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Procesos EDAR: ¿cómo funcionan las estaciones depuradoras de aguas residuales?

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Lorena GLinkedin
Lorena G
Bionia Desarrollo

Las EDAR (Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales) son instalaciones diseñadas para recibir, tratar y devolver al medio ambiente el agua usada, garantizando que cumpla con los parámetros de calidad establecidos por la normativa ambiental.

Estas plantas representan un componente esencial en la gestión hídrica moderna, ya que transforman el agua residual —proveniente de hogares, industrias o redes urbanas— en un recurso nuevamente aprovechable, reduciendo la contaminación y protegiendo los ecosistemas.

Comprender sus procesos principales es clave para desmitificar su funcionamiento y reconocer la complejidad técnica, el control y el mantenimiento que requiere una operación eficiente. Además, permite valorar el papel de la ingeniería y la automatización en la protección del recurso más valioso: el agua.

Objetivo y diseño básico

El objetivo principal de una Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) es reducir la carga contaminante del agua residual hasta niveles que sean seguros para su vertido o reutilización.

Esta depuración se evalúa mediante parámetros clave de calidad, entre los que destacan:

  • DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno): indica la cantidad de materia orgánica biodegradable presente.

  • DQO (Demanda Química de Oxígeno): mide la materia orgánica total, tanto biodegradable como no biodegradable.

  • SST (Sólidos Suspendidos Totales): cuantifica las partículas sólidas presentes en el agua.

  • Nutrientes (nitrógeno y fósforo): responsables de la eutrofización de cuerpos de agua.

  • Patógenos: microorganismos que pueden afectar la salud pública.

El diseño de una EDAR se basa en criterios hidráulicos y ambientales bien definidos, que incluyen:

  • El caudal medio y máximo previsto.

  • La caracterización físico-química y biológica del influente.

  • Los requerimientos del cuerpo receptor o del uso previsto del efluente tratado.

Todo ello debe cumplir con las normas regulatorias aplicables, principalmente la NOM-001-SEMARNAT-2021, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en descargas de aguas residuales en México.

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Etapas principales del tratamiento

Las EDAR se componen de etapas biológicas, físicas y químicas que, unidas, permiten la depuración.

A continuación, se resumen las etapas más importantes del proceso:

1. Pretratamiento y desbaste

Es la primera línea de defensa del sistema.
Incluye rejillas y tamices para retener sólidos gruesos (como plásticos, trapos o ramas), desarenadores para eliminar arena y grava, y desengrasadores que separan aceites y grasas.
Su función principal es proteger los equipos posteriores y asegurar una operación estable.

2. Tratamiento primario (sedimentación)

En los sedimentadores primarios, se eliminan las partículas sedimentables mediante la gravedad, formando el lodo primario.
En esta etapa se reduce hasta un 50% de los sólidos suspendidos y parte de la carga orgánica total.

3. Tratamiento secundario (biológico)

Aquí se lleva a cabo la degradación biológica de la materia orgánica disuelta mediante microorganismos.
Los procesos más comunes son:

  • Lodos activados (con aireación y recirculación).

  • Reactores de lecho móvil (MBBR).

  • Biofiltros percoladores.

La aireación controlada y la recirculación de lodos son determinantes para lograr la eficiencia deseada en la eliminación de DBO y DQO.

4. Tratamiento terciario o de pulido

Etapa destinada a obtener un efluente de alta calidad, apto para reúso o vertido seguro.
Incluye:

  • Filtración avanzada y eliminación de nutrientes (N y P).

  • Adsorción en carbón activado.

  • Desinfección mediante ozono, luz ultravioleta (UV) o cloro.

Unidades y procesos habituales

Entre las unidades y procesos más comunes se encuentran:

  • Sistemas de lodos activados con clarificación secundaria:
    Constituyen la base del tratamiento biológico convencional. Permiten una alta remoción de DBO y DQO, garantizando un efluente estable y controlado.

  • Digestión anaerobia de lodos:
    Facilita la valorización energética mediante la producción de biogás y la reducción del volumen de lodos, aportando sostenibilidad y eficiencia operativa.

  • Reactores MBR (Membrane BioReactor):
    Combinan un reactor biológico con filtración por membranas, logrando efluentes de calidad superior con una huella física reducida, ideales para espacios limitados o proyectos de reúso.

  • Procesos de Oxidación Avanzada (AOP):
    Aplican agentes oxidantes potentes —como ozono, peróxido de hidrógeno o radiación UV— para degradar compuestos orgánicos persistentes, que no se eliminan en tratamientos convencionales.

La elección técnica depende de variables como la eficiencia requerida, los costos operativos, la disponibilidad de espacio y las posibilidades de reutilización del efluente.

En conjunto, estas tecnologías permiten que las EDAR modernas sean más compactas, energéticamente eficientes y adaptables a los retos actuales de la gestión hídrica en México.

Gestión del lodo y subproductos

La gestión de lodos generados en una EDAR es una de las etapas más críticas y determinantes para su eficiencia técnica, económica y ambiental.

Estos lodos concentran la materia orgánica y los sólidos removidos durante el proceso de depuración, por lo que su tratamiento, estabilización y disposición final requieren especial atención.

Etapas del manejo de lodos

  1. Espesamiento: reduce el volumen inicial mediante separación de agua, facilitando su posterior manejo.

  2. Deshidratación: incrementa el contenido sólido mediante centrifugación, filtros prensa o bandas, disminuyendo costos de transporte y disposición.

  3. Disposición o valorización: según las condiciones locales, los lodos pueden ser estabilizados y enviados a vertederos controlados, o valorizados mediante digestión anaerobia o compostaje.

Opciones de valorización

  • Digestión anaerobia: permite la producción de biogás, utilizado para generación eléctrica o térmica.

  • Compostaje: convierte el lodo estabilizado en enmienda orgánica o fertilizante para uso agrícola o forestal.

  • Aprovechamiento energético: en algunos casos, el lodo seco puede utilizarse como combustible alterno en procesos industriales.

El control de olores, la optimización energética y la economía del tratamiento de lodos son factores decisivos para garantizar la viabilidad técnica y ambiental de cualquier proyecto de depuración.

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Control, drenaje y registro: el cerebro operativo

Una EDAR moderna y eficiente no depende únicamente de tanques, bombas o reactores biológicos, sino de un sistema de control inteligente que asegure la estabilidad del proceso y el cumplimiento normativo en todo momento.

Monitoreo y automatización

La instrumentación de campo —como sensores de pH, turbidez, oxígeno disuelto, conductividad, caudalímetros y detectores de nutrientes— alimenta los sistemas SCADA o PLC, que permiten:

  • Ajustar automáticamente la aireación, dosificación y recirculación según las condiciones del efluente.

  • Optimizar el consumo energético y la eficiencia del tratamiento biológico.

  • Detectar desviaciones en tiempo real, previniendo fallos o descargas fuera de norma.

Drenaje y manejo hidráulico

Un sistema de drenaje bien diseñado previene atascos y sobrepresiones, facilita el manejo de aguas pluviales o sobrecaudales, y protege la integridad estructural de la planta.

Registro y trazabilidad de datos

El registro continuo de datos (log) —incluyendo históricos, tendencias y reportes automáticos— es esencial para:

  • Demostrar el cumplimiento normativo ante autoridades ambientales.

  • Optimizar la operación y los mantenimientos.

  • Planificar estrategias de mantenimiento predictivo basadas en evidencia operativa.

En conjunto, estos sistemas conforman el cerebro operativo de una EDAR, garantizando eficiencia, seguridad y sostenibilidad en cada fase del proceso.

Mejores prácticas operativas

Si quieres mantener una EDAR en las mejores condiciones es recomendable:

  • Calibración periódica de sensores: asegura la precisión de las mediciones de pH, oxígeno disuelto, turbidez y nutrientes.

  • Muestreos de laboratorio frecuentes: permiten validar las lecturas en línea y ajustar los parámetros de control.

  • Mantenimiento preventivo de soplantes, bombas y sistemas de aireación para evitar fallas críticas.

  • Planes de contingencia frente a picos de carga, variaciones hidráulicas o eventos meteorológicos extremos.

  • Capacitación constante del personal operativo y protocolos claros de respuesta ante alarmas, que reducen riesgos operativos y ambientales.

Cumplimiento normativo y transparencia

El cumplimiento ambiental no solo requiere tecnología, sino también trazabilidad y transparencia operativa.
Esto implica:

  • Informes periódicos y registros accesibles de los parámetros clave.

  • Monitoreo continuo y auditorías digitales.

  • Seguimiento de indicadores de desempeño (KPI) que garanticen la conformidad con la NOM-001-SEMARNAT-2021 y demás regulaciones locales.

Una operación que combina buenas prácticas, tecnología y capacitación fortalece la licencia social para operar, incrementa la confianza de clientes y autoridades, y asegura la sostenibilidad a largo plazo del sistema.

Reúso y sostenibilidad

Las EDAR diseñadas con enfoque en el reúso permiten maximizar el valor del agua tratada, transformando un residuo en un recurso estratégico.
El reúso del efluente en sistemas de enfriamiento industrial, procesos no potables o riego de áreas verdes reduce la demanda de agua potable y disminuye la presión sobre las fuentes naturales.

Valor energético y eficiencia operativa

La sostenibilidad también se extiende a la recuperación y optimización energética.

  • La producción de biogás mediante digestión anaerobia aprovecha la materia orgánica residual como fuente renovable.

  • La optimización del sistema de aireación, principal consumidor energético de una EDAR, disminuye los costos operativos y la huella de carbono.

Ingeniería y control integral

Las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales son instalaciones donde confluyen ingeniería hidráulica, biotecnología y automatización avanzada.
Cuando operan correctamente, protegen los ecosistemas, habilitan el reúso seguro del agua y aportan sostenibilidad al desarrollo urbano e industrial.

El drenaje bien concebido y el registro riguroso de datos operativos son pilares fundamentales para mantener la eficiencia técnica, la trazabilidad y el cumplimiento normativo, asegurando una operación responsable y de largo plazo.

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