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Planta de tratamiento de agua en Libertyville , Illinois.
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El artículo Cómo funcionan los retretes lleva a muchos lectores a hacer la siguiente pregunta lógica:"Entonces, ¿qué sucede después ¿Puedo tirar de la cadena?"
En este artículo, veremos uno de los funcionamientos internos de los sistemas de alcantarillado para que pueda comprender cómo manejan los miles de millones de galones de aguas residuales que el mundo produce todos los días.
Contenido
- ¿Por qué necesitamos un sistema de alcantarillado?
- Tratamiento privado:el tanque séptico
- Sistemas de aguas residuales urbanas
- Medición de la eficacia de una planta de tratamiento
¿Por qué necesitamos un sistema de alcantarillado?
Cada vez que descargas el inodoro o tiras algo por el desagüe del lavabo, generas aguas residuales. (también conocido en la sociedad educada como aguas residuales ). Una pregunta que muchas personas podrían hacer es:"¿Por qué no simplemente arrojar estas aguas residuales en el suelo fuera de la casa o en un arroyo cercano?" Hay tres cosas principales sobre las aguas residuales que las convierten en algo que no desea verter en el medio ambiente:
- Apesta. Si libera aguas residuales directamente al medio ambiente, las cosas se vuelven muy malolientes muy rápido.
- Contiene bacterias dañinas. Los desechos humanos contienen naturalmente bacterias coliformes (por ejemplo, E. coli) y otras bacterias que pueden causar enfermedades. Una vez que el agua se infecta con estas bacterias, se convierte en un peligro para la salud.
- Contiene sólidos en suspensión y químicos que afectan el medio ambiente. Por ejemplo:
- Las aguas residuales contienen nitrógeno y fosfatos que, al ser fertilizantes, favorecen el crecimiento de algas. El crecimiento excesivo de algas puede bloquear la luz solar y ensuciar el agua.
- Las aguas residuales contienen material orgánico que las bacterias del medio ambiente comenzarán a descomponer. Cuando lo hacen, estas bacterias consumen oxígeno en el agua. La falta de oxígeno resultante mata a los peces.
- Los sólidos suspendidos en las aguas residuales hacen que el agua se vea turbia y pueden afectar la capacidad de muchos peces para respirar y ver.
Tratamiento Privado:La Fosa Séptica
En las áreas rurales donde las casas están tan separadas que sería demasiado costoso instalar un sistema de alcantarillado, la gente instala sus propias plantas privadas de tratamiento de aguas residuales. Estos se llaman fosas sépticas .Una fosa séptica es simplemente un gran tanque de hormigón o acero que se entierra en el patio. El tanque puede contener 1000 galones (4000 litros) de agua. Las aguas residuales fluyen hacia el tanque por un extremo y salen del tanque por el otro. El tanque se parece a esto en la sección transversal:
En esta imagen, puedes ver tres capas. Todo lo que flota sube a la superficie y forma una capa conocida como capa de escoria. . Cualquier cosa más pesada que el agua se hunde para formar la capa de lodo. . En el medio hay una capa de agua bastante clara. Este cuerpo de agua contiene bacterias y sustancias químicas como nitrógeno y fósforo que actúan como fertilizantes, pero en gran parte está libre de sólidos.
Las aguas residuales ingresan al tanque séptico desde las tuberías de alcantarillado de la casa, como se muestra aquí:
Un tanque séptico produce gases naturalmente (causados por bacterias que descomponen el material orgánico en las aguas residuales), y estos gases no huelen bien. Por lo tanto, los fregaderos tienen bucles de tubería llamados trampas en P. que retienen el agua en el circuito inferior y bloquean el flujo de gases de regreso a la casa. En su lugar, los gases fluyen hacia arriba por un tubo de ventilación; si observa el techo de cualquier casa, verá uno o más tubos de ventilación asomando.
A medida que entra agua nueva en el tanque, desplaza el agua que ya estaba allí. Esta agua sale del tanque séptico hacia un campo de drenaje . Un campo de drenaje está hecho de tuberías perforadas enterradas en zanjas llenas de grava. El siguiente diagrama muestra una vista aérea de una casa, un tanque séptico, una caja de distribución y un campo de drenaje:
Una tubería de campo de drenaje típica tiene 4 pulgadas (10 centímetros) de diámetro y está enterrada en una zanja de 4 a 6 pies (alrededor de 1,5 m) de profundidad y 2 pies (0,6 m) de ancho. La grava llena los 2 a 3 pies inferiores de la zanja y la tierra cubre la grava, así:
El agua es absorbida lentamente y filtrada por el suelo en el campo de drenaje. El tamaño del campo de drenaje está determinado por qué tan bien el suelo absorbe el agua. En lugares donde el suelo es de arcilla dura que absorbe el agua muy lentamente, el campo de drenaje tiene que ser mucho más grande.
Un sistema séptico normalmente funciona solo con la fuerza de la gravedad. El agua fluye desde la casa hasta el tanque y desde el tanque hasta el campo de drenaje. Es un sistema completamente pasivo .
Es posible que haya escuchado la expresión:"La hierba siempre es más verde sobre el tanque séptico". En realidad, es el campo de drenaje, y la hierba es realmente más verde:aprovecha la humedad y los nutrientes del campo de drenaje.
Sistemas de Aguas Residuales Urbanas
En áreas urbanas y suburbanas donde las personas están más juntas y donde hay muchas más aguas residuales para tratar, la comunidad construirá un sistema de alcantarillado que recolecte las aguas residuales y las lleve a un tratamiento de aguas residuales. instalaciones.
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Planta de tratamiento de agua en Libertyville , Illinois
En el caso ideal, un sistema de alcantarillado es completamente gravitacional. , como un sistema séptico. Las tuberías de cada casa o edificio desembocan en un alcantarillado principal que corre, por ejemplo, por el medio de la calle. La red de alcantarillado puede tener de 3 a 5 pies (1 a 1,5 m) de diámetro. Periódicamente, un tubo vertical subirá desde la tubería principal hasta la superficie, donde se cubrirá con una tapa de alcantarilla . Las bocas de acceso permiten el acceso a la tubería principal con fines de mantenimiento.
Las redes de alcantarillado desembocan en tuberías progresivamente más grandes hasta llegar a la planta de tratamiento de aguas residuales. Para ayudar a que la gravedad haga su trabajo, la planta de tratamiento de aguas residuales generalmente se ubica en un área baja, y las tuberías principales de alcantarillado a menudo seguirán los lechos de arroyos y arroyos (que fluyen naturalmente cuesta abajo) hasta la planta.
Normalmente, la disposición del terreno no cooperará completamente y la gravedad no puede hacer todo el trabajo. En estos casos, el sistema de alcantarillado contará con una trituradora-bomba o una estación de bombeo para mover las aguas residuales por encima de una colina.
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Bombas de tornillo
Una vez que el agua llega a la planta de tratamiento de aguas residuales, pasa por una, dos o tres etapas de tratamiento (dependiendo de la sofisticación de la planta). Esto es lo que hace cada etapa:
- La primera etapa, conocida como tratamiento primario , hace lo mismo que hace una fosa séptica. Permite que los sólidos se asienten fuera del agua y la escoria suba. Luego, el sistema recolecta los sólidos para su eliminación (ya sea en un vertedero o en un incinerador).
El tratamiento primario es muy simple:implica una pantalla seguida de un conjunto de piscinas o estanques que dejan que el agua se asiente para que los sólidos puedan asentarse.
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Pantalla principal
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Aclaradores primariosEl tratamiento primario podría eliminar la mitad de los sólidos, materiales orgánicos y bacterias del agua. Si la planta no hace más que un tratamiento primario, el agua se clora para matar las bacterias restantes y se descarga.
- La segunda etapa, conocida como tratamiento secundario , elimina materiales orgánicos y nutrientes. Esto se hace con la ayuda de bacterias:el agua fluye hacia grandes tanques aireados donde las bacterias consumen todo lo que pueden.
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Tanque de aireaciónLuego, las aguas residuales fluyen hacia los tanques de sedimentación donde se depositan las bacterias. El tratamiento secundario podría eliminar el 90 por ciento de todos los sólidos y materiales orgánicos de las aguas residuales.
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Aclarador secundario - La tercera etapa, conocida como tratamiento terciario , varía según la comunidad y la composición de las aguas residuales. Por lo general, la tercera etapa utilizará productos químicos para eliminar el fósforo y el nitrógeno del agua, pero también puede incluir filtros de lecho y otros tipos de tratamiento. El cloro agregado al agua mata cualquier bacteria restante y el agua se descarga.
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Clarificador final
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Tanque de cloración
Medición de la eficacia de una planta de tratamiento
La eficacia de las plantas de tratamiento de aguas residuales se mide en varias escalas diferentes. Estos son algunos de los más comunes:- pH - Es la medida de la acidez del agua una vez que sale de la planta. Idealmente, el pH del agua coincidiría con el pH del río o lago que recibe la producción de la planta.
- DBO (demanda bioquímica de oxígeno) - DBO es una medida de cuánto oxígeno en el agua se requerirá para terminar de digerir el material orgánico que queda en el efluente. Idealmente, la DBO sería cero.
- Oxígeno disuelto - Esta es la cantidad de oxígeno en el agua cuando sale de la planta. Si el agua no contiene oxígeno, matará cualquier vida acuática que entre en contacto con ella. El oxígeno disuelto debe ser lo más alto posible y debe cubrir la DBO.
- Sólidos en suspensión - Es la medida de los sólidos que quedan en el agua después del tratamiento. Idealmente, los sólidos en suspensión serían cero.
- Fósforo y nitrógeno totales - Esta es la medida de los nutrientes que quedan en el agua.
- Cloro - El cloro utilizado para matar las bacterias dañinas debe eliminarse para que no mate las bacterias beneficiosas en el medio ambiente. Idealmente, el cloro no debería ser detectable.
- Recuento de bacterias coliformes - Esta es la medida de las bacterias fecales que quedan en el agua. Idealmente, este número sería cero. Tenga en cuenta que el agua en el medio ambiente no está totalmente libre de bacterias fecales:las aves y otros animales salvajes introducen algunas.
Para obtener más información sobre sistemas sépticos y de alcantarillado, así como otros servicios públicos, consulte los enlaces en la página siguiente.
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