut eliminar en el pretractament. Aquest procés és conegut com decantació primària. Tractament secundari: El procés habitual de depuració que elimina la fracció de la contaminació dissolta en l'aigua és el tractament biològic o secundari. Dins de grans dipòsits, agitats i amb oxigenació, les pròpies bactèries presents a l’aigua residual s'encarreguen de convertir aquesta matèria orgànica dissolta en els seus components minerals, separant posteriorment l'aigua mitjançant un nou procés de decantació. El procés de tractament biològic rep el nom de tractament secundari, i la decantació de la barreja d'aigua i bacteris es coneix com decantació secundària. Existeixen molts tipus de tractament secundaris (fangs actius, aireació perllongada, llits bacterians, biodiscs, etc.) però el principi de funcionament és comú, els bacteris en determinada concentració dins els reactors biològics realitzen l’eliminació dels contaminants biodegradables fins a límits adequats. Tanmateix, aquests es poden agrupar en tractaments de biomassa suspesa i tractaments de biomassa fixa. En els primers, la biomassa (bacteris ) està suspesa en el medi aquàtic, en contacte amb la contaminació orgànica mitjançant agitació (fangs actius, areació perllongada), mentre que en els segons la biomassa es fixa sobre un material suport que es posa en contacte amb l'aigua i la contaminació orgànica (llits bacterians, biodiscos). Tractament terciari: Es coneix com a tractament terciari a tots els tractaments físic-químics destinats a afinar algunes característiques de l'aigua efluent de la depuradora amb vista a un determinat ús . Així hi ha diversos tractaments segons l'objectiu, però el més habitual és el de la higienització, destinada a eliminar la presència de virus i gèrmens de l' aigua (cloració, raigs UV ... ). Línia de fangs:La depuració de l'aigua aconsegueix extreure de l'aigua la contaminació, a costa d'un consum energètic, i produeix uns residus concentrats. Aquests subproductes són els procedents del tractament primari (excepte els fangs obtinguts de la decantació primària), assimilables a residus sòlids urbans (escombraries). Els fangs procedents de les decantacions reben un tractament especial (espessiment, digestió, deshidratació) fins que són susceptibles de ser tractats com a residu sòlid urbà o incinerats, o bé a un subproducte capaç de ser reutilitzat com a adob en l'agricultura o altres usos, després d'altres tractaments com l'estabilització o el compostatge. Els llots o fangs de depuració, ja sigui procedent d'estacions d'aigües residuals urbanes o d'industrials, tenen la seva pròpia legislació, que es fonamenta en el seu contingut en metalls pesants. El destí és:

  • el camp com a adob o esmena orgànica,
  • el compostatge,
  • el dipòsit en abocador,
  • la incineració.
Per a la seva correcta utilització agrícola, cal disposar d'una analítica detallada del subproducte. Segons el cultiu a establir després de l'abonat, tindrem unes dosis màximes a aplicar, que s'escampen de la forma més uniforme possible i s'han d'incorporar al terreny el més ràpid possible per reduir les olors i emissions gasoses que redueixen el poder fertilitzant del material. La digestió dels fangs, quan es realitza per via anaeròbia, produeix biogàs, una barreja de gasos inflamables (metà fonamentalment) i contaminants. El biogàs és cremat i en plantes grans, es pot i és rendible reaprofitar aquesta energia dins de la pròpia planta, tant en forma d'energia tèrmica (els fangs necessiten estar a una certa temperatura per poder ser digerits) com en la producció d'energia elèctrica (utilitzable per als consums elèctrics de la planta o per a la venda al sector elèctric).