El diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales (PTAR o EDAR) es el proceso de ingeniería y planificación donde se proyectan infraestructuras en las que se eliminan los contaminantes físicos, químicos y biológicos del agua después de su uso.
La finalidad es garantizar que el efluente retorne a la naturaleza sin degradar los ecosistemas ni poner en riesgo la salud pública. Para cumplir el objetivo es necesario el conocimiento técnico, el cual se obtiene en la Maestría en Ingeniería Sanitaria de la Universidad InterNaciones. Este es un programa de postgrado que forma expertos capaces de mitigar la contaminación del agua.
¿Por qué el diseño de una PTAR es tan importante? Te lo contamos a continuación.
¿Por qué es importante el diseño del tratamiento de aguas residuales?
Una gestión adecuada de las aguas servidas es una necesidad vital para la sostenibilidad. Según la empresa Seven Seas Water Group, el tratamiento de aguas residuales desempeña un papel esencial en la protección de la salud pública, la preservación del medio ambiente y la garantía del uso sostenible de los recursos hídricos. El proceso implica la eliminación de microorganismos patógenos y otros contaminantes nocivos de las aguas residuales para producir efluentes que pueden descargarse de manera segura al medio ambiente o reutilizarse. 1
Esto significa que el proceso asegura que la fauna y flora acuática no sufran por la falta de oxígeno o exceso de químicos. Además, evita la propagación de enfermedades de transmisión hídrica.
La reutilización del recurso permite que el agua sea apta para riego agrícola o procesos industriales. Esto alivia la presión sobre las fuentes de agua dulce y mejora los estándares del recurso disponible para las comunidades.
Criterios para el diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales
Para proyectar una planta de tratamiento de aguas residuales exitosa, se realiza un estudio del entorno, se observan los tipos de sistemas de alcantarillado y se analizan las necesidades del proyecto:
Caudal y características de las aguas residuales
El volumen de agua que ingresa al sistema, conocido como caudal, es el primer determinante. Se deben considerar los picos de flujo (mañana y noche) y el aporte que pueda generar el drenaje pluvial si el sistema es combinado. La caracterización fisicoquímica inicial es vital para decidir qué procesos de eliminación de carga orgánica serán necesarios.
Tipo de aguas servidas
Las aguas de origen residencial tienen alta carga biológica, en cambio, las industriales contienen metales pesados o químicos complejos
Normativa ambiental en Guatemala
En el país, el marco legal principal es el Acuerdo Gubernativo 236-2006 (Reglamento de las Descargas y Reuso de Aguas Residuales y de la Disposición de Lodos). Aquí se establecen los límites máximos permisibles para parámetros de la DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno) y los sólidos suspendidos. Cumplir con esta norma es obligatorio para el diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales. 2
Espacio disponible e infraestructura
La topografía del terreno influye en si el agua se moverá por gravedad o requerirá estaciones de bombeo. En muchos sistemas de tratamiento de aguas residuales, se debe integrar un drenaje francés para gestionar el agua infiltrada o el exceso de humedad en el suelo perimetral.
Componentes de una planta de tratamiento
Una infraestructura de saneamiento de agua tiene estos componentes básicos:
- Rejas y desarenadores de pre- tratamiento que retienen sólidos grandes (plásticos, ramas) para proteger las bombas.
- Tanques de sedimentación donde los sólidos pesados caen al fondo por gravedad.
- Reactores donde bacterias descomponen la materia orgánica. Pueden ser lodos activados o filtros biológicos.
- Sistemas de filtración para eliminar partículas microscópicas y mejorar la calidad del agua.
- Desinfección con cloro, ozono o luz UV para eliminar bacterias y virus.
- Proceso de estabilización y deshidratación de los residuos sólidos generados para su disposición final o uso como abono.
¿Qué tipos de sistemas de tratamiento de aguas residuales existen?
Los tipos de tratamientos para aguas residuales contempla varios sistemas que dependen de la población y el presupuesto. Según estos aspectos se clasifican en:
Sistemas convencionales
Son las plantas de tratamiento de aguas residuales extensas que utilizan las municipalidades. Incluyen lagunas de estabilización o sistemas de lodos activados de flujo continuo. Requieren personal capacitado en ingeniería sanitaria para mantener su operación.
Sistemas compactos
Se usan en centros comerciales, edificios o pequeñas comunidades. Son unidades prefabricadas que ocupan poco espacio y vienen automatizadas. Aunque su costo inicial es elevado, su eficiencia en espacios reducidos las hace muy atractivas.
¿Cuáles son los problemas comunes en el diseño de PTAR?
El Banco de Desarrollo de América Latina indica que “la falta de una planificación integral, que abarque la operación, mantenimiento y sostenibilidad financiera, es una causa fundamental de la baja vida útil de los sistemas de agua y saneamiento en América Latina”. 3
Esto señala que los problemas en los proyectos PTAR suelen ser:
- Diseños que requieren demasiada energía eléctrica o químicos costosos que la comunidad no puede costear.
- No realizar una caracterización real del agua y usar datos teóricos, lo que provoca que la planta no alcance los niveles de limpieza exigidos.
- Un diseño que no prevé el fácil acceso para limpiar tanques o reparar redes de distribución de agua está condenado al colapso.
- Diseñar para el presente sin proyectar la demanda a 10 o 20 años.
Tendencias actuales en diseño de plantas de tratamientos residuales
Hoy en día, las plantas de tratamiento de aguas residuales en Guatemala y el resto del mundo están integrando estas tecnologías:
- La economía circular, donde la planta hace una biofactoría, es decir, produce energía (biogás) a partir del tratamiento de lodos.
- Las humedales artificiales que utilizan plantas para filtrar el agua con bajo costo energético.
- Sensores IoT que monitorean en tiempo real la calidad del agua para ajustar los procesos químicos de forma automática.
Referencias bibliográficas:
1 Seven Seas Water Group. (s. f.). Diseño de planta de tratamiento de aguas residuales: Consideraciones clave. https://sevenseaswater.com/es/diseno-de-planta-de-tratamiento-de-aguas-residuales/
2 Presidencia de la República de Guatemala. (5 de mayo de 2006). Acuerdo Gubernativo Número 236-2006. Reglamento de las Descargas y Reuso de Aguas Residuales y de la Disposición de Lodos. Diario de Centro América. https://www.ecosistemas.com.gt/wp-content/uploads/2016/04/07-Acuerdo-Gubernativo-236-2006.pdf
3 CAF – Banco de Desarrollo de América Latina. (2015). Inseguridad económica del agua en Latinoamérica: De la abundancia a la inseguridad. Proceso regional de las Américas, sub-región América del Sur. VII Foro Mundial del Agua. https://scioteca.caf.com/handle/123456789/752
