Una planta de tratamiento de lodos activados de tipo secundario, como la Planta Norte I y la Planta Norte II, es una instalación que trata o limpia el agua mediante varias etapas de proceso:
Tratamiento Preliminar
Consiste en la separación de sólidos tanto orgánicos como inorgánicos como plásticos, papeles, madera, arena, etc. que en ocasiones por inconsciencia de los usuarios son arrojados al drenaje. Para lograr la separación de estos, existen dispositivos mecánicos ó manuales como rejillas de retención de sólidos, canales de desarenado, calculados para lograr la sedimentación de las arenas, antes de que pasen al proceso secundario, y puedan ser eliminados.
Oxidación Biológica
Después del tratamiento primario, preliminar, el agua residual pasa a la etapa de tratamiento secundario que parte de la oxidación biológica a las etapas subsecuentes.
La oxidación biológica consiste en suministrar oxigeno al agua residual en unos tanques cuyo volumen está previamente calculado para mantener el agua durante un tiempo de cuando menos ocho horas, regulando el oxigeno disuelto entre 1 a 3 mg/L. Para que las bacterias de tipo aerobio se reproduzcan por división binaria, en el fundamento de que si a éstas bacterias se les proporcionan los medios de reproducción adecuados como son nutrientes, temperatura y oxigeno, de una célula bacteriana, a los 20 minutos, se obtienen dos células, de estas dos, cuatro y así sucesivamente de tal forma que en 24 horas se obtienen millones de bacterias vivas y activas que se encargarán de degradar la materia orgánica, reduciendo los niveles de contaminación. En éste tanque se debe mantener en equilibrio la biomasa (bacterias y materia orgánica) para que se lleve a cabo el proceso de degradación y a la vez exista la formación de floculos.
Sedimentación
Los floculos formados en el tanque de oxidación biológica, no son otra cosa mas que millones de bacterias que se unen para digerir la materia orgánica, de tal forma que dichos floculos se pueden observar a simple vista como pequeñas esferas, que éstos al pasar a los tanques de sedimentación, debido a que adquieren mayor peso, por gravedad precipitan al fondo del tanque de sedimentación, dado a que éste recipiente está calculado para mantener una zona de quietud y el agua se clarifica por flujo ascendente, recolectándose el agua clara en una canaleta que se encuentra en la superficie de dicho tanque, mientras que los floculos que pasaron al fondo, conocidos ahora como lodos, (la agrupación de floculos se conoce como lodos) como ya se adaptaron a las condiciones del agua, una parte se recircula nuevamente a los tanques de oxidación biológica para que digieran nuevamente a la materia orgánica.
Para mantener en equipo la biomasa, (microorganismos y nutrientes) otra parte de lodos se elimina del proceso, lo que comúnmente se conoce como “Lodos Excedentes”. Éstos lodos excedentes son los subproductos que se obtienen de una planta de tratamiento, los cuales pasan posteriormente a un proceso de digestión y secado para mantenerlos inocuos. Éstos lodos ya secos pueden utilizarse como regeneradores de suelos agrícolas dado su potencial de nutrientes y micronutrientes.
Contacto de Cloro
El agua clara que se obtiene de la superficie de los tanques de sedimentación o clarificación, pasa a un tanque cuyo diseño es en forma de serpentín y el volumen de dicho tanque está calculado para que el agua tratada en éste tanque dure entre 20 a 40 minutos. Éste tanque se conoce como tanque de contacto de cloro, cuyo objetivo es clorar el agua para desinfectarla, manteniendo siempre una cantidad adecuada de cloro residual para asegurar que el agua limpia ó tratada esté completamente libre de bacterias patógenas.
Esta agua ya tratada, puede ser utilizada para riego de áreas verdes, lavar pisos, carros, ó bien descargase a cualquier cuerpo receptor, cómo un río, sin que esta contamine.
Entendiendo que una Planta Potabilizadora utiliza agua cruda superficial de un río para procesarla y hacerla segura para el consumo humano (potable), Seapal Vallarta cuenta con dos plantas de estas características; La Planta Potabilizadora Rio Cuale y La Planta de Potabilizadora Mismaloya que suministran el equivalente a 150 y 20 litros por segundo respectivamente y actualmente contribuyen un 18% del total de la producción de agua.
Para el tratamiento y potabilización del agua cruda proveniente del río utiliza las siguientes etapas:
1. Tratamiento preliminar a base de rejillas y desarenador localizados a la entrada cuya función primordial es la retención de sólidos gruesos y arenas que el río arrastra.
2. Cárcamo de bombeo dotado de tres equipos de donde se impulsa el agua cruda hacia el nivel más alto de la planta para posteriormente pueda conducirse ésta por gravedad a las etapas subsecuentes.
3. Canal de cribado y dosificación de productos químicos (cal, sulfato de aluminio y polímeros para aglutinar y separar las partículas minúsculas que la masa de agua trae en suspensión y facilitar posteriormente su precipitación.
4. Clarificador de flujo ascendente en el que al sedimentarse las partículas anteriormente aglutinadas se obtiene agua clara en su superficie sin turbiedad conduciéndose enseguida a los filtros automáticos.
5. Filtros automáticos de arena silica para eliminación final de las impurezas y bacterias que no se hubiesen removido en ninguna de las etapas anteriores.
6. Desinfección en un tanque de contacto durante l6 minutos, para asegurar que el agua así potabilizada conserve sus propiedades durante todo el trayecto en las redes de distribución hasta su entrega al usuario en su propio domicilio.
Conclusiones
Siendo esta instalación la fuente que mayor aportación de agua potable (150 litros por segundo) suministra comparada con cualquier pozo en lo individual y tomando en cuenta la calidad del agua que aporta a la población, como resultado de la eficiencia que ha demostrado desde su construcción, dicha fuente ha coadyuvado considerablemente a la obtención del certificado de calidad que por XVII años consecutivos ha otorgado la Secretaria de Salud del Estado de Jalisco a esta Institución.
Aguas negras son todas las aguas residuales provenientes de inodoros, regaderas, cocinas, fabricas, etc.
¿Por qué contaminan las aguas negras?
Las aguas negras que no son tratadas y fluyen libremente a los ríos y mares, utilizan el oxígeno que se encuentra en estos cuerpos de agua. Esto contribuye a que no llegue a haber suficiente oxígeno para las especies animales y vegetales que habitan en los ríos y mares y que éstas comienzen a morir.
¿Por qué es importante el oxigeno?
Ningún ser vivo, animal o vegetal, puede vivir sin oxigeno. El oxígeno está relacionado con lo vivo, lo fresco. La falta de oxígeno se relaciona con la descomposición y la muerte.
¿Qué pasa si la vida animal y vegetal de los ríos y mares muere?
El sistema natural de un rio mantiene su agua limpia y saludables a las diferentes partes de la cadena alimenticia. Los micro-organismos (bacterias) se alimentan de las plantas muertas, los insectos se alimentan de los micro-organismos, los peces pequeños se alimentan de los insectos y los peces mayores de los pequeños. Las aves se alimentan de los peces mayores y así continúa la cadena alimenticia. Las plantas verdes utilizan la luz solar para producir oxígeno para el río por medio de un proceso llamado fotosíntesis.
Si esta cadena alimenticia se rompe, el río pierde su habilidad de mantenerse a sí mismo limpio de manera progresiva hasta que pierde su capacidad de producir oxígeno. Cuando ésto sucede, toda la vida del río, vegetal y animal, muere y se descompone. Este proceso de descomposición es desagradable y muy ofensivo al olfato, ya que genera un gas muy tóxico y maloliente llamado sulfato de hidrógeno. Cuando un río entra en este estado, está totalmente muerto y se cataloga como un río séptico.
¿Cómo utilizan el oxígeno de un río las aguas negras?
Las aguas negras contienen diversos químicos naturales, que contienen a su vez al elemento carbono. Debido al contenido de carbono, los químicos son orgánicos. Toda la comida que el ser humano consumo es orgánica, es decir, contiene carbono. Los humanos consumimos alimentos y respiramos oxígeno. Posteriormente varias bacterias y enzimas de nuestro cuerpo convierten el carbono y el oxígeno en un gas llamado bióxido de carbono, que espiramos. Durante esta conversión de carbono y oxígeno a bióxido de carbono, se produce energía, con la cual el ser humano puede continuar viviendo.
Cuando las aguas negras son descargadas al río, las bacterias que se encuentran en el río se alimentan de los químicos orgánicos que estas aguas contienen y utilizan el oxígeno disuelto en el río para convertir el carbon o en bióxido de carbono. De este modo, se utiliza el oxígeno en los ríos.
¿Por qué las bacterias de un río no pueden alimentarse de las aguas negras y deshacerse de la contaminación?
Si únicamente se descargan cantidades pequeñas de aguas negras son a un río, el río generalmente tienen la habilidad de admitir este elemento contaminante sin que haya una reducción seria en la calidad del río. Sin embargo, cuando hablamos de cantidades considerables de aguas negras, el oxígeno disponible se acaba rápidamente. La concentración máxima de oxígeno en agua de río es de 12 mg/l. Las aguas negras típicas requieren de unos 200 mg/l de oxígeno para convertir el contenido orgánico en bióxido de carbono. Por lo tanto, aún en el supuesto caso que un río tuviera concentraciones óptimas de oxígeno, necesitaría tener un volumen 17 veces mayor al volumen de aguas negras vertidas para neutralizar su efecto contaminante y aún así, no quedaría oxígeno para las plantas, insectos, peces y otras formas de vida del río. Esta es la razón por la cual las grandes descargas de aguas negras causan el deterioro de un río: el río no puede proveer el suficiente oxígeno para que se lleve a cabo un tratamiento natural.
¿Y que se hace con las aguas negras?
Las aguas negras son recolectadas por medio de la infraestructura sanitaria, es decir, el drenaje y llevadas a plantas de tratamiento para ser limpiarlas y tratarlas de manera que al ser devueltas al ciclo hidrológico no causen daños al medio ambiente.
En la actualidad, el sistema de desinfección mas utilizado a nivel mundial, tanto en agua potable como en aguas residuales tratadas, es el cloro. Ya sea que el cloro se agregue por vía de cloración (cloro gas) ó hipocloración (hipoclorito de sodio ó de calcio), la reacción química por la que se obtiene la purificación y saneamiento del agua es la misma.
Cuando se agrega cloro al agua la acción desinfectante y sanitaria que resulta es efectuada mediante un agente químico intermedio, el “Ácido Hipocloroso”. El cloro y el agua reaccionan para formar el ácido hipocloroso de acuerdo con la ecuación de equilibrio:
Cl2 + H2O = HOCL + HCL.
El ácido hipocloroso HOCL es el que realmente mata los microorganismo presentes en el agua cruda. El notable poder bactericida del ácido hipocloroso se atribuye a su capacidad de difundirse a través de las paredes de las células y de llegar así a las partes vitales de la célula bacteriana.
El cloro residual es el término que se aplica al cloro disponible que permanece después que la demanda de cloro (cantidad de cloro requerida para destruir las bacterianas y la materia orgánica) ha sido satisfecha. La presencia de cloro residual disponible en una fuente de agua es un seguro contra la nueva contaminación.
El objetivo principal del uso del cloro en el tratamiento de agua es el de desinfectarla, para así asegurar su potabilización.
La cloración del agua que se extrae de los pozos profundos de plantas potabilizadoras y galerías filtrantes del Seapal Vallarta, se hace por medio de bombas dosificadoras de hipoclorito de sodio en su mayor parte (32 fuentes) mientras que en las fuentes con mayor capacidad se realiza por medio de un equipo de cloro gas que consta de bomba ayuda, inyector de gas cloro, clorador y contenedor de cloro de 908 kgs. ó cilindro de 68 kgs. de capacidad.
La cloración en el punto inicial de la fuente de abastecimiento es de 1.5 Mg/Lt de cloro total para cumplir con la Norma Oficial Mexicana que recomienda mantener una cloración de 0.2 a 1.5 Mg/Lt de cloro residual.
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