Una planta de tratamiento de aguas residuales limpia las aguas residuales y el agua para que puedan ser devueltas al medio ambiente. Estas plantas eliminan sólidos y contaminantes, descomponen la materia orgánica y restauran el contenido de oxígeno del agua tratada. Logran estos resultados a través de cuatro conjuntos de operaciones: tratamientos preliminares, primarios, secundarios y de lodos. Normalmente, una red de alcantarillado conectado a hogares, edificios comerciales, escuelas y rejas de calles. entrega aguas residuales y sólidos a los tanques y depósitos de recolección de una planta de tratamiento en un interminable flujo.
Fase de pretratamiento
Las plantas de tratamiento de aguas residuales eliminan las "cosechas fáciles" durante la fase de pretratamiento. Un juego de pantallas de barras rastrilla artículos grandes como ramas de árboles, basura, hojas, latas, trapos, botellas de plástico, pañales y otros materiales de desecho. En muchas plantas, los depósitos de compensación y las cámaras de arena de varios tipos regulan la tasa de entrada de agua para que las piedras, la arena y el vidrio se asienten. Los lavabos retienen las aguas residuales hasta que están listas para el tratamiento y manejan los desbordes debido a las fuertes lluvias. Algunas plantas quitan la grasa y las grasas de la superficie del agua durante el pretratamiento, a veces usando sopladores de aire para batir el material aceitoso en una espuma para facilitar su eliminación. Otras plantas eliminan la grasa durante el tratamiento primario.
Tratamiento primario
Después del pretratamiento, las aguas residuales se acumulan en clarificadores primarios, que son grandes cuencas y tanques de sedimentación. La gravedad permite que las partículas más pequeñas se asienten. Los rascadores accionados mecánicamente recogen la materia sólida y la dirigen a las tolvas conectadas al equipo de tratamiento de lodos. Si la planta no eliminó la grasa y el aceite durante el pretratamiento, lo hace en esta fase utilizando skimmers de superficie. Algunas plantas usan equipo para saponificar las grasas recolectadas mezclándolas con lejía, produciendo así jabones y glicerol.
Tratamiento secundario
En la siguiente fase, las plantas airean y agitan las aguas residuales en cuencas secundarias, agregando microorganismos beneficiosos para descomponer la materia orgánica en lodos. Las plantas emplean una serie de estrategias alternativas para descomponer los lodos. Por ejemplo, las plantas pueden cultivar una masa de microbios y pasar el material de desecho sobre la biopelícula. Otras plantas mezclan la biomasa con material de desecho, creando lodos activados que pueden reciclarse para su reutilización. El flóculo biológico resultante elimina el carbono y el nitrógeno de los desechos orgánicos. La oxidación puede ocurrir en la superficie, en lagunas, o en lechos filtrantes que contienen carbón coquizado y piedra caliza. Algunas instalaciones construyen humedales y cañaverales que descomponen los materiales orgánicos. Otras tecnologías utilizadas incluyen biorreactores de membrana y filtros biológicos aireados. El agua residual resultante se acumula y se deposita en un tanque clarificador secundario.
Tratamiento de lodos
La fase final consiste en tratar el agua restante y los biosólidos o lodos. La gravedad separa los desechos orgánicos de la arena más pesada, que puede depositarse en un vertedero. El lodo primario restante pasa a un espesador, donde se centrifuga y se alimenta a tanques de digestión que contienen bacterias anaeróbicas. Estos tanques producen metano que se puede utilizar para alimentar la planta. El producto sólido final, lodo estabilizado, se puede desodorizar parcialmente y arar en el suelo como fertilizante. El agua residual restante se trata para eliminar el fósforo, el nitrógeno y otros nutrientes, se desinfecta con cloro, ozono o luz ultravioleta y luego se devuelve al suministro de agua. Todas las descargas y los equipos utilizados por las plantas de tratamiento de aguas residuales deben cumplir con los estándares de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
