El riesgo de salpicaduras químicas en el tratamiento de las aguas residuales
Debido a nuestras actividades, el agua que utilizamos a diario en casa o en nuestras industrias está cargada de diversas sustancias biológicas, físicas y químicas (metales pesados, aceites, pesticidas, herbicidas, residuos alimentarios, residuos orgánicos, arena, parásitos, sustancias tóxicas, biocidas, etc.). Esto es lo que comúnmente se conoce como «aguas residuales». Para limitar al máximo nuestro impacto en el medio ambiente, es imprescindible tratar estas aguas residuales antes de verterlas a los cauces o reutilizarlas.
Esta función de tratamiento de las aguas contaminadas la realizan las estaciones depuradoras de aguas residuales (EDAR), ya sean internas (como puede ser el caso de algunas industrias, en las que un centro puede tener su propia depuradora) o externas, interiores o exteriores.
Este tratamiento del agua se divide en varias etapas, durante las cuales el personal puede estar expuesto en cualquier momento a riesgos, ya sean físicos (riesgo de caída, resbalones), biológicos (asfixia, intoxicación por materiales contaminados) o químicos (salpicaduras, inhalación).
Descripción del proceso de tratamiento de aguas residuales
El proceso de tratamiento de las aguas residuales puede dividirse en varias etapas principales: entrada del efluente, pretratamiento (cribado, desarenado, desengrasado y eliminación de aceites), tratamiento (físico-químico y/o biológico, seguido de clarificación), desinfección, ajuste del pH y tratamiento de los lodos. En las distintas etapas del proceso de tratamiento, el agua y los lodos se controlan y analizan para garantizar el cumplimiento de las normas medioambientales locales.
1 – Entrada del efluente
Las aguas residuales (también llamadas efluentes) llegan a la planta, tras ser elevadas o vertidas. En esta fase surgen los riesgos biológicos, como la asfixia y el envenenamiento (en las áreas de captación) o la proyección de materiales contaminados (en el caso del trasiego).
2 – Pretatamiento
Las aguas residuales pasan primero por un pretratamiento mecánico y físico.
A/ Cribado y tamizado
Las aguas residuales pasan por cribas de diferentes tamaños (llamadas cribas de barras), que tienen la función de retener la materia sólida: materia gruesa como ramas, hojas, plásticos diversos, latas, así como partículas más pequeñas (gracias a cribas más finas, mediante un proceso de tamizado).
B/ Desarenado y desengrasado
En un primer depósito, el agua se decanta para eliminar su contenido en:
• grasas y aceites, que se recuperan en la superficie ;
• arenas, pizarras y arcillas, que se depositan en el fondo del tanque.
Durante estas etapas de pretratamiento, no se utiliza ningún producto químico en el proceso propiamente dicho. No obstante, el riesgo de exposición a productos químicos es elevado en las operaciones de mantenimiento y revisión, en las que se utiliza lejía (hipoclorito de sodio, fórmula NaOCl) o ácido clorhídrico para limpiar equipos y materiales.
3 – Tratamiento
Este tratamiento pasa por varias etapas, en las que se pueden utilizar diversos productos químicos.
A-1/ Tratamiento físico-químico
El agua pretratada puede someterse a un tratamiento físico-químico (además o en lugar de un tratamiento biológico), cuyo objetivo es eliminar la contaminación disuelta, el fósforo y las materias en suspensión. La mayoría de las veces, se añaden al agua sales de hierro como el cloruro férrico (FeCl3) o el cloruro de aluminio (AlCl3) para que reaccionen con el fósforo, al que se añade leche de cal (Ca(OH)2 en suspensión), que tiene la función de ayudar a mantener un pH adecuado para la coagulación de los sólidos en suspensión y eliminar los metales pesados, los sulfatos y los fluoruros.
Los fosfatos insolubles resultantes de esta reacción se aglomeran con un coagulante o floculante (en polvo o líquido) y se decantan.
Riesgo de caída: al entrar en contacto con el agua, los floculantes en polvo se disuelven y forman un gel viscoso que hace que las instalaciones y los suelos sean muy resbaladizos, lo que aumenta el riesgo de caídas. Si hay incluso una pequeña cantidad de residuos de floculante, el suelo volverá a ser resbaladizo si se añade agua (por ejemplo, durante la limpieza, la lluvia o la humedad del aire). Por lo tanto, es muy importante eliminar todos los residuos de floculante para evitar un accidente.
A-2/ Tratamiento biológico
Existen varios procesos, que pueden utilizarse solos o combinados: los cultivos fijos y los biofiltros, los discos bacterianos o biodiscos, el reactor biológico de soporte fluido y los lodos activados (que es el proceso más utilizado actualmente).
Esta operación tiene lugar en tanques de aireación, donde se alternan las fases aeróbica (nitrificación) y anaeróbica (desnitrificación).
En primer lugar, durante la fase aeróbica, se fomenta y acelera el proceso natural de descomposición de la materia orgánica por parte de las bacterias Nitrosomonas y Nitrobacter.
Así, el amonio (NH4+) presente en el agua se transforma en nitrato:
NH4+ + 2O2 -> NO3- + 2H+ + H2O (agua)
En segundo lugar, durante la fase anaeróbica, en ausencia de oxígeno en el agua, las bacterias Pseudomonas utilizan el nitrato y el nitrito como fuente de oxígeno. Para esta etapa, es importante tener una cantidad suficiente de carbono fácilmente degradable (principalmente metanol). El nitrógeno amoniacal se convierte entonces en nitrógeno gaseoso (N2), que escapa a la atmósfera, mientras que se forma un depósito en el fondo del tanque (lodo primario) antes de ser retirado para su tratamiento.
También pueden utilizarse otros microorganismos para captar el fósforo disuelto en el agua.
El contacto con estos productos químicos, necesarios para que el tratamiento biológico funcione, es arriesgado. En efecto, al manipular los productos, los operarios están expuestos al riesgo de salpicaduras. La mayoría de estos productos (véase nuestra tabla en el apéndice) pueden ser irritantes y/o corrosivos y causar daños químicos en los ojos o la piel.
B/ Aclarado
A continuación, la mezcla se dirige desde el tanque de aireación al clarificador, donde los lodos biológicos (o lodos activados) se separan del agua tratada por decantación. Una parte de estos lodos se devolverá al tanque de aireación para aumentar la concentración bacteriana, ayudar a la propagación y acelerar la degradación de la materia orgánica. El excedente, llamado «lodo secundario», se envía al tratamiento de lodos.
4 – Desinfección
1/ Desinfección del agua
La desinfección es la última etapa del tratamiento del agua. El objetivo es eliminar los microorganismos patógenos que quedan en el agua después de la etapa de aireación, antes de que se devuelva a la red de distribución y se consuma de nuevo.
Entre los productos químicos que pueden utilizarse para la desinfección se encuentran el cloro (dosis de 2 a 10mg/L), el dióxido de cloro (ClO2), el ozono (O3) y el hipoclorito de sodio (aunque este último se utiliza cada vez menos). El ozono también elimina ciertos contaminantes que pueden seguir presentes en el agua (nitritos, hierro, manganeso, cianuro, pesticidas, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos clorados, PCB, etc.).
Aunque la cloración es el tipo de desinfección más común, es bueno saber que también existe la posibilidad de desinfección por UV.
2/ Desinfección del aire
Para mantener el aire libre de olores desagradables para los habitantes cercanos a la planta de tratamiento de aguas, el aire también se lava con productos químicos. Entre ellos están el peróxido de hidrógeno (H2O2), el ácido sulfúrico (H2SO4), la lejía (NaOC) y la sosa cáustica (NaOH). El contacto con estos productos químicos para la desinfección es arriesgado. En efecto, los operarios están expuestos al riesgo de salpicaduras que pueden tener graves consecuencias (para más información sobre los riesgos, véase nuestro documento en el anexo).
5 – Ajustar el pH del agua
Este paso debe realizarse antes de cada vertido en el medio natural. En Europa, el pH del agua vertida debe ser inferior a 8,5.
Para bajar el pH, los operadores utilizan ácidos fuertes, como el ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfúrico (H2SO4) o el ácido nítrico (HNO3). Como alternativa a estos ácidos fuertes, también es posible utilizar dióxido de carbono (CO2), que puede neutralizar los álcalis presentes en el agua, además de tener un efecto anticalcáreo en los circuitos de refrigeración. Por el contrario, para aumentar la alcalinidad, utilizan sosa cáustica (NaOH), carbonato de calcio (CaCO3) o suspensión de cal (Ca(OH)2).
El contacto con estos productos químicos, necesarios para neutralizar el pH, supone un riesgo para el operario (para más información sobre los riesgos, véase nuestra tabla en el apéndice).
6 – Tratamiento de lodos
Los lodos residuales recogidos durante las distintas etapas del tratamiento de las aguas contaminadas llegan a la sala de tratamiento de lodos.
En función de su destino final, puede someterse a uno o varios de los siguientes tratamientos: espesamiento, deshidratación, secado, incineración.
A/ Espesamiento
El espesamiento es la primera etapa de tratamiento que se aplica a los lodos procedentes del tratamiento de aguas. Este primer tratamiento aumenta la tasa de sequedad de los lodos (entre el 6 y el 8%), con el fin de obtener lodos de «calidad» para los siguientes tratamientos.
Este espesamiento es posible mediante dos procesos, a saber, el espesamiento estático (decantación bajo la sola acción de la gravedad) y el espesamiento dinámico (concentración mediante energías mecánicas, como la flotación, la deshidratación/filtración o la centrifugación). Estos dos métodos pueden combinarse en la misma planta.
En la mayoría de los casos, el espesamiento estático no utiliza ningún polímero en los lodos orgánicos. Sin embargo, puede utilizarse cal para mantener un pH de 7 a 8 cuando los lodos puedan fermentar, especialmente si los lodos se dejan en el tanque durante mucho tiempo (por ejemplo, los fines de semana sin deshidratación) o en regiones cálidas. En cambio, en el caso de los lodos hidróxidos, el uso de floculantes permite aumentar considerablemente los caudales admisibles.
B/ Deshidratación
El exceso de lodo se deshidrata, lo que permite alcanzar una sequedad de entre el 15% y el 40%. El lodo adquiere entonces un aspecto más pastoso o sólido, antes de ser secado.
Existen dos técnicas de deshidratación: la deshidratación mecánica, que consiste en la filtración o centrifugación (utilizada principalmente en las grandes plantas), y la deshidratación mediante geomembranas (una técnica más reciente y más adecuada para las plantas pequeñas)
Cuando los lodos vayan a utilizarse como abono, pueden mezclarse con cal viva en polvo para detener la fermentación y reducir los olores. Para conocer los riesgos químicos relacionados con la cal, puede consultar nuestra tabla en el apéndice
C/ Secado
Este proceso permite solidificar los lodos mediante su secado, para aumentar su poder calorífico (si se incineran posteriormente) o para facilitar su almacenamiento y transporte (si se reutilizan).
El truco consiste en secar los lodos lo suficiente para que se estabilicen e higienicen, pero siempre procurando que su sequedad no sea demasiado elevada, con el riesgo de generar polvo y ciertos riesgos, como reacciones de autocalentamiento o explosión.
D/ Incineración
Se incineran cuando son considerados como residuos o como combustible.
Prevención del riesgo químico y métodos de descontaminación
1 – ¿Cómo protegerse?
Existen diferentes formas de protegerse, tanto con equipos de protección colectiva (EPC), como detectores de gas (fijos o portátiles), duchas o un sistema de ventilación general, como con equipos de protección individual (EPI) adaptados a los riesgos que encuentre (por ejemplo una semimáscara desechable FFP2 en presencia de bioaerosoles, con filtración antigás si es necesario; gafas, para protegerse de las salpicaduras al tomar muestras de agua en piscinas o al limpiar con un chorro de agua; guantes impermeables y lavables para evitar la contaminación biológica).
Para protegerse de los productos químicos, existen las clásicas gafas, guantes, batas, trajes integrales, pero también equipos especiales adaptados a una manipulación específica. Por ejemplo, al manipular ácido sulfúrico, el material de los guantes utilizados dependerá de su concentración: para el ácido sulfúrico concentrado (>70%), sólo serán compatibles los guantes de caucho butílico o de polietileno. En cambio, si el ácido es menos concentrado (<30%), los guantes pueden ser de caucho (natural, butilo o nitrilo), neopreno (policloropreno), polietileno o policloruro de vinilo. .
Por lo tanto, recuerde comprobar la idoneidad de su equipo de protección personal, llevarlo y ajustarlo correctamente. Si un EPI se daña (por ejemplo, un agujero en el guante, un producto químico que se mete bajo las gafas o gotea en la cara), hay que reaccionar rápidamente para lavarlo y evitar que el producto tenga tiempo de penetrar y reaccionar.
2 – Contacto con productos químicos, ¿qué hacer?
Una salpicadura de productos químicos puede tener graves consecuencias para la víctima si no se trata con rapidez y eficacia.
La cadena de acción general que proponemos a continuación consiste en reaccionar según el protocolo recomendado para la solución de lavado elegida.
3 – Descontaminarse, sí, pero ¿con qué?
Opción 1: Lavado con agua
Las duchas de seguridad con agua son una opción habitual en la industria en general. Este lavado con agua debe realizarse en un tiempo de respuesta óptimo de 10 segundos. Esto significa que la instalación debe ser fácilmente accesible para que el operario que sufra el contacto con productos químicos pueda iniciar el lavado dentro de este tiempo.
Afortunadamente, los accidentes no ocurren todos los días. Sin embargo, esto también significa que las duchas de seguridad sólo se activan en muy pocas ocasiones, normalmente en el momento del accidente. Esta falta de actividad hace que el agua se estanque en la ducha y en la parte específica del suministro. El agua estancada deposita sarro; hace que la ducha y las tuberías se oxiden y se contaminen bacteriológicamente, lo que a veces las hace inutilizables en caso de emergencia. Esto es especialmente importante si la ducha de seguridad tiene una conexión especial. Para evitarlo, las normas recomiendan que la ducha funcione semanalmente.
En el caso de los equipos que se desplazan por las instalaciones (como los trabajadores de mantenimiento y servicio o los trabajadores de la estación de bombeo) o la presencia de una planta de tratamiento interna dentro de un complejo industrial, el acceso rápido a las duchas de seguridad puede ser difícil. Por lo tanto, es interesante poder equipar a estos empleados con soluciones móviles, para que siempre tengan a mano una solución de primeros auxilios.
Opción 2: la solución DIPHOTERINE®
La solución DIPHOTERINE® es una solución de lavado activa, que lava y elimina el producto químico peligroso más rápidamente con menos volumen.
Esto le permite eliminar rápidamente la sustancia química presente en el tejido y que aún no ha reaccionado con él, para evitar o limitar su acción. Esto reduce el dolor, disminuye la gravedad de las lesiones y los cuidados necesarios, reduce en gran medida el número de duchas y los costes de mantenimiento de las mismas, y puede ser potencialmente portátil para comenzar la descontaminación rápidamente.
El lavado debe iniciarse en el primer minuto después de la pulverización para obtener la máxima eficacia. Esto da al operador más tiempo para llegar al punto de lavado. Los contenedores transportables también permiten equipar a cualquier operario para realizar operaciones aisladas.
Para saber más sobre los diferentes beneficios de la DIPHOTERINE®, ¡visite nuestra página!
FUENTES PRINCIPALES:
INRS, Station d’épuration des eaux usées – Prévention des risques biologiques (2013)
INRS, Assainissement et traitement des eaux usées (2017)
INRS, Fiches toxicologiques (FT30, FT238, FT154, FT157, FT43, FT5, FT32, FT16, FT51, FT258, FT123, FT13,…)
Officiel Prévention – Santé et sécurité au travail, La prévention des risques professionnels des agents d’assainissement et de traitement des eaux usées (2009)
Officiel Prévention – Santé et sécurité au travail, La prévention de la pollution des eaux
SUEZ International SAS, Memento Degremont® – Eau et généralités
SUEZ International SAS, Memento Degremont® – Procédés et technologies
Société Publique de Gestion de l’Eau (SPGE), Fonctionnement d’une station d’épuration
JCFrance Industrie, Comment fonctionne une station d’épuration ? (2022)
