Amenaza de las aguas residuales sin tratar. Una solución

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Barloventeando.

Amenaza de las aguas residuales sin tratar. Una solución

Planta para tratamiento de aguas residuales, proceso Homotalásico

 

He denominado al sistema de tratamiento “HOMOTALÁSICO” en virtud de que el proyecto fue concebido partiendo de la intención de proteger a los océanos de la contaminación de sus litorales, causada por las aguas residuales sin tratamiento o con un mal proceso de purificación; el vocablo “homotalásico” se deriva de que se emplea la propia agua de mar para proteger al océano.

         CONDICIONES PREVALECIENTES.- Las aguas residuales que se producen en poblaciones con una densidad mayor de 50,000 habitantes y que son conducidas en tubería o caños hacia el mar, presentan características de homogeneización muy semejantes para ciudades de un mismo nivel económico o de costumbres de vida similares; en el caso de las poblaciones del Golfo de México, el sistema de drenaje o tubos de albañal, en los lugares donde existe este sistema de conducción, hacen las funciones de termo-aislante manteniendo las aguas conducidas a una temperatura media de 18 a 20 grados centígrados durante la mayor parte del año, igualmente por las características de la materia orgánica suspendida, se reduce a cero el oxígeno disuelto, creándose un hábitat exclusivo para microorganismos anaerobios y vida latente de aerobios. Estos organismos vivientes desarrollan líquidos orgánicos isotónicos con el medio en que están suspendidos, con una presión osmótica propia de una baja salinidad, siendo por tanto microorganismos rígidamente estenohalinios y estenotérmicos, además de anaerobios.

         En muestreos múltiples que se han hecho en diferentes ciudades con consumo medio por habitante del orden de 300 litros por día, se ha llegado a niveles de sólidos suspendidos en las aguas residuales del orden de 0.2 kg/m3.

         La destrucción total de vida concebida en este proyecto implica alteración brusca del PH, modificación igualmente brusca de la temperatura, elevación a niveles próximos o superiores a los de saturación de oxígeno disuelto en las aguas residuales y modificación de los cloruros totales o sales disueltas, para modificar con igual brusquedad las condiciones de isotonía de los líquidos orgánicos de los microorganismos vivos y el líquido en que están suspendidos o son conducidos.

         El mezclado brusco de agua de mar próxima a la costa, que contiene alto nivel de oxígeno disuelto, del orden de 8 cc/lt o sobresaturación, temperatura del orden de 25 grados centígrados, salinidad media del orden de 35.064 al millar en las cuales los cloruros representan el 78% de la salinidad total y un PH superior a 8.0 que es el caso de aguas litorales; todo ello crea las condiciones propicias para que al mezclar aguas residuales con agua de mar causen la muerte inmediata de casi todos los microorganismos anaerobios y aerobios existentes en las aguas residuales.

         El proyecto considera que la bomba de agua de mar para establecer la mezcla con las aguas residuales sea operada por un motor de combustión interna, la conducción de los gases de escape de este motor formarán una cortina térmica en el ducto que conduce las aguas mezcladas, el efecto bactericida del monóxido de carbono garantiza la anulación de vida de los microorganismos patógenos contenidos en las aguas residuales y la temperatura de los gases de escape, superior a 300 grados centígrados completa el proceso de anulación de vida.

         En un proceso de tratamiento de aguas residuales se debe enfrentar a los contaminantes biológicos los cuales se destruyen con el procedimiento antes descrito; quedan aún los físicos representados por la materia orgánica suspendida, y los químicos representados por la infinidad de elementos que se disuelven en las aguas residuales, la particularización casi infinita de estos componentes hace de difícil cuantificación en cuanto a cantidad y calidad estos contaminantes, mas el sistema primario de anulación de vida de las aguas residuales descrito anteriormente permite iniciar la segunda etapa del proceso de purificación del agua que se verterá al océano.

         Se ha proyectado un estanque de 100 mts. de largo por 50 mts de ancho y 2 mts de profundidad para el caso de ciudades con las características de Veracruz-boca del Rio, Coatzacoalcos o Tuxpan, Ver. En las que se tiene o espera tener en un futuro próximo un aporte de un metro cúbico por segundo de aguas residuales, correspondientes a una población de 300 mil habitantes, capacidad semejante a la de la Planta de Playa Norte en el Puerto de Veracruz, México.

         El estanque en cuestión será dividido en 20 canales de 4 mts. de ancho y 2 mts. de profundidad cada uno, lo cual permitirá que el agua tenga una velocidad de 15 mt/min, con una sección de 8 mts. Cuadrados, un gasto de aguas mezcladas de 7,200 a 10,000 metros cúbicos por hora y con un recorrido de la entrada a la salida del estanque de 1,000 mts. en casi una hora, velocidad propicia para floculación y aireación oxigenante de las aguas mezcladas, obteniéndose además el proceso definitivo de anulación de vida de diversos serotipos de salmonella, coliformes y estreptococos fecales, normalmente presentes en las aguas residuales.

         El efecto térmico de los gases de escape incorporados a las aguas mezcladas, producirá en el inicio del proceso una rápida descomposición térmica de bicarbonatos a carbonatos de menor solubilidad, favoreciendo el proceso floculante y de creación de micelas. Este solo efecto a lo largo de 1,000 metros de recorrido de las aguas mezcladas, propiciará la sedimentación por floculación y consecuente asentamiento de materia orgánica y micelas creadas.

         Los microorganismos de las aguas residuales se comportan estenohalineamente, con un PH esperado entre 5.5 y 6.5, siempre en el lado ácido; al mezclar con agua de mar con un pH entre 8.3 y 8.8 se modifican bruscamente el pH resultante de la mezcla, la salinidad, la solubilidad y la conductividad.

         Al incorporar agua de mar a las aguas residuales y elevar la salinidad de éstas, se incrementará el transporte activo de sodio y cloruros, al aumentar la conductancia de la solución en general y la tisular de las micelas protoplásmicas, con anulación de vida por cambio brusco de presión osmótica al variar el estado isotónico de los líquidos orgánicos de las bacterias y la solución representada por las aguas residuales actuando como caldo de cultivo.

         Al efecto espontáneo de estabilizar y multiplicar los coloides, responderán fácilmente a la floculación, que se acelerará con el añadido en un principio de un coagulante idóneo, en nuestro caso y en atención del pH de la mezcla se recomendaría cloruro férrico en un principio y sulfato de cobre en la etapa intermedia, obteniéndose además de la sedimentación casi total, el efecto desodorante y algicida que produciría el sulfato de cobre, el cual ante la presencia de los carbonatos, precipitaría como  carbonato básico cúprico en forma inerte, anulando la posibilidad de toxicidad en el efluente final vertido al océano.

         Toda la materia orgánica y  químicos precipitados, será desalojada mediante un tractor con pala frontal, el cual podrá bajar a los canales una vez aislados éstos y dejados sin agua. Los lodos residuales se podrán destinar a la aceleración del proceso bactericida del agua, y/o se emplearán en un proceso industrial complementario, como la fabricación de tabiques o losetas en que la materia prima mas importante serán los sólidos separados de las aguas residuales.

         El aislamiento para limpieza de los canales se podrá hacer total del estanque o parcial de cada canal, mas dado el bajo costo comparativo del proceso, se recomienda la construcción de dos estanques en operación alternada y/o simultanea para mantenimiento y limpieza de los deflectores agitadores y los aireadores rotatorios de autopropulsión por paleta que operaran en la superficie de los canales.

         La bocatoma de succión de la bomba de agua de mar estará alejada de la orilla lo suficiente para evitar el arrastre de arena y el diseño del cedazo flotante de la succión provocará una hiperoxigenación del agua superficial que alimentará a la bomba disponiéndose además en la línea de descarga de ésta, inyectores de aire por aspiración, todo ello para obtener un nivel de sobresaturación de oxígeno del agua de mar que se mezclará con los residuales. En lugares alejados del mar, se reproducirán los efectos con el añadido de químicos y aireación forzada.

         El proyecto considera un efluente al mar con características de nula toxicidad, manteniendo algunos de los oligoelementos propios del agua de mar y necesarios para el desarrollo de la cadena trófica que arranca con el plancton.

         Nuestro solidario comportamiento y acción ecológica propiciarán un hábitat saludable y productivo.

Enero 8 del 2019     lmwolf@prodigy.net.mx                                  Ing.M.N. Luis Martínez Wolf

                                                           Premio Marítimo Internacional IMO- ONU

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