Por: RAMÓN MERINO LOO

TRATAMIENTO DEL AGUA

Por: RAMÓN MERINO LOO

AGRADECIMIENTO

Ing. Miguel Paredes Melgoza

Director General

Índice:

1. Aspectos Generales

2. Marco Jurídico

3. Tratamiento del Agua

4. Tipos de tratamiento del Agua: Primario, Secundario y Terciario

5. Costos de Operación y Mantenimiento

6. Conclusiones

EL AGUA EN EL PLANETA

El AGUA, es un recurso tan

importante como la vida misma, ya

que dependemos completamente

de ella para sobrevivir.

El cuidado en su consumo y su

posterior tratamiento se vuelven

hoy en día, una actividad obligada

La cantidad total de agua en el planeta … NO CAMBIA

Desde el espacio, cualquier imagen de

nuestro planeta muestra que la Tierra es

un planeta azul, y es que el 70% de su

superficie está cubierta por agua y sólo

30% es tierra firme. (AGUA.ORG.MX)

Sin embargo, contrario a lo que muchas personas creen

Su distribución es muy variable, en

algunas regiones es muy

abundante, mientras que en otras

escasea.

De ésta, “Agua Dulce”,

casi

el 70%

no está disponible para

consumo humano

debido a que se

encuentra en forma de

glaciares, nieve o hielo.

La disponibilidad de

agua promedio anual

en el mundo es de

aprox.

1,386 millones de

km3

De éstos,

el 97.5 % es agua salada

y

solo el 2.5 %

es agua dulce

Es decir, solamente

existen

35 millones de km3

Se estima que

solamente el 0.77% se

encuentra como agua

dulce accesible al ser

humano.

ESTADISTICAS

DEFINICIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

Las AGUAS RESIDUALES Son

aquellas aguas de composición

variada provenientes de las

descargas de usos público urbano,

doméstico, industrial, comercial, de

servicios, agrícola, pecuario, de las

plantas de tratamiento y en general,

de cualquier uso, así como la mezcla

de ellas.

Pueden contener grasas, detergentes, materia orgánica, residuos

industriales, agro ganaderos, sustancias toxicas, entre otros contaminantes.

Conocidas comúnmente como

AGUAS NEGRAS

CLASIFICACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

Se clasifican en:

Aguas residuales domésticas:

Aquellas procedentes de zonas de

vivienda y de servicios, generadas

principalmente por el metabolismo

humano y las actividades

domésticas.

Aguas residuales industriales: Todas las aguas residuales vertidas desde

locales utilizados para efectuar cualquier actividad comercial o industrial,

que no sean aguas residuales domésticas ni aguas de escorrentía pluvial.

AGUAS RESIDUALES URBANAS

Aguas residuales urbanas:

Las aguas residuales

domésticas o la mezcla de las

mismas con aguas residuales

industriales y/o aguas de

escorrentía pluvial.

Todas ellas habitualmente se recogen en un sistema colector y son

enviadas mediante un emisario terrestre a una Planta de Tratamiento de

Agua (PTAR)

MARCO JURIDICO

La Constitución Política Mexicana establece la gestión jurídica del agua en los siguientes artículos y la Ley de Aguas Nacionales (LAN).

El artículo 4˚ reconoce que

toda persona tiene derecho al

acceso, la disposición y el

saneamiento de agua para

consumo personal y

doméstico en forma

suficiente, salubre, aceptable

y asequible.

El Estado debe garantizar este

derecho de forma equitativa y

sustentable, y establecer la

participación de la Federación, los

estados y la ciudadanía para

conseguirlo.

El artículo 27 señala que las aguas

son propiedad de la Nación y

sienta las bases para que el Estado

regule su aprovechamiento

sostenible, con la participación de

la ciudadanía y de los tres niveles

de gobierno. Especifica que la

explotación, el uso o

aprovechamiento de los recursos

se realizará mediante concesiones

otorgadas por el Ejecutivo, con

base en las leyes.

El artículo 115, por su parte, especifica que los municipios tienen a su cargo los

servicios públicos de agua potable, drenaje, alcantarillado, tratamiento y

disposición de sus aguas residuales.

LEGISLACIÓN

LEY DE AGUAS NACIONALES

Legislación aplicable en materia de Aguas Residuales

Ley de Aguas Nacionales y su Reglamento,

Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente

En su artículo 88 atribuye a los

municipios, con la participación de los

estados, el control de las descargas de

aguas residuales en los alcantarillados y

sistemas de drenaje de los centros

urbanos. Hay que destacar que, en virtud

del artículo 91 bis de dicha ley, las

personas físicas y jurídicas tendrán que

cumplir con las condiciones de descarga

específicas que existan en cada

municipio y estado.

Comisión Nacional del Agua Municipios con el concurso de los Estados

Descargas de Aguas Residuales a

Cuerpos Receptores Nacionales

Descargas de Aguas Residuales a

Sistemas de Alcantarillado

COMPETENCIA PARA EL CONTROL DE LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES

NORMAS OFICIALES

MEXICANAS

APLICABLES A

DESARGAS DE

AGUAS

RESIDUALES

NOM-001-SEMARNAT-1996




DESCARGAS EN AGUAS Y

BIENES NACIONALES

DESCARGAS AL

ALCANTARILLADO MUNICIPAL

AGUAS RESIDUALES PARA

REUSO EN SERVICIOS

LMP PARA DISPOSICIÓN DE

LODOS Y BIOSOLIDOS

NORMAS OFICIALES MEXICANAS


ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS

RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES NACIONALES, CON EL OBJETO DE PROTEGER SU CALIDAD Y POSIBILITAR

SUS USOS.

Tabla 1.- Contaminantes Básicos

LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARA CONTAMINANTES BASICOS

RIOS EMBALSES NATURALES AGUAS COSTERAS S U E L O

PARAMETROS Y ARTIFICIALES Explotación HUMEDALES

(miligramos por Uso en riego Uso público P ro tecció n Uso en riego Uso público pesquera, R ecreació n Estuario s Uso en riego NATURALES

litro, excepto agrí co la urbano de vida agrí co la urbano navegació n y (B ) (B ) agrí co la (B)

cuando se (A ) (B ) acuát ica (B ) (C ) o tro s uso s

específique) (C) (A) (A)

P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D.

Temperatura oC (1) N.A N.A. 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 N.A. N.A. 40 40

Grasas y Aceites (2) 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25 15 25

Materia Flotante (3) ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente ausente

Sólidos Sedimentables (ml/l) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 N.A. N.A. 1 2

Solidos Suspendidos Totales 150 200 75 125 40 60 75 125 40 60 150 200 75 125 75 125 N.A. N.A. 75 125

Demanda Bioquímica de Oxígeno5150 200 75 150 30 60 75 150 30 60 150 200 75 150 75 150 N.A. N.A. 75 150

Nitrógeno Total 40 60 40 60 15 25 40 60 15 25 N.A. N.A. N.A. N.A. 15 25 N.A. N.A. N.A. N.A.

Fósforo Total 20 30 20 30 5 10 20 30 5 10 N.A. N.A. N.A. N.A. 5 10 N.A. N.A. N.A. N.A.

P. D. = Promedio Diario P. M. = Promedio Mensual N. A. = No Aplicable

(A), (B) y (C): Tipo de Cuerpo Receptor según la Ley Federal de Derechos

(1) Instántaneo

(2) Muestra Simple Promedio Ponderado

(3) Ausente según el método de Prueba definido en la NMX-AA-006


ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS

RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES NACIONALES, CON EL OBJETO DE PROTEGER SU CALIDAD Y POSIBILITAR

SUS USOS.

Tabla 2.- Metales pesados

LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES PARA METALES PESADOS Y CIANUROS

RIOS EMBALSES NATURALES AGUAS COSTERAS S U E L O

PARAMETROS (*) Y ARTIFICIALES

Explotación HUMEDALES

(miligramos por litro) Uso en riego Uso público P ro tecció n Uso en riego Uso público pesquera, R ecreació n Estuario s Uso en riego NATURALES

agrí co la urbano de vida agrí co la urbano navegació n y (B ) (B ) agrí co la (B)

(A ) (B ) acuát ica (B ) (C ) o tro s uso s

(C ) (A ) (A )

P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D. P.M. P.D.

Arsénico 0.2 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.4 0.1 0.2 0.2 0.4 0.1 0.2

Cadmio 0.2 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.4 0.1 0.2 0.1 0.2 0.2 0.4 0.1 0.2 0.05 0.1 0.1 0.2

Cianuros 1.0 3.0 1.0 2.0 1.0 2.0 2.0 3.0 1.0 2.0 1.0 2.0 2.0 3.0 1.0 2.0 2.0 3.0 1.0 2.0

Cobre 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0 4.0 6.0

Cromo 1 1.5 0.5 1.0 0.5 1.0 1 1.5 0.5 1.0 0.5 1.0 1 1.5 0.5 1.0 0.5 1.0 0.5 1.0

Mercurio 0.01 0.02 0.005 0.01 0.005 0.01 0.01 0.02 0.005 0.01 0.01 0.02 0.01 0.02 0.01 0.02 0.005 0.01 0.005 0.01

Níquel 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4

Plomo 0.5 1 0.2 0.4 0.2 0.4 0.5 1 0.2 0.4 0.2 0.4 0.5 1 0.2 0.4 5 10 0.2 0.4

Zinc 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20

P. D. = Promedio Diario P. M. = Promedio Mensual N. A. = No Aplicable

(A), (B) y (C): Tipo de Cuerpo Receptor según la Ley Federal de Derechos

(1) Instántaneo

(2) Muestra Simple Promedio Ponderado


ESPECIFICACIONES

EL RANGO PERMISIBLE DE pH ES DE 5 A 10 UNIDADES.

EL LMP DE COLIFORMES FECALES ES DE 1000 Y 2000 NMP/100 ML,

PARA PROMEDIO MENSUAL Y DIARIO, RESPECTIVAMENTE.

EL LMP DE HUEVOS DE HELMINTO, PARA DESCARGAS VERTIDAS A

SUELO (USO EN RIEGO AGRÍCOLA), ES DE 1 Y 5 HUEVOS/L PARA

RIEGO NO RESTRINGIDO Y RIEGO CON RESTRICCIONES,

RESPECTIVAMENTE.


ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE

AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL

LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES

PARÁMETROS PROMEDIO

MENSUAL

PROMEDIO

DIARIO

INSTANTÁNEO

GRASAS Y ACEITES 50 75 100

SÓLIDOS

SEDIMENTABLES (ml/l)

5 7.5 10

ARSÉNICO TOTAL 0.5 0.75 1.0

CADMIO TOTAL 0.5 0.75 1.0

CIANURO TOTAL 1.0 1.5 2.0

COBRE TOTAL 10 15 20

CROMO HEXAVALENTE 0.5 0.75 1.0

MERCURIO TOTAL 0.01 0.015 0.02

NÍQUEL TOTAL 4.0 6.0 8.0

PLOMO TOTAL 1.0 1.5 2.0

ZINC TOTAL 6.0 9.0 12

CAMPO DE APLICACIÓN:

ES DE OBSERVANCIA OBLIGATORIA PARA LOS RESPONSABLES DE LAS DESCARGAS DE AGUAS

RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.


ESPECIFICACIONES

EL INTERVALO PERMISIBLE DE pH EN LAS DESCARGAS ES

ENTRE 5.5 Y 10 UNIDADES.

LA TEMPERATURA MÁXIMA PERMISIBLE ES 40 °C.

LA MATERIA FLOTANTE DEBE ESTAR AUSENTE.

LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES PARA DBO Y SST SON

LOS ESTABLECIDOS EN LA NOM-001-SEMARNAT-1996 O EN

LAS CONDICIONES PARTICULARES DE DESCARGA QUE

DEBA CUMPLIR A LA DESCARGA DEL SISTEMA MUNICIPAL.


Establece los límites máximos

permisibles de contaminantes para

las aguas residuales tratadas que se

reúsen en servicios al público. (DOF del 21 de septiembre de 1998)

Promedio mensual

TIPO DE REUSO Coliformes

Fecales

NMP/100 ml

Huevos

de

Helminto

(h/l)

Grasas

y

Aceites

mg/l

DBO5

mg/l

SST

mg/l

SEVICIOS AL PÚBLICO CON CONTACTO

DIRECTO 240

1

15 20 20

SERVICIOS AL PÚBLICO CON CONTACTO

INDIRECTO U OCASIONAL 1,000 < 5 15 30 30

LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES


Protección ambiental.- Lodos y biosólidos.- Especificaciones y límites

máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y

disposición final.

Los lodos y biosólidos que cumplan con esta especificación pueden ser manejados como

RESIDUOS NO PELIGROSOS para su aprovechamiento o disposición final.

PRINCIPALES ESPECIFICACIONES

Las personas físicas o morales interesadas en

llevar a cabo el aprovechamiento o disposición

final de los lodos y biosólidos a que se refiere

esta Norma Oficial Mexicana, deberá de recabar

la “constancia de no peligrosidad de los

mismos” en términos del trámite SEMARNAT-

07-007.

PTAR GALINDO , SJR QRO. Lechos de Secado

CONTAMINACION DEL AGUA

Debido a su composición

las aguas residuales

presentan diferentes

características físicas

químicas y biológicas que

deben ser cuantificadas

con anticipación para

poder seleccionar de forma

correcta el sistema de

tratamiento.

COMO SE DETERMINA EL NIVEL DE CONTAMINACIÓN DE LAS

AGUAS RESIDUALES ?

A este proceso se le llama “Caracterización de las

Aguas Residuales”.

CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

LOS CONTAMINANTES PUEDEN DIVIDIRSE EN:

CONTAMINANTES BIOLÓGICOS

cuyo origen orgánico les permite ser

descompuesto por bacterias.

CONTAMINANTES FÍSICOS

Como plásticos o partes metálicas que

pueden inclusive llegar a ser

radioactivas.

CONTAMINANTES QUÍMICOS

hidrocarburos, aceites, detergentes,

plásticos y pesticidas, compuestos

inorgánicos, como el fósforo, potasio,

ácidos, abonos sintéticos y más.

PARAMETROS CONTAMINANTES

Para conocer el tipo de contaminación es necesario llevar a cabo una caracterización del

agua residual, la cual proporciona una amplia variedad de información sobre el tipo y la

concentración de los contaminantes.

Algunos de los parámetros Físicos que deberán

ser analizados son:

Sin embargo, los que darán información sobre el contenido de la orgánica contaminante

serán

• Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

Es la cantidad de oxígeno consumida o necesaria para la descomposición

microbiológica (oxidación) de la materia orgánica en el agua, se define como la

cantidad total de oxígeno requerido por los microorganismos para oxidar la

materia orgánica biodegradable.

• pH

• Temperatura

• Conductividad: AFORO Y CARACTERIZACIÓN : Toma de muestra

comunidad “EL COECILLO” Estudio de Factibilidad y

Proyecto Ejecutivo PTAR PONIENTE SILAO, GTO

TRATAMIENTO DE LAS AGUAS

RESIDUALES

• Demanda Química de Oxígeno (DQO)

Mide toda la materia orgánica del agua (la biodegradable y la no biodegradable)

susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en

suspensión en una muestra líquida

• Nutrientes (nitrógeno y

fósforo)

• Sólidos en Suspensión

• Sólidos Sedimentables

• Además de los relacionados con el tipo

de actividad que genera el efluente

(metales, tensioactivos, sulfatos,

cianuros, etc.).

PTAR URIANGATO , GTO.

Sedimentador Secundario

¿POR QUÉ TRATAR EL AGUA?


DERECHO AL AGUA

En 2010 Naciones Unidas (NU) declaró “El acceso seguro

al agua potable y al saneamiento derecho humano

fundamental para el completo disfrute de la vida y de todos

los demás derechos humanos”. ... Agua limpia y saneamiento

es el sexto objetivo de un total de diecisiete.


La buena gestión de las aguas residuales significa hábitos de vida más saludables, y

energía más sostenible y limpia, y están en consonancia con los Objetivos de

Desarrollo Sostenible (ODS)

NIVELES DE TRATAMIENTO

CARATERÍSTICAS DE LOS PRINCIPALES NIVELES DE TRATAMIENTO


RESIDUALES

Por medio del Tratamiento de Aguas Residuales es posible eliminar los contaminantes

presentes en el agua a nivel físico, biológico y químico.

Las aguas tratadas pueden ser utilizadas de distintas maneras, por lo que

el proceso de tratamiento que se les da está relacionado con el uso que

éstas tendrán como el riego, agricultura, industria, entre otros

PTAR TARANDACUAO, GTO.


RESIDUALES

Las etapas de un sistema de tratamiento de aguas residuales se puede clasificar de

manera general en:

• Pretratamiento

• Tratamiento Primario

• Tratamiento Secundario • Tratamiento Terciario.

PTAR GALINDO, SJR QRO

PRETRATAMIENTO

PRETRATAMIENTO

En el pretratamiento se

llevan a cabo operaciones

físicas y mecánicas, con el

objetivo de separar de las

aguas residuales la mayor

cantidad de materias que

podrían causar problemas en

los tratamientos que se

desarrollan posteriormente.

Este tipo de materias pueden

incluir grasas, aceites,

ramas, basura, entre otros.

Incluye equipos tales como rejas, tamices, desarenadores y

desengrasadores

PTAR TEQUISQUIAPAN , QRO.

PRETRATAMIENTO

Rejillas Manuales de

gruesos y medios

Rejilla Automática

PTAR SAN PEDRO AHUACATLÁN II II (SPA II) SJR, QRO.

PTAR SANTA CATARINA, GTO.


Planta de Pretratamiento compacta:

• Cribado o desbaste

• Desarenado

• Desengrasado

PRETRATAMIENTO

Rejillas Manuales de gruesos y

medios, desarenador

PTAR GALINDOo SJR,

QRO

PTAR SPA II SJR, QRO

Cárcamo de bombeo

Nos permite asegurar que exista suficiente agua para la alimentación a los reactores

PRETRATAMIENTO

PTAR ROMITA, GTO PTAR ROMITA, GTO

TRATAMIENTO PRIMARIO

TRATAMIENTO PRIMARIO

El tratamiento primario es de carácter físico-químico, con éste se busca reducir la materia

suspendida, ya sea por medio de precipitación, sedimentación, o algunos tipos

de oxidación química.

Se eliminan los sólidos en suspensión presentes en el agua residual.

Los principales procesos físico-químicos que pueden ser

incluidos en el tratamiento primario son los siguientes

• Sedimentación Primaria

• Flotación

• Coagulación – floculación y filtración

Éste tiene altos costos, por lo que no se utiliza en todos los procesos.

TRATAMIENTO SECUNDARIO


El tratamiento secundario se emplea para eliminar cualquier contaminación orgánica

disuelta, por lo que la manera más eficiente de llevarlo a cabo es por medio de procesos

biológicos. Éste proceso se puede llevar a cabo, mediante distintos sistemas, de manera

aerobia o anaerobia.

Son métodos de tratamiento de agua residuales en los cuales la remoción de contaminantes se realiza a través de la actividad biológica.

Se utiliza para remover sustancias orgánicas, coloidales o disueltas.

La materia orgánica degradable se transforma en material celular (nuevas células o gases).

Los procesos biológicos se usan también para remover nitrógeno y fósforo.

Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente

“RAFA o UASB”

La digestión anaerobia es un proceso microbiológico complejo que se realiza en

ausencia de oxígeno, donde la materia orgánica se transforma a “biomasa” y

compuestos orgánicos, la mayoría de ellos volátiles.

PTAR ROMITA, GTO


El agua residual entra al RAFA por el fondo, y fluye hacia arriba. Los microorganismos

que forman la capa de lodo, depuran el agua al ir atravesándola en su flujo ascendente

.

PTAR VALTIERRILLA, GTO


Distribución interna del influente en un

RAFA



El efluente clarificado es extraído de la parte superior del tanque mediante una canaleta por

encima de las paredes inclinadas del reactor.

PTAR TARANDACUAO, GTO

Los lodos son depositados en el fondo del reactor y el agua y el gas son separados en la

superficie


El gas metano generado puede almacenarse para ser utilizado en algún

proceso de calentamiento o ser enviado a un quemador de gas para

convertirlo en CO2.



EL PROCESO ANAEROBIO ES ALTERADO POR LA PRESENCIA DE:

METALES PESADOS

ALCALINIDAD ALTA

SULFATOS

SULFUROS

CLOROFORMO

CIANUROS

FENOLES

CLORUROS (ALTOS)

NITRATOS (DQO/N > 70)

VARIACIONES DE pH y temperatura

Cantidades excesivas de estos compuestos inhiben la actividad de las bacterias encargadas de degradar la materia orgánica.



Después del sistema anaerobio es necesario realizar un pulimento para eficientar el

proceso y lograr los parámetros de salida requeridos.

Generalmente se realiza mediante un FILTRO PERCOLADOR es

un filtro biológico de lecho fijo que opera bajo condiciones (principalmente)

aeróbicas. Se "deja caer" o rocía agua de desecho decantada sobre el filtro. Al

migrar el agua por los poros del filtro, la materia orgánica se degrada por la

biomasa que cubre el material del filtro.



Reactor Aerobio “Lodos Activados”


Es un proceso con alta eficiencia de remoción que se basa en el suministro controlado de

aire para transformar los contaminantes presentes en el agua en microorganismos,

generando a la vez, energía para su metabolismo, formando “flóculos” que se mantienen

en suspensión (lodos activados) degradando de esta forma la materia orgánica.

PTAR IRAPUATO, GTO



PTAR IRAPUATO, GTO

El lodo activado se desarrolla inicialmente por una aireación prolongada bajo ciertas

condiciones que favorecen el crecimiento de organismos que tienen la capacidad de

oxidar la materia orgánica.



PTAR IRAPUATO, GTO

PTAR PALMILLAS SJR, QRO

En este proceso el paso más

importante es la aireación, se

logra por difusión de AIRE, que

se inyecta por medio de

sopladores y a través de

tuberías y difusores de aire bajo

la superficie del licor mezclado,

o por agitación mecánica con

ruedas de paletas, o hélices,

que provocando turbulencia en

la mezcla de aguas negras y

lodos, expondrán el líquido al

contacto con la atmosfera y

absorberán el oxígeno.

Este LICOR MEZCLADO se envía a un

sedimentador secundario.

Los flóculos en suspensión, son separados de la corriente de agua tratada

por sedimentación.


PTAR URIANGATO, GTO

CLARIFICACIÓN SECUNDARIA

Sedimentador

PTAR ROMITA, GTO

El agua clarificada es enviada a desinfección

CLARIFICADOR SECUNDARIO

“Sedimentador Lamelar”

Una parte de los lodos decantados son recirculados y la otra son retirados para

estabilizarlos.


PTAR SANTA CATARINA, GTO PTAR ROMITA, GTO

DESINFECCIÓN

• Prevenir la transmisión de enfermedades hídricas, mediante la inactivación o destrucción de microorganismos patógenos con algún tipo de desinfectante.

• Asegurar la entrega de agua de buena calidad microbiológica para evitar riesgo de salud pública y al ambiente.

PRÓPOSITO DE LA DESINFECCIÓN DEL AGUA


DESINFECCIÓN

TIPOS DE DESINFECTANTES USADOS PARA DESINFECCIÓN DEL AGUA RESIDUAL

TRATADA

• Cloro-gas

• Hipoclorito de calcio

• Hipoclorito de sodio

• Ozono

• Luz ultravioleta

PTAR IRAPUATO, GTO

DESINFECCIÓN

El cloro tiene la característica

química de ser un oxidante, lo cual hace

que se libere oxígeno matando los agentes

Patógenos.

TANQUE DE CONTACTO DE CLORO

El cloro es el desinfectante más usado, por su elevada capacidad oxidante, su disponibilidad y bajo costo, sin embargo no cumple con todos los atributos deseables del desinfectante ideal ya que:

• Es potencialmente dañino al hombre (dosis excesivas)

• Su sabor no es agradable en concentraciones superiores a 1 mg/l

• Puede formar por reacción compuestos tóxicos (trihalometanos)

Por estas características, debe dosificarse adecuadamente, y debe evitarse la presencia en exceso de materia orgánica .

PTAR ROMITA, GTO

DESINFECCIÓN

A diferencia de los métodos químicos

para la desinfección de aguas, la luz UV

proporciona una inactivación rápida y

eficiente de los microorganismos

mediante un proceso físico. Cuando las

bacterias, los virus y los protozoos se

exponen a las longitudes de onda

germicidas de la luz UV, se vuelven

incapaces de reproducirse e infectar. PTAR IRAPUATO, GTO

DESINFECCIÓN ULTRAVIOLETA

PTAR IRAPUATO, GTO

DESINFECCIÓN

PTAR TEQUISQUIAPAN, QRO.

AGUA TRATADA

PTAR IRAPUATO, GTO.

PTAR PALMILLAS SJR, QRO

TRATAMIENTO DE LODOS

Recirculación y purga de lodos En base a los requerimientos del proceso, los lodos sedimentados pueden ser

recirculados para mantener la concentración de biomasa o enviados a un digestor

para su estabilización en el caso del sistema Aerobio.

En un sistema Anaerobio, los lodos obtenidos se encuentra ya estabilizados por lo

que generalmente se envían a disposición o a Re-uso

PTAR TARANDACUAO, GTO.

SECADO DE LODOS

Una vez estabilizados, los lodos

son deshidratados para que

puedan ser confinados o

enviados a disposición.

TRATAMIENTO DE LODOS

Este deshidratado puede realizarse a través

de un FILTRO PRENSA o por la acción del sol

en LECHOS DE SECADO

PTAR SPA II SJR, QRO.

PTAR GALINDO SJR, QRO.

Finalmente, se encuentra el TRATAMIENTO TERCIARIO, que combina procesos de

carácter físico-químico y biológico, mejorando así el producto final. Éste puede

lograr que el agua tratada pueda ser apta para el abastecimiento agrícola, industrial

o potable.

TRATAMIENTO TERCIARIO

Tratamiento terciario o avanzado que está dirigido a la reducción final de la DBO,

metales pesados y/o contaminantes químicos específicos y la eliminación de

patógenos y parásitos.


RESIDUALES

En general los procesos y operaciones para el tratamiento de aguas residuales o

arreglos del tren de tratamiento, debe buscar principalmente lo siguiente:

• Que puedan operarse eficientemente con mano de obra local.

• Evitar en lo posible el uso del equipo electromecánico.

• Ser económico y socialmente factible.

Obtener un tren de tratamiento con el menor grado de complejidad, máxima

economía y que cumpla con los requerimientos de calidad exigidos por la

normatividad en la materia

PTAR GUANJUATO SUR, GTO.


RESIDUALES

LODOS ACTIVADOS

VENTAJAS DESVENTAJAS

Remueve más del 80 % de DBO5 y

sólidos totales.

Mayor costos de operación y

mantenimiento.

La buena eficiencia depende de un

buen diseño y una buena operación.

Mayor consumo de energía, porque

necesita aireación constante.

Resiste variaciones de carga

orgánica hasta cierto límite.

Requiere menor área que un filtro

rociador.

Se necesita personal calificado para

su operación y mantenimiento.

LODOS ACTIVADOS Vs UASB

CONCEPTO LODOS ACTIVADOS UASB

EFICIENCIA DE

REMOCIÓN (%) 80-95% 65-95%

ESTABILIDAD,

NECESIDADES DE

OPERACIÓN

Se pueden lograr efluentes con 20/20

mg/lt

Esta remoción se logra sólo si es operada

correctamente.

Relativa facilidad de estabilización Largos periodos de arranque.

Mayor estabilidad y control de operación

ante cambios de concentración o de

temperatura

Mayor sensibilidad a cambios ambientales y

concentración de parámetros especialmente pH

y Temperatura

Mayor consumo de Energía Si no se utiliza el biogás se debe quemar con la

subsecuente generación de CO2 a la atmósfera

No genera olores Puede generar H2S (venenoso) dando

problemas de olores e inhibición del proceso.

Si no se opera en forma adecuada el UASB

puede generar malos olores

Mayor manejo de lodos Menor generación de lodos

Recomendado para grandes flujos Baja eficiencia en flujos mayores por lo que se

recomienda para flujos pequeños

Puede utilizarse para altas cargas

orgánicas

Dificultad en el manejo de cargas orgánicas

elevadas

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS PROCESOS DE

LODOS ACTIVADOS vs RAFA (UAB)

CRITERIOS DE DISEÑO

Para cumplir este objetivo, la selección debe considerar los siguientes criterios:

PARA DEFINIR EL SISTEMA DE TRATAMIENTO

Tipo del agua residual a tratar.

Tolerancia a variaciones de caudal.

Eficiencia de tratamiento requerida

Generación y manejo de residuos

Complejidad del proceso en operación.

Flexibilidad: Que puedan manejarse variaciones hidráulicas por necesidades de

retirar algún elemento para dar mantenimiento.

Confiabilidad que garantice durante su vida útil la calidad requerida en el efluente.

REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA:

• Reactivos.

• Energía eléctrica.

• Mano de obra (número y grado de calificación).

• Área.

ECONÓMICOS:

Costo de inversión inicial.

Costos de construcción y equipamiento. Obra civil, equipos, instalación eléctrica, instalación hidráulica, valor de terreno.

Costo de operación y mantenimiento.

Costo de personal.

Costo de capacitación.

CRITERIOS DE DISEÑO

COSTOS DE INVERSIÓN Y OPERACIÓN

COSTOS DE INVERSIÓN Y OPERACIÓN PARA DIVERSOS PROCESOS DE

TRATAMIENTO

Los costos de un Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales no son lineales.

Son proporcionales a:


El Caudal de la planta, pues El Tamaño

de la misma depende también de

Las Características del Agua a Tratar

así como de

La Calidad de Agua Requerida en la

Descarga.

PTAR ROMITA, GTO durante su construcción.

PTAR ROMITA, GTO.

Los costos de un Planta de Tratamiento de Aguas Residuales pueden ser

clasificados principalmente en dos categorías como son: Los Costos de Inversión

Inicial, y Los Costos de Funcionamiento (administración, operación, mantenimiento).

COSTOS ACTIVIDAD

• Terreno

• Estudios Preliminares y Estudios de Suelo

• Diseño e Ingeniería

• Construcción y Equipamiento

• Gastos Administrativos, Legales y Financieros

• Operación y Mantenimiento

* Insumos Químicos

* Energía Eléctrica

* Mantenimiento (reparaciones y reposiciones)

* Monitoreo de los procesos y de la calidad del agua

* Disposición de lodos

• Administrativos

* Personal Operativo

* Personal Administrativo

* Gastos generales

INVERSIÓN

FUNCIONAMIENTO



Los costos de inversión para una PTAR son los necesarios para la construcción de

la infraestructura física de la planta: costos de diseño, materiales, maquinaria, equipos

y mano de obra, estudios técnicos, administración e imprevistos.

Los costos de operación y mantenimiento son los que se generan para garantizar el

buen desempeño de las operaciones y procesos de tratamiento del agua y asegurar

que las instalaciones sean operadas y mantenidas eficientemente.

PTAR TEQUSQUIAPAN, QRO.

CÁRCAMO DE BOMBEO

BOMBAS CÁRCAMO

CLARIFICADORES SECUNDARIOS


Los factores que determinan los costos de operación y mantenimiento de una instalación

de tratamiento de aguas residuales están asociados a la complejidad de la tecnología

utilizada: y a los parámetros de salida requeridos.

• Energía eléctrica

• Insumos químicos

• Control de calidad del agua de proceso

• Mantenimiento y reparación de equipos

• Personal para operación y mantenimiento de las instalaciones

• Gastos de administración


TANQUE DE CLORO , DESINFECCIÓN LIMPIEZA PRE-TRATAMIENTO DISPOSICIÓN DE RESIDUOS

PTAR SAN JOSÉ ITURBIDE, GTO.


Como puede apreciarse en esta gráfica los tipos de tratamiento mas utilizados en

México son: Lodos Activados y Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente RAFA

COSTOS DE INVERSIÓN

COSTO DE INVERSIÓN SIN IVA

CONCEPTO LODOS ACTIVADOS RAFA FILTRO PERCOLADOR

% Diferencia en Costo

1 OBRA CIVIL 36,076,148.89 32,625,484.30 -9.56

2 EQUIPAMIENTO 13,285,666.32 21,706,193.25 63.38

3 OBRA MECANICA (TUBERÍA) 5,153,171.33 5,855,824.75 13.64

4 INSTRUMENTACION Y CONTROL 2,036,332.61 2,036,332.61 0.00

5 OBRA ELECTRICA 3,019,662.52 3,234,078.16 7.10

6 LABORATORIO 1,438,879.67 1,438,879.67 0.00

9 ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA 1,261,123.59 1,261,123.59 0.00

TOTAL 62,270,984.93 68,157,916.33

Como ejemplo de estas dos tecnologías se presenta un análisis de costos

aproximados para una PTAR de 100 lps


OBRA CIVIL 58%

EQUIPAMIENTO 22%

OBRA MECANICA (TUBERÍA)

8%

INSTRUMENTACION Y CONTROL

3% OBRA ELECTRICA

5% LABORATORIO 2%

ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA

2%

LODOS ACTIVADOS

OBRA CIVIL 42%

EQUIPAMIENTO 40%

OBRA MECANICA (TUBERÍA)

7%

INSTRUMENTACION Y CONTROL

3% OBRA ELECTRICA

4%

LABORATORIO 2%

ARRANQUE Y PUESTA EN MARCHA

2%

RAFA-FILTRO PERCOLADOR

La principal diferencia en el

equipamiento radica en relleno del

filtro percolador que representa un

mayor inversión


OBRA CIVILEQUIPAMIEN

TO

OBRAMECANICA(TUBERÍA)

INSTRUMENTACION Y

CONTROL

OBRAELECTRICA

LABORATORIO

ARRANQUE YPUESTA ENMARCHA

LODOS ACTIVADOS 58 21 8 3 5 2 2

RAFA-FILTRO PERCOLADOR 42 41 7 3 4 2 2

0

10

20

30

40

50

60

70

PO

RC

EN

TA

JE

PO

R R

UB

RO

Título del eje

COMPARATIVO COSTOS DE INVERSIÓN

LODOS ACTIVADOS RAFA-FILTRO PERCOLADOR

COSTOS DE OPERACIÓN

Es evidente que la operación del sistema RAFA-Filtro percolador requiere menor

consumo de energía lo que da como resultado un menor costo, sin embargo no

debemos olvidar que el sistema de Lodos Activados logra mejores % de remoción y que

se puede hacer uso de sistemas de celdas solares para abatir el costo de la energía

requerida.

LPS M3/día

COSTO DE OPERACIÓN 100.00 262,799

CONCEPTO LODOS

ACTIVADOS RAFA FILTRO

PERCOLADOR % Diferencia

en Costo

1 COSTO DE ENERGIA ELECTRICA MENSUAL SIN IVA 70,505.66 54,449.84 -22.77

2 COSTO DE MANO DE OBRA Y EMPLEADOS 44,336.03 44,336.03 0.00

3 COSTOS ANALISIS LAB EXTERNO MENSUAL 13,630.00 13,630.00 0.00

4 COSTO REACTIVOS Y POLIMEROS 13,200.00 11,500.00 -12.88

5 MANEJO LODOS 13,125.00 9,550.00 -27.24

6 COSTO MEDIOS (INTERNET, TEL, ETC.) 4,400.00 4,400.00 0.00

7 COSTO REFACC. EQUIPOS CONSUMIBLES 8,560.00 7,857.00 -8.21

8 COSTO MATTO CORRECT Y PREVENT 15,230.00 11,709.13 -23.12

9 COSTO GASOLINA Y MTTO VEHICULOS 5,780.00 5,780.00 0.00

10 INDIRECTOS 11,326.00 10,608.78 -6.33

11 UTILIDAD 12,005.56 11,298.35 -5.89

SUBTOTAL SIN IVA 212,098.25 185,119.13

TOTAL CON IVA 246,033.969 214,738.193

COSTO $/M3 0.94 0.70


ENERGIA ELECTRICA MENSUAL SIN IVA

33.36%

MANO DE OBRA Y EMPLEADOS

20.86%

ANALISIS LAB EXTERNO MENSUAL

6.41%

REACTIVOS Y POLIMEROS

6.21%

MANEJO LODOS 6.18%

INTERNET, TEL, ETC. 2.07%

REFACC. EQUIPOS CONSUMIBLES

4.03%

MATTO CORRECT Y PREVENT

7.17%

GASOLINA Y MTTO VEHICULOS

2.72%

INDIRECTOS 5.34%

UTILIDAD 5.66%

COSTO DE OPERACIÓN LODOS ACTIVADOS

ENERGIA ELECTRICA MENSUAL SIN IVA

22.41%

MANO DE OBRA Y EMPLEADOS

28.84%

ANALISIS LAB EXTERNO MENSUAL

8.87%

REACTIVOS Y POLIMEROS

6.83%

MANEJO LODOS 5.56%

INTERNET, TEL, ETC. 2.86%

REFACC. EQUIPOS CONSUMIBLES

3.55%

MATTO CORRECT Y PREVENT

6.32%

GASOLINA Y MTTO VEHICULOS

3.76%

INDIRECTOS 5.34%

UTILIDAD 5.66%

COSTO DE OPERACIÓN RAFA-FILTRO PERCOLADOR

Lodos activados representa un mayor

consumo de energía y manejo de

lodos

El RAFA presenta mayor

complejidad en la operación ya los

cambios de Temperatura y pH

desestabilizan el reactor.

ENERGIAELECTRICAMENSUAL

SIN IVA

MANO DEOBRA Y

EMPLEADOS

ANALISISLAB

EXTERNOMENSUAL

REACTIVOSY

POLIMEROS

MANEJOLODOS

INTERNET,TEL, ETC.

REFACC.EQUIPOS

CONSUMIBLES

MATTOCORRECT YPREVENT

GASOLINA YMTTO

VEHICULOSINDIRECTOS UTILIDAD

LODOS ACTIVADOS 33.4 20.9 6.4 6.2 6.2 2.1 4.0 7.2 2.7 5.3 5.7

RAFA FILTRO PERCOLADOR 22.4 28.8 8.9 6.8 5.6 2.9 3.5 6.3 3.8 5.3 5.7

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

35.0

40.0

PO

RC

EN

TA

JE

PO

R R

UB

RO

Título del eje

COMPARATIVO COSTOS DE OPERACIÓN

LODOS ACTIVADOS RAFA FILTRO PERCOLADOR



Inútiles, 46 de 50 plantas tratadoras de aguas residuales en

Acapulco

En administraciones pasadas no se les dio el mantenimiento adecuado

para su funcionalidad.

https://www.elsoldeacapulco.com.mx/local/inutiles-46-de-50-plantas-tratadoras-de-aguas-residuales-en-acapulco-capama-ayuntamiento-adela-roman-2854910.html

SIGUE SIN FUNCIONAR LA PLANTA TRATADORA /ABRAHAM MARTÍNEZ

CORTÉS
































PTAR CIENCIAS DE LA VIDA, UNIVERSIDAD DE GTO

REACTOR BIOLOGICO Y CLARIFICADOR SECUNDARIO CELDAS SOLARES PARA EL FUNCIONAMIENTO DEL SOPLANTE

ENERGIA

Las Energías Renovables son fuentes de energía limpias e inagotables.

La Energía Solar cuenta con la misma disponibilidad que el sol donde tiene su origen y

se adapta a los ciclos naturales (por eso se les denominamos renovables), además

reducen la dependencia energética.

Uno de los factores de mayor

influencia en el costo de

operación es el mantenimiento de

los equipos y unidades de

proceso por lo que se le debe

tener especial atención.

En una planta de tratamiento, se

realizan tres tipos de

mantenimiento:

• Preventivo.

• Correctivo.

• Predictivo.

Mantenimiento preventivo.

El objetivo es evitar el deterioro de los equipos, evitando los paros por descompostura,

reduciendo gastos y tiempos de reparación

MANTENIMIENTO PTAR ROMITA, GTO


Mantenimiento correctivo.

Se dedica principalmente, a

reparar las averías que se

producen.

Se debe minimizar este tipo de

mantenimiento.

Mantenimiento predictivo.

Está basado en el establecimiento de

una serie de controles destinados a la

conservación de los equipos e

instalaciones para mantenerlos en

condiciones idóneas de funcionamiento. AGITADOR REACTOR BIOLOGICO

PTAR GALINDO SJR,QRO

BOMBAS CARCAMO

SPA II SJR , QRO

TUBERIA CARCAMO SPA II SJR , QRO


Para definir el sistema de proceso adecuado para el Tratamiento de un Agua Residual

específica, es necesario tomar en cuenta:

• Caudal que llegará a la PTAR y su proyección a futuro

• Porcentaje de remoción óptimos de contaminantes

Considerando el uso o Re-uso que se dará al agua tratada en la PTAR

PTAR TRQUISQUIAPAN, QRO

CONCLUSIONES

Para que una PTAR sea funcional no solo se debe considerar el proceso adecuado y los

parámetros a cumplir se debe tener en consideración los siguientes puntos:

PTAR VALTIERRILA, GTO

CONCLUSIONES

• Bajos Costos de Operación y

Mantenimiento.

• Fácil Operación

• Mano de Obra Capacitada

• Implementar un proceso con

Ahorro de Energía.

• Se recomienda un

Proceso Robusto “Anaerobio-

Aerobio” para dar cumplimiento a

los parámetros requeridos por la



MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

El Perich. Escritor, dibujante y humorista catalán

La bebida más peligrosa es el Agua….

Te mata si no la bebes


Por: RAMÓN MERINO LOO

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