Qué es la sedimentación del agua potable

El agua que llega a nuestras casas procede de ríos, arroyos, lagos, embalses y depósitos de agua subterránea. Esta agua, de forma natural contiene microorganismos (cianobacterias, diatomeas, dinoflagelados…), materia orgánica y partículas inorgánicas, como metales. El agua que bebemos no tiene las mismas características que el agua que encontramos en la naturaleza. Para evitar los riesgos que supone para la salud el agua no potable, esta ha de sufrir un proceso de potabilización que consiste en la eliminación de los microorganismos y el material particulado en suspensión para que sea apta para el consumo humano. La potabilización del agua ocurre en unos centros denominados Estaciones de Tratamiento de Agua Potable o ETAP, o en las Estaciones Potabilizadoras de Agua o EPA.

En las Estaciones Potabilizadoras de Agua ocurren dos procesos principales que consisten, por un lugar en la eliminación de las partículas que hay en el agua y, por otro lado, en la inactivación de los microorganismos. El agua llega a las estaciones de tratamiento por una serie de tuberías, acueductos o canales construidos que conectan las zonas de toma de agua con las estaciones. Los tratamientos de potabilización del agua que ocurren en estas plantas son:

• Coagulación: el agua entra a los tanques de “mezclado rápido”. Se añaden una serie de polímeros coagulantes y cloro para crear compuestos que luego sedimenten y se eliminen. El cloro se añade para desinfectar el agua de microrganismos patógenos. En estos tanques el agua se mueve a gran velocidad para favorecer una mayor unión de los químicos añadidos con las partículas del agua.
• Floculación: después el agua pasa a los tanques floculadores. Aquí, el agua se mueve más lentamente para fomentar la formación de flóculos o grumos de los sólidos en suspensión que hay en el agua.
• Sedimentación: a continuación, el agua se traslada a otros tanques para que los flóculos sedimenten. Para ello es necesario que el agua se mueva muy lentamente.
• Filtración: el agua se mueve hacia unos filtros para la eliminación de pequeñas partículas en suspensión que no hayan sido eliminados antes, como restos de microorganismos, algas, flóculos de menor tamaño, etc. Normalmente los filtros son de arenas, gravas y carbono activado.
• Almacenaje: finalmente el agua potable pasa a almacenarse a otros tanques donde además se suelen añadir cloro y fluoruros para desinfectar el agua de posibles microorganismos que no hayan sido eliminados previamente y además para que no proliferen mientras el agua esté almacenada en estos tanques. A partir de aquí se distribuye el agua a las poblaciones mediante una red de tuberías.

Puede que también te interese completar la información con este otro artículo de EcologíaVerde sobre los distintos Tipos de tratamiento de aguas residuales.

La sedimentación es el proceso por el cual los sólidos que se encuentran en suspensión en el agua caen al fondo del recipiente donde el agua esté contenida. La sedimentación es un proceso natural que ocurre por el efecto de la gravedad. Aunque sucede en ríos y lagos, las personas hemos utilizado este fenómeno para conseguir un agua más pura y segura.

La sedimentación se basa en la Ley de Stokes, según la cual las partículas más grandes o más pesadas que el agua tendrán una mayor capacidad de sedimentación. También influye la viscosidad del líquido, a menor viscosidad mayor capacidad y velocidad de sedimentación.

Las partículas en suspensión pueden clasificarse en función de su diámetro y del estado de suspensión:

• Partículas en suspensión de hasta 10^-4 cm.
• Coloides con partículas de tamaños de entre 10^-4 y 10^-6 cm.
• Soluciones con partículas de tamaño menor de 10^-6 cm.

En base a esta clasificación, existe una forma paralela de clasificar los métodos o tipos de sedimentación del agua según estos tipos de partículas:

• 1º caso: Sedimentación simple. Las partículas de hasta 10^-4 cm son capaces de sedimentar solo por procesos físicos, como la gravedad.
• 2º caso: Los coloides deben coagular para que formen flóculos sedimentables. Es necesario añadir productos químicos.
• 3º caso: Las sustancias solubles deben convertirse en insolubles para poder formar flóculos sedimentables. Al igual que en el caso anterior es necesaria la adición de productos químicos.

Para que se produzca la sedimentación de las partículas es necesario que la velocidad del flujo del agua sea menor de la velocidad de sedimentación de los sólidos en suspensión que contienen. Este concepto de carga superficial es fundamental a la hora de construir los tanques de sedimentación.

Algunos ejemplos de velocidades y tiempos se sedimentación son, para una distancia de 0,3 m, 38 segundos para granos de arena con una velocidad de 88 milímetros por segundo (mm/s), 35 horas para conglomerados de bacterias con una velocidad de 0,00154 mm/s y en el caso de los coloides el tiempo podría ascender a 63 años y una velocidad de 0,000000154 mm/s. Naturalmente, la velocidad de sedimentación también depende de otros factores como la temperatura del agua y el diámetro y el peso específico de las partículas.

Los tanques de sedimentación pueden ser circulares o rectangulares y tienen cuatro partes bien diferenciadas.

• Zona de entrada: es la zona por la que el agua entra al tanque de sedimentación. Es necesario controlar la velocidad para evitar turbulencias. El agua suele entrar con una velocidad no superior a 5 cm/s.
• Zona de sedimentación: requiere que haya un flujo de agua uniforme y lento para facilitar la deposición de las partículas en el fondo, donde se encuentra la zona de lodos.
• Zona de lodos: los lodos son el resultado de la deposición de las partículas sólidas que contiene el agua. En la base existe una trampilla a través de la cual se extraen los lodos. También es necesario removerlos para evitar la obstrucción de dicha trampilla, pero debe hacerse a muy baja velocidad para evitar su resuspensión.
• Zona de salida: es la zona por la que el agua sale de este tanque. Además, cuenta con unas estructuras que retienen los materiales flotantes del agua.

Si deseas leer más artículos parecidos a Qué es la sedimentación del agua potable, te recomendamos que entres en nuestra categoría de Otros ecología.