El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos para eliminar los contaminantes presentes en el agua, ya sean efluentes de origen humano o de otras fuentes.

La mayor parte del proceso para eliminar la contaminación de las aguas residuales se realiza en plantas de tratamiento especializadas y el resto se completa por los procesos naturales que se dan en el cuerpo receptor (ríos, lagunas, terrenos, etc.)

El cuerpo receptor es una de las variables de este proceso, ya que su capacidad de autopurificación depende de factores como su caudal, contenido de oxígeno y de su capacidad para reoxigenarse en el caso de aguas, y de reabsorción en el caso de suelos.

Por lo tanto, el objetivo del tratamiento de las aguas residuales, es producir un efluente apto para que la naturaleza pueda continuar purificando y un residuo sólido o fango acorde para su disposición o reutilización.

Las aguas residuales se generan en residencias, instituciones y locales comerciales, industriales o agrícolas. Estas pueden ser tratadas en el sitio donde se generan (por ejemplo, con fosas sépticas, biodigestores u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías –y eventualmente bombas– a una planta de tratamiento municipal.

Las aguas residuales provienen de baños, duchas, cocinas, etc; y se evacúan a las alcantarillas o cloacas. En países desarrolladas, las aguas grises procedente de piletas y bañeras suelen dividirse de las aguas negras que son las que proceden de inodoros, orinales y cocinas.

Las aguas grises pueden ser usadas con un mínimo tratamiento para el riego de plantas y recicladas para su uso en inodoros, por ejemplo.

Mientras que las aguas negras son muy turbias y contienen muchos sólidos. Constituyen una de las causas más graves de contaminación de las aguas debido a su contenido de materia orgánica, microorganismos patógenos, detergentes, etc. La evacuación de estas aguas en los cursos de agua sin tratamiento previo, puede originar graves perjuicios, en especial la descomposición de la materia orgánica por acción bacteriana produce la disminución del oxígeno disuelto, pudiendo llegar inclusive a dejar sin vida al cuerpo receptor. 

El proceso de tratamiento suele tener tres etapas, o más:

El tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física de sólidos grandes (basura) de la corriente de las mismas, empleando un sistema de rejillas (mallas) Luego se realiza un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual.

Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo, principalmente. A continuación, sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas.

Una vez que se separa la masa biológica (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc.

Así, el efluente final puede ser descargado o reintroducido de nuevo en una masa de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc).

Para llevar a cabo un proceso de tratamiento de aguas residuales es necesario homogeneizar algunos de los contaminantes que se encuentran en ellas.

Existen diversos procedimientos para lograr la homogeneización de contaminantes en aguas residuales, uno de ellos utiliza agitadores específicos. La función de estos agitadores es agrupar los desperdicios para que sea más sencillo y rápido retirarlos. 

Según se explica en el sitio de Timsa.com, empresa especializada en equipos de agitación, dosificación y bombeo, los equipos utilizados para la homogeneización de aguas residuales están compuestos por un motor y hélices que se encargan de agitar las aguas. Las hélices cuentan con un diseño hidrodinámico especial para que generen un flujo de agua para que produzcan el flujo de agua necesario para lograr la homogeneización y suspensión de los contaminantes.

Mientras que el motor deberá ser lo suficientemente resistente ya que estará sometido a las fuertes presiones del agua. Además, deberá contar con la potencia necesaria para la generación del flujo de agua requerida para lograr la homogeneización. 

Este flujo debe agitar el agua con la suficiente intensidad para generar una inercia en el movimiento de las partículas contaminantes hasta que choquen entre sí y se agrupen. Posteriormente estas partículas sufrirán un empuje de abajo hacia arriba impulsado por el propio flujo del agua.

Una vez que los residuos homogeneizados quedan en suspensión formando una costra sólida sobre la fase líquida, pueden aplicarse decantadores o ser retirada por maquinaria especializada para completar el proceso de depuración de las aguas residuales.

Los agitadores para aguas residuales también pueden utilizarse en:

A nivel mundial, el tratamiento de aguas residuales es ineficiente, especialmente en países en vías de desarrollo. Se trata de un problema ambiental grave que impacta además en la salud de la población.

Esta falta de un proceso adecuado para descontaminar las aguas es producto de la superpoblación, la crisis del agua y el alto costo que conlleva construir sistemas de tratamiento.

Los contaminantes presentes en las aguas servidas son los sólidos suspendidos y disueltos como materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias tóxicas, y microorganismos patógenos.

Estos desechos sin un tratamiento adecuado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro para la salud de la población. Estas aguas sin tratamiento o mal tratadas, ocasionan especialmente infecciones de tipo parasitarias (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y la comida).

A nivel ambiental, cuando el agua sin tratamiento o mal tratada se descarga en aguas receptoras, representan un peligro para el hábitat de la vida acuática y marina. Los sólidos se van acumulando, el oxígeno disminuye por la descomposición de la materia orgánica; y los organismos acuáticos y marinos pueden ser perjudicados aún más por las sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta los organismos superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias.

Si la descarga entra en sistemas de aguas cerrados, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofización, con un crecimiento exacerbado de vegetación que también afecta la vida de este hábitat. Además, puede impactar en actividades económicas como la pesca y el turismo.

Los proyectos de tratamiento de aguas servidas tienen por objetivo evitar o aliviar los efectos de los contaminantes sobre la salud de la población y el ambiente natural. Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total sobre el ambiente es positivo.

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