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Cuando el agua natural ha sido utilizada para el consumo humano, uso industrial o uso agrícola, a los compuestos de origen natural que ya lleva disueltos o en suspensión, se le añaden una serie de contaminantes físicos, químicos y biológicos, que le dan al agua resultante el carácter de AGUA RESIDUAL.

Las aguas residuales (también llamadas aguas negras, aguas servidas o aguas fecales), sin las adecuadas técnicas de depuración, suponen un importante foco de contaminación para el cauce donde es vertida, pudiendo causar en el medio receptor: olores y sabores, toxicidad sobre fauna y flora, infecciones provocadas por microorganismos patógenos, impacto visual negativo, contaminación térmica o eutrofización de las masas de agua receptoras.
Complementado el sistema de depuración con tratamientos de reutilización, se consigue un agua regenerada con las garantías sanitarias suficientes para su aprovechamiento en un posterior uso.

Como primera clasificación de las aguas residuales podemos diferenciar entre:

  • Aguas urbanas: Incluyen las aguas procedentes de actividades domésticas (alimentos, deyecciones, limpieza casera, etc.), aguas de la limpieza pública, aguas de locales comerciales o industriales y/o aguas de escorrentía pluvial.
  • Aguas industriales: Incluyen las aguas de proceso industrial (siendo tan variadas como los tipos de industrias que las originan) que a menudo se encuentran mezcladas con las aguas domésticas de los trabajadores, aguas de limpieza o aguas pluviales de la industria.
La caracterización del agua residual permite conocer su composición física, química y biológica, proporcionando la información necesaria para dimensionar adecuadamente el tratamiento de depuración. Los parámetros más significativos en la caracterización de un agua residual son:
  • Residuos sólidos, en suspensión (S.S.) y disueltos. Los sólidos en suspensión pueden ser sedimentables o no sedimentables. Todos los sólidos pueden ser materia orgánica (volátiles) o materia inorgánica o mineral (no volátiles).
  • Demanda Biológica de Oxígeno (DBO5). Cantidad de oxígeno disuelto que emplean los microorganismos (a lo largo de un periodo de 5 días) para descomponer la materia orgánica de un agua residual a una temperatura de 20ºC. Es un parámetro que indica la cantidad de materia orgánica en un agua residual que se puede eliminar por procesos biológicos (biodegradabilidad de un agua residual).
  • Demanda Química de Oxígeno (DQO). Cantidad de oxígeno disuelto necesario para oxidar la materia orgánica de un agua residual, por medio de un fuerte oxidante en condiciones controladas de temperaturta y tiempo. Es un parámetro representativo de la cantidad de materia orgánica no biodegradable, o de la presencia de compuestos que inhiben la acción de los microorganismos.
  • pH. Mide la acidez o basicidad de un agua residual, y es un parámetro fundamental a controlar para la efectividad del proceso de depuración.
  • Aceites y grasas. Forman una película sobre la superficie del agua y reducen la transferencia de oxígeno dificultando la actividad biológica.
Nota: Cuando un agua es exclusivamente de origen urbano, se puede estimar tanto caudal (normalmente 200 l/hab.día) como composición del agua residual. Para un agua residual industrial, aunque existen referencias para muchos tipos de industria, es necesario disponer de datos concretos de caudal y composición, puesto que estos valores varían incluso para un mismo tipo de industria en función de su proceso productivo.
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