La mayor parte de la población de mi país vive en pueblos pequeños y zonas rurales, y la contaminación del medio acuático por aguas residuales rurales ha suscitado una creciente preocupación. Salvo en la región occidental, donde la tasa de tratamiento de aguas residuales es baja, en general ha aumentado en las zonas rurales de mi país. Sin embargo, dado el vasto territorio de mi país, las condiciones ambientales, los hábitos de vida y la situación económica de los pueblos y aldeas varían enormemente en las distintas regiones. Para lograr un buen tratamiento descentralizado de aguas residuales adaptado a 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 en tierra y tecnología de tratamiento biológico y ecológico combinado. Se han implementado con éxito diversos casos de gestión operativa. En cuanto a la escala de tratamiento de aguas residuales, la capacidad de tratamiento suele ser 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 automático, pero el coste medio por hogar es elevado y se requiere personal especializado para su funcionamiento y mantenimiento.
Tecnología de humedales artificiales: bajo coste de construcción, pero baja tasa de eliminación y operación y gestión poco prácticas.
Tratamiento del suelo: la construcción, la operación y el mantenimiento son sencillos y el costo es bajo, pero puede contaminar las aguas subterráneas y requiere una gestión de operación y mantenimiento a largo plazo.
Plataforma giratoria biológica + lecho para 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 que la calidad del agua de efluente es buena, pero la desventaja es que no puede satisfacer las necesidades de las aguas residuales agrícolas rurales.
Aunque algunos lugares promueven la tecnología de tratamiento de aguas residuales rurales "sin energía", la tecnología "con energía" sigue representando una gran proporción. Actualmente, en muchas zonas rurales, la tierra se destina a los hogares, hay pocas tierras públicas y la tasa de utilización de la tierra en las zonas económicamente desarrolladas es muy baja. Esto significa que hay pocos recursos de tierra disponibles para el tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, la tecnología de tratamiento de aguas residuales "dinámica" tiene buenas perspectivas de aplicación en áreas con poca utilización de la tierra, economía desarrollada 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 de tratamiento de aguas residuales domésticas descentralizadas en pueblos y ciudades.
2. Modo combinado de tecnología de tratamiento de aguas residuales rurales
La combinación de tecnologías de tratamiento de aguas residuales rurales de mi país se compone principalmente de los siguientes tres modos:
El primer método es el MBR, la oxidación por contacto o el proceso de lodos activados. Las aguas residuales primero ingresan al tanque séptico, luego a la unidad de tratamiento biológico y finalmente se descargan en el cuerpo de agua circundante para su reutilización. La reutilización de aguas residuales en zonas 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, tras el tratamiento ecológico, se descarga al medio ambiente o se destina a uso agrícola.
El tercer modo es lodo activado + humedal artificial, lodo activado + estanque, oxidación por contacto + humedal artificial, u oxidación por contacto + tratamiento terrestre, es decir, se utilizan dispositivos aerobios y de aireación después del tanque séptico, y se agrega una unidad de tratamiento ecológico para fortalecer la eliminación de nitrógeno y fósforo.
En las aplicaciones prácticas, el primer modo representa la mayor proporción, alcanzando el 61%).
Entre los tres métodos mencionados, el MBR ofrece un mejor tratamiento y es adecuado para zonas con altos requisitos de calidad del agua, pero su coste operativo es relativamente elevado. Los costes de operación y construcción de los humedales artificiales y la tecnología anaeróbica son muy bajos, pero, en conjunto, es necesario aumentar el proceso de aireación para lograr un efluente más óptimo.
Tecnología de tratamiento descentralizado de aguas residuales aplicada en el extranjero
1. Estados Unidos
En términos de sistema de gestión y requisitos técnicos, el tratamiento descentralizado de aguas residuales en Estados Unidos opera bajo un marco relativamente completo. Actualmente, el sistema de tratamiento descentralizado de aguas residuales en Estados Unidos cuenta principalmente con las siguientes tecnologías:
Fosa séptica. Las fosas sépticas y el tratamiento en tierra son tecnologías de uso común en el extranjero. Según datos de una encuesta alemana, aproximadamente el 32% de las aguas residuales son aptas para el tratamiento en tierra, mientras que entre el 10% y el 20% no lo son. La causa del fallo puede ser la contaminación de las aguas subterráneas por factores como: tiempo de uso excesivo; carga hidráulica excesiva; problemas de diseño e instalación; problemas de gestión operativa, etc.
Filtro de arena. La filtración de arena es una tecnología de tratamiento de aguas residuales muy utilizada en los Estados Unidos, que puede lograr un buen efecto de eliminación.
Tratamiento aeróbico. El tratamiento aeróbico se aplica en muchos lugares de Estados Unidos, con una escala de tratamiento que generalmente oscila entre 1,5 y 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 posteriores mediante la separación temprana.
Además, se incluyen la desinfección, la eliminación de nutrientes, la separación en origen y la 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 fosas sépticas. Las fuentes de aguas residuales domésticas en Japón difieren un poco de las de mi país. Se recogen principalmente según la clasificación de aguas residuales de lavandería y aguas residuales de cocina.
En Japón, las fosas sépticas se instalan en zonas no aptas para la red de alcantarillado y con baja densidad de población. Estas fosas se diseñan para diferentes poblaciones y parámetros. Si bien las fosas sépticas actuales se renuevan constantemente, siguen predominando los sistemas de tratamiento de aguas residuales. Tras el reactor AO, los procesos anaeróbicos, desoxidantes, aeróbicos, de sedimentación y desinfección, entre otros, se puede decir que una fosa séptica opera normalmente. El éxito de las fosas sépticas en Japón no se debe únicamente a una cuestión técnica, sino también a un sistema de gestión integral bajo un marco legal sólido, lo que constituye un caso de éxito. Actualmente, existen casos de aplicación de fosas sépticas en nuestro país, y cabe destacar que también hay mercado en el sudeste asiático. Países como Indonesia y Filipinas se ven influenciados por la política descentralizada de tratamiento de aguas residuales de Japón. Malasia e Indonesia han formulado sus propias especificaciones y directrices técnicas para fosas sépticas, pero en la práctica, estas especificaciones y directrices podrían no ser adecuadas para su actual nivel de desarrollo económico.
3. Unión Europea
De hecho, dentro de la UE existen países económica y tecnológicamente avanzados, así como regiones con menor desarrollo económico y tecnológico. En términos de desarrollo económico, su situación es similar a la de China. Tras lograr un importante avance económico, la UE también se esfuerza por mejorar el tratamiento de aguas residuales y, en 2005, aprobó la norma europea EN12566-3 para el tratamiento descentralizado de aguas residuales a pequeña escala. Esta norma permite adaptar las medidas a las condiciones locales, geográficas, etc., y seleccionar diferentes tecnologías de tratamiento, principalmente fosas sépticas y tratamiento en tierra. Entre otras normas, también se incluyen instalaciones integrales, pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales y sistemas de pretratamiento.
4. India
Tras presentar brevemente los casos de varios países desarrollados, permítanme exponer la situación de los países en desarrollo del sudeste asiático, relativamente cercanos a las regiones económicamente subdesarrolladas de mi país. En India, las aguas residuales domésticas provienen principalmente de las aguas residuales de la 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 en todas sus formas es muy evidente. Con el apoyo del Gobierno de India, se están llevando a cabo acciones y programas para ampliar eficazmente el uso de fosas sépticas, con especificaciones para el tratamiento de fosas sépticas y la tecnología de oxidación por contacto ya establecidas.
5. Indonesia
Indonesia se ubica en la zona tropical. Si bien el desarrollo económico rural es relativamente bajo, las aguas residuales domésticas de los residentes locales se vierten principalmente a los ríos. Por lo tanto, las condiciones de salud rural en Malasia, Tailandia, Vietnam y otros países no son alentadoras. En Indonesia, el uso de fosas sépticas representa el 50%, y se han formulado políticas pertinentes para promover las normas y estándares de uso de las mismas.
Experiencia avanzada en el extranjero
En resumen, los países desarrollados cuentan con mucha experiencia avanzada de la que mi país puede aprender: el sistema de normalización en los países desarrollados es muy completo y estandarizado, y existe un sistema de gestión operativa eficiente, que incluye formación profesional y educación cívica. Además, los principios del tratamiento de aguas residuales en los países desarrollados son muy claros.
Específicamente incluir: (1) Aclarar 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 estándares 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 garantizar 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 instalaciones de aguas residuales descentralizadas para garantizar beneficios, reducir costos y facilitar la supervisión; (4) Especialización (5) publicidad y educación y proyectos de participación ciudadana, etc.
En el proceso de aplicación práctica, se resumen las experiencias exitosas y las lecciones aprendidas de los fracasos para lograr el desarrollo sostenible de la tecnología de tratamiento de aguas residuales descentralizada de mi país.
Cr.antop
Fecha de publicación: 13 de abril de 2023