La mayor parte de la población de mi país vive en pueblos pequeños y zonas rurales, y la contaminación de las aguas residuales rurales al medio acuático ha atraído cada vez más atención. Salvo la baja tasa de tratamiento de aguas residuales en la región occidental, la tasa de tratamiento de aguas residuales en las zonas rurales de mi país ha aumentado en general. Sin embargo, mi país tiene un vasto territorio, y las condiciones ambientales, los hábitos de vida y la situación económica de los pueblos y aldeas de las diferentes regiones varían considerablemente. Para lograr un buen trabajo en el tratamiento descentralizado de aguas residuales según las condiciones locales, vale la pena aprender de la experiencia de los países desarrollados.
La principal tecnología descentralizada de tratamiento de aguas residuales de mi país
En mi país, existen principalmente los siguientes tipos de tecnologías de tratamiento de aguas residuales rurales (véase la Figura 1): tecnología de biopelícula, tecnología de tratamiento de lodos activados, tecnología de tratamiento ecológico, tecnología de tratamiento de tierras y tecnología de tratamiento combinado biológico y ecológico. Se han aplicado diversos métodos y se han registrado casos exitosos de gestión operativa. En cuanto a la escala del tratamiento de aguas residuales, la capacidad de tratamiento de agua generalmente es inferior a 500 toneladas.
1. Ventajas y desventajas de la tecnología de tratamiento de aguas residuales rurales
En la práctica del tratamiento de aguas residuales rurales, cada tecnología de proceso muestra las siguientes ventajas y desventajas:
Método de lodos activados: control flexible y control automático, pero el costo promedio por hogar es alto y se requiere personal especial para su operación y mantenimiento.
Tecnología de humedales construidos: bajo costo de construcción, pero baja tasa de remoción y operación y gestión inconvenientes.
Tratamiento del terreno: la construcción, operación y mantenimiento son simples y el costo es bajo, pero puede contaminar las aguas subterráneas y requiere una gestión de operación y mantenimiento a largo plazo.
Mesa giratoria biológica + lecho de plantas: adecuada para la región sur, pero difícil de operar y mantener.
Pequeña planta de tratamiento de aguas residuales: similar al método de tratamiento de aguas residuales domésticas urbanas. La ventaja es la buena calidad del agua del efluente, mientras que la desventaja es que no puede satisfacer las necesidades de aguas residuales agrícolas rurales.
Si bien en algunos lugares se promueve la tecnología de tratamiento de aguas residuales rurales sin energía, la tecnología con energía aún representa una proporción considerable. Actualmente, en muchas zonas rurales, la tierra se asigna a hogares, existen pocas tierras públicas y la tasa de utilización de la tierra en zonas económicamente desarrolladas es muy baja. Por lo tanto, la disponibilidad de tierras para el tratamiento de aguas residuales es baja. Por lo tanto, la tecnología dinámica de tratamiento de aguas residuales tiene buenas perspectivas de aplicación en zonas con menor uso de tierra, economías desarrolladas y altos requisitos de calidad del agua. La tecnología de tratamiento de aguas residuales que ahorra energía y reduce el consumo se ha convertido en la tendencia de desarrollo de la tecnología descentralizada de tratamiento de aguas residuales domésticas en pueblos y ciudades.
2. Modo combinado de tecnología de tratamiento de aguas residuales rurales
La combinación de tecnología de tratamiento de aguas residuales rurales de mi país tiene principalmente los tres modos siguientes:
El primer método es el MBR, la oxidación por contacto o el proceso de lodos activados. Las aguas residuales ingresan primero a la fosa séptica, luego a la unidad de tratamiento biológico y finalmente se vierten al cuerpo de agua circundante para su reutilización. La reutilización de aguas residuales rurales es más común.
El segundo modo es anaeróbico + humedal artificial o anaeróbico + estanque o anaeróbico + tierra, es decir, la unidad anaeróbica se utiliza después del tanque séptico y, después del tratamiento ecológico, se descarga al medio ambiente o ingresa al uso agrícola.
El tercer modo es lodos activados + humedal artificial, lodos activados + estanque, oxidación por contacto + humedal artificial u oxidación por contacto + tratamiento de la tierra, es decir, se utilizan dispositivos aeróbicos y de aireación después del tanque séptico, y se agrega una unidad de tratamiento ecológico para fortalecer la eliminación de nitrógeno y fósforo.
En aplicaciones prácticas, el primer modo representa la mayor proporción, alcanzando el 61%).
De los tres modos mencionados, el MBR ofrece un mejor efecto de tratamiento y es adecuado para zonas con altos requisitos de calidad del agua, pero su costo operativo es relativamente alto. Si bien el costo operativo y de construcción de los humedales artificiales y la tecnología anaeróbica es muy bajo, si bien, considerando su conjunto, es necesario optimizar el proceso de aireación para lograr un efluente de agua más óptimo.
Tecnología de tratamiento descentralizado de aguas residuales aplicada en el extranjero
1. Estados Unidos
En cuanto al sistema de gestión y los requisitos técnicos, el sistema de tratamiento de aguas residuales descentralizado en Estados Unidos opera bajo un marco relativamente completo. Actualmente, el sistema de tratamiento de aguas residuales descentralizado en Estados Unidos cuenta principalmente con las siguientes tecnologías:
Tanque séptico. Los tanques sépticos y el tratamiento de aguas residuales son tecnologías comunes en el extranjero. Según datos de una encuesta alemana, aproximadamente el 32 % de las aguas residuales son aptas para el tratamiento de aguas residuales, de las cuales entre el 10 % y el 20 % no son aptas. La causa de la falla puede ser la contaminación de las aguas subterráneas por parte del sistema, como por ejemplo: tiempo de uso excesivo; exceso de carga hidráulica; problemas de diseño e instalación; problemas de gestión operativa, etc.
Filtro de arena. La filtración con arena es una tecnología de tratamiento de aguas residuales muy utilizada en Estados Unidos, que logra un buen efecto de eliminación.
Tratamiento aeróbico. El tratamiento aeróbico se aplica en muchos lugares de Estados Unidos, y la escala de tratamiento generalmente es de 1,5 a 5,7 t/d, utilizando el método de plataforma giratoria biológica o el método de lodos activados. En los últimos años, Estados Unidos también ha otorgado gran importancia al manejo eficaz del nitrógeno y el fósforo. La mayor parte del nitrógeno en Estados Unidos se encuentra en las aguas residuales. Es importante reducir los costos de procesamiento posterior mediante una separación temprana.
Además, hay desinfección, eliminación de nutrientes, separación en fuente y eliminación y recuperación de N y P.
2. Japón
La tecnología descentralizada de tratamiento de aguas residuales de Japón es relativamente conocida por su sistema de tratamiento de fosas sépticas. Las fuentes de aguas residuales domésticas en Japón son algo diferentes a las de mi país. Se recolectan principalmente según la clasificación de aguas residuales de lavandería y de cocina.
En Japón, las fosas sépticas se instalan en zonas no aptas para la recolección de aguas residuales por tuberías y con baja densidad de población. Están diseñadas para diferentes poblaciones y parámetros. Si bien las fosas sépticas actuales se reemplazan de generación en generación, aún predominan los sumideros. Tras la implementación del reactor AO, los procesos anaeróbicos, desoxidantes, aeróbicos, de sedimentación y desinfección, entre otros, la fosa séptica A se encuentra en funcionamiento normal. El éxito relativo de la aplicación de fosas sépticas en Japón no se debe solo a una cuestión técnica, sino a un sistema de gestión integral bajo un marco legal riguroso, lo que constituye un caso relativamente exitoso. Actualmente, existen casos de aplicación de fosas sépticas en nuestro país, y cabe mencionar que también existen mercados en el Sudeste Asiático. Países como el Sudeste Asiático, Indonesia y Filipinas también se ven afectados por la política descentralizada de tratamiento de aguas residuales de Japón. Malasia e Indonesia han formulado sus propias especificaciones técnicas y directrices nacionales para fosas sépticas, pero en la práctica, estas especificaciones y directrices pueden no ser adecuadas para su actual nivel de desarrollo económico.
3. Unión Europea
De hecho, dentro de la UE existen países económica y tecnológicamente desarrollados, así como regiones con un bajo nivel de desarrollo económico y tecnológico. En términos de desarrollo económico, estas regiones son similares a las de China. Tras un avance económico significativo, la UE también trabaja arduamente para mejorar el tratamiento de aguas residuales, y en 2005 aprobó la norma europea EN12566-3 para el tratamiento de aguas residuales descentralizado a pequeña escala. Esta norma permite adaptar las medidas a las condiciones locales y geográficas, lo que permite elegir diferentes tecnologías de tratamiento, incluyendo principalmente fosas sépticas y tratamiento de suelos. Entre otras normas, se incluyen las instalaciones integrales, las pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales y los sistemas de pretratamiento.
4. India
Tras presentar brevemente los casos de varios países desarrollados, permítanme presentar la situación de los países en desarrollo del Sudeste Asiático, relativamente cercanos a las regiones económicamente subdesarrolladas de mi país. Las aguas residuales domésticas en la India provienen principalmente de aguas residuales de cocina. En cuanto al tratamiento de aguas residuales, la tecnología de fosas sépticas es actualmente la más utilizada en el Sudeste Asiático. Sin embargo, el problema general es similar al de nuestro país: la contaminación del agua es muy evidente en todos sus aspectos. Con el apoyo del Gobierno de la India, se están implementando acciones y programas para ampliar eficazmente el uso de fosas sépticas, con especificaciones para su tratamiento y tecnología de oxidación por contacto.
5. Indonesia
Indonesia se encuentra en la zona tropical. Si bien el desarrollo económico rural es relativamente atrasado, las aguas residuales domésticas de los residentes locales se vierten principalmente a los ríos. Por lo tanto, las condiciones sanitarias rurales en Malasia, Tailandia, Vietnam y otros países no son muy favorables. El 50% de los habitantes de Indonesia utilizan fosas sépticas, y se han formulado políticas pertinentes para promover las normas y estándares de uso de estas fosas.
Experiencia avanzada en el extranjero
Para resumir brevemente, los países desarrollados tienen mucha experiencia avanzada de la que mi país puede aprender: el sistema de estandarización en los países desarrollados es muy completo y estandarizado, y hay un sistema de gestión de operaciones eficiente, que incluye capacitación profesional y educación cívica, mientras que los principios del tratamiento de aguas residuales en los países desarrollados son muy claros.
Incluye específicamente: (1) Clarificar la responsabilidad del tratamiento de aguas residuales y, al mismo tiempo, el Estado apoya el tratamiento descentralizado de aguas residuales a través de fondos y políticas; formular normas correspondientes para regular y guiar el tratamiento descentralizado de aguas residuales; (2) establecer un sistema de gestión administrativa y de gestión de la industria justo, estandarizado y eficiente para asegurar el desarrollo efectivo y la operación a largo plazo del tratamiento descentralizado de aguas residuales; (3) Mejorar la escala, la socialización y la especialización de la construcción y operación de las instalaciones descentralizadas de aguas residuales para asegurar beneficios, reducir costos y facilitar la supervisión; (4) Especialización (5) proyectos de publicidad, educación y participación ciudadana, etc.
En el proceso de aplicación práctica, se suman las experiencias exitosas y las lecciones de los fracasos para lograr el desarrollo sostenible de la tecnología descentralizada de tratamiento de aguas residuales de mi país.
Cr.antop
Hora de publicación: 13 de abril de 2023