Procesos Del Sistema De Tratamiento Para Aguas Residuales

Contenido

Procesos del sistema de tratamiento para Aguas Residuales 1

Turbo-aereación de alta eficiencia. 1

Sistema modular en Cascada. 2

Biodegradación total. 3

Norma oficial mexicana nom-crp-001-ecol/93, que establece las características de los residuos peligrosos 4

Objeto 5

Campo de aplicación 5

Clasificación de la designación de los residuos 5

Norma oficial Mexicana nom-002-ecol-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o rural. 7

Objetivo y campo de aplicación 8

Limites máximos permitidos de descarga 10

Limites máximos permisibles 11

Norma oficial mexicana nom-003-ecol-1997, que establece los limites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al público. 12

Objetivo y campo de aplicación 12

Limites máximos permisibles de contaminantes 13

Referencias 15

Introducción

El tratamiento de aguas residuales es una operación clave en la industria de procesos. Ya sea para cumplir con normas ambientales o para evitar impactos negativos en los cuerpos de agua cercanos, es conveniente que todo ingeniero conozca los fundamentos del tratamiento de aguas residuales, y las tecnologías existentes para alcanzar las metas de tratamiento requeridas.

Procesos del sistema de tratamiento para Aguas Residuales

Turbo-aereación de alta eficiencia.

La aplicación de esta tecnología alcanza una muy alta eficiencia de tratamiento en espacios muy reducidos en comparación con los sistemas de tratamiento de aguas residuales tradicionales. Este sistema logra tratar grandes volúmenes de agua en muy corto tiempo y resulta sumamente económico, ya que al degradar prácticamente la totalidad de la materia orgánica, usa muy poco equipo.

La tecnología de Turbo-aereación de alta eficiencia consiste en la alimentación de los reactores biológicos con una corriente de aire de características tales que proporciona una superficie de contacto óptima de la materia con los microorganismos presentes en la masa biótica. Esto asegura la máxima eficiencia posible, así como una velocidad de degradación de los contaminantes orgánicos contenidos en el agua residual. La masa biótica así tratada se transfiere a uno o más reactores donde se logra casi la totalidad de la biodegradación alcanzándose en la práctica eficiencias de tratamiento mayores al 99%.

Finalmente una clarificadora descarga agua cristalina que satisface los límites máximos permisibles de la normatividad ecológica vigente, para agua de riego o alcantarillado. La adición de un sistema clorinador permitirá satisfacer los requerimientos ya establecidos por las autoridades ambientales del país. Para su reuso en procesos industriales, abastecimiento en sanitarios, riego de áreas verdes o para descarga a cuencas, ríos, lagos, presas, playas, en fin todo cuerpo de agua que entre en contacto con el hombre o seres vivos.

Sistema modular en Cascada.

Un sistema modular en cascada que permite la instalación de varios reactores biológicos consecutivos para lograr la degradación de la masa biótica en tratamiento en espacios reducidos y sobre una superficie plana, sin necesidad de costosos sistemas de transferencia por bombeo. Esta característica, en la que la transferencia se logra por gravedad de un reactor biológico a otro, permite una gran versatilidad en el diseño de la planta de tratamiento al integrar tantos reactores modulares como sean necesarios, de acuerdo a los volúmenes de agua residual que se requieran someter a tratamiento biológico. De esta manera el sistema se maneja con un mínimo de controles, ya que al diseñar por gravedad las transferencias del sistema, la mano de obra para su operación y mantenimiento es mínima y el costo de transferencia es nulo.

Biodegradación total.

La biodegradación total, uno de los principios fundamentales y de mayor beneficio desarrollado consiste en lograr una digestión total de la carga orgánica de las aguas residuales y también la degradación de los lodos biológicos generados como producto de la digestión. El sistema genera sólo un mínimo de lodos residuales, los cuales son trasferidos ocasionalmente por bombeo hacia el primer reactor biológico.

De esta manera en la práctica no es necesario cortar ningún residuo del sistema hacia el exterior, por lo que no se requieren compactadores de lodos residuales u otros equipos periféricos, con lo que se reduce el costo de inversión inicial, así como el costo de operación y mantenimiento de la planta de tratamiento.

Por otro lado, esta característica que únicamente la tecnología limpia y elimina la necesidad de manejar estos residuos peligrosos, además de fauna nociva en el sistema.

Las características aeróbicas de la tecnología de turbo-aereación de alta eficiencia hace posible que incluso cuando se tienen bajas concentraciones de carga biológica en las aguas residuales, no sea necesario adicionar nunca nutrientes para alimentar a los microorganismos, lo que sucede con otros sistemas aerobios y anaerobios, gracias a que los microorganismos ya aclimatados subsistirán alimentándose con ellos mismos, hasta que reciban una nueva carga de materia orgánica.

Norma oficial mexicana nom-crp-001-ecol/93, que establece las características de los residuos peligrosos

Este proceso se refiere a aguas crudas cuyo contenido máximo en hierro es de 5 mg/l y que no presentan otras características desfavorables a saber: manganeso, color, turbiedad, ácidos húmicos, tolerándose no obstante un pequeño contenido de amoniaco y una agresividad carbónica moderada. En algunos casos, podrán tratarse de igual forma aguas cuyo contenido en hierro llegue hasta 10 mg/l.

La primera parte del trabajo de desertización se basa en una oxidación del hierro bivalente por el oxígeno del aire. Esta aeración puede hacerse de las siguientes formas:

• A la presión atmosférica, en instalaciones por gravedad

• A presión, por inyección de aire comprimido en una torres de oxidación rellenas de materiales de contacto (por ejemplo lava volcánica)

La ventaja de las instalaciones de segundo tipo consiste en la posibilidad de hacer que trabajen a presión de impulso en la res, sin bombeo de recogida. Por el contrario, la aeración a la presión atmosférica permite generalmente la evacuación, de forma más económica del gas carbonatado agresivo, que exige un tratamiento costoso de neutralización cuando su contenido es elevado.

La rapidez de la oxidación del hierro bivalente por el oxígeno depende de varios factores, en especial: temperatura, pH, contenido de hierro y de oxígeno disuelto.

El tiempo de oxidación determinado en laboratorio se ve afectado en la mayoría de las instalaciones con una disminución, gracias al efecto catalítico por:

• Los sedimentos anteriores

• Ciertos aniones presentes en el agua, principalmente silicato fosfatos.

• Eventualmente de ciertos catalizadores metálicos introducidos en el agua durante el tratamiento.

La presencia de ácidos húmicos retrase la oxidación del hierro.

NORMA oficial mexicana NOM-CRP-001-ECOL/93, que establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.

Que los residuos peligrosos en cualquier estado físico por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables, venenosas, biológico infecciosas representan un peligro para el equilibrio ecológico, por lo que es necesario definir cuáles son esos residuos identificándolos y ordenándolos por giro industrial y por proceso, los generados por fuente no específica, así como los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.

Objeto

Esta norma oficial mexicana establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.

Campo de aplicación

Esta norma oficial mexicana es de observancia obligatoria en la definición y clasificación de residuos peligrosos.

Clasificación de la designación de los residuos

CARACTERISTICAS

Corrosividad (C) P 01

Reactividad (R) P 02

Explosividad (E) P 03

Toxicidad al Ambiente (T)

Inflamabilidad (I) P 04

Biológico Infecciosas (B) P 05

Un residuo se considera peligroso por su Corrosividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

• En estado líquido o en solución acuosa presenta un pH sobre la escala menor o igual a 2.0, o mayor o igual a 12.5.

• En estado líquido o en solución acuosa y a una temperatura de 55° C es capaz de corroer el acero al carbón (SAE 1020), a una velocidad de 6.35 milímetros o más por año.

• Un residuo se considera peligroso por su reactividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

• Bajo condiciones normales (25 ºC y 1 atmósfera), se combina o polimeriza violentamente sin detonación.

• En condiciones normales (25° ºC y 1 atmósfera) cuando se pone en contacto con agua en relación (residuo-agua) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos.

• Bajo condiciones normales cuando se ponen en contacto con soluciones de pH; ácido (HCl 1.0 N) y básico (NaOH 1.0 N), en relación (residuo-solución) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos.

• Posee en su constitución cianuros o sulfuros que cuando se exponen a condiciones de pH entre 2.0 y 12.5 pueden generar gases, vapores o humos tóxicos en cantidades mayores a 250 mg de HCN/kg de residuo o 500 mg de H2S/kg de residuo.

Características del lixiviado (pect) que hacen peligroso a un residuo por su toxicidad al ambiente no. de ine constituyentes concentración máxima permitida (mg/l) Inorgánicos.

C.1.01 ARSENICO 5.0

C.1.02 BARIO 100.00

C.1.03 CADMIO 1.0

C.1.04 CROMO HEXAVALENTE 5.0

C.1.05 NIQUEL 5.0

C.1.06 MERCURIO 0.2

C.1.07 PLATA 5.0

C.1.08 PLOMO 5.0

C.1.09 SELENIO 1.0

Norma oficial Mexicana nom-002-ecol-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o rural.

la Norma Oficial Mexicana NOM-CCA-031-ECOL/1993, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales provenientes de la industria, actividades agroindustriales, de servicios y el tratamiento de aguas residuales a los sistemas de drenaje y alcantarillado urbano o municipal. De conformidad con el Acuerdo mediante el cual se modifica la nomenclatura de 58 normas oficiales mexicanas en materia de protección ambiental publicado en el referido órgano informativo el 29 de noviembre de 1994, se cambió la nomenclatura de la misma norma en cuestión, quedando como Norma Oficial Mexicana NOM-031-ECOL-1993.

Que durante la aplicación de la referida norma se detectaron algunos problemas de carácter técnico, por lo que se tuvo la necesidad de llevar a cabo un análisis de la misma por parte del Instituto Nacional de Ecología en coordinación con la Comisión Nacional del Agua, autoridades locales y con los diversos sectores involucrados en su cumplimiento, llegándose a la conclusión de que era necesario reformular la norma en comento procediéndose a elaborar una nueva norma oficial mexicana que la sustituyera, tomando en consideración puntos de vista socio-económicos, la infraestructura existente de los sistemas de alcantarillado, la determinación de parámetros prioritarios, el tamaño de poblaciones y la compatibilidad con otras normas en la materia, y que las disposiciones establecidas sean operativas y su cumplimiento sea gradual y progresivo.

Que en cumplimiento a lo dispuesto en la fracción I del artículo 47 de la Ley Federal sobre Metrología y Normalización, el Proyecto de Norma Oficial Mexicana NOM-002-ECOL-1996, Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado.

Habiéndose cumplido el procedimiento establecido en la Ley Federal sobre Metrología y Normalización para la elaboración de normas oficiales mexicanas, el Comité Consultivo Nacional de Normalización para la Protección Ambiental, en sesión de fecha 9 de diciembre de 1997, aprobó la Norma Oficial Mexicana NOM-002-ECOL-1996, Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.

Objetivo y campo de aplicación

Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal con el fin de prevenir y controlar la contaminación de las aguas y bienes nacionales, así como proteger la infraestructura de dichos sistemas, y es de observancia obligatoria para los responsables de dichas descargas. Esta Norma no se aplica a las descargas de las aguas residuales domésticas, pluviales, ni a las generadas por la industria, que sean distintas a las aguas residuales de proceso y conducidas por drenaje separado.

• Aguas pluviales: Aquéllas que provienen de las lluvias, se incluyen las que provienen de nieve y el granizo.

• Aguas residuales: Las aguas de composición variada provenientes de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, domésticos, incluyendo fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.

• Aguas residuales de proceso: Las resultantes de la producción de un bien o servicio comercializable.

• Aguas residuales domésticas: Las provenientes del uso particular de las personas y del hogar.

• Autoridad competente: Los Gobiernos de los Estados, del Distrito Federal, y de los Municipios, por sí o a través de sus organismos públicos que administren el agua.

Condiciones particulares para descargas al alcantarillado urbano o municipal

El conjunto de parámetros físicos, químicos y biológicos y de sus niveles máximos permisibles en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, establecidos por la autoridad competente, previo estudio técnico correspondiente, con el fin de prevenir y controlar la contaminación de las aguas y bienes nacionales, así como proteger la infraestructura de dichos sistemas.

• Contaminantes: Son aquellos parámetros o compuestos que, en determinadas concentraciones, pueden producir efectos negativos en la salud humana y en el medio ambiente, dañar la infraestructura hidráulica o inhibir los procesos de tratamiento de las aguas residuales.

• Descarga: Acción de verter aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.

• Instantáneo: Es el valor que resulta del análisis de laboratorio a una muestra de agua residual tomada de manera aleatoria o al azar en la descarga.

• Límite Máximo Permisible: Valor o rango asignado a un parámetro, el cual no debe ser excedido en la descarga de aguas residuales.

• Muestra Compuesta: La que resulta de mezclar el número de muestras simples, según lo indicado en la especificación 4.10 de esta Norma Oficial Mexicana.

• Muestra simple: La que se tome en el punto de descarga, de manera continua, en día normal de operación que refleje cuantitativa y cualitativamente el o los procesos más representativos de las actividades que generan la descarga, durante el tiempo necesario para completar cuando menos, el volumen suficiente para que se lleven a cabo los análisis necesarios para conocer su composición, aforando el caudal descargado en el sitio y en el momento del muestreo.

• Parámetro: Variable que se utiliza como referencia para determinar la calidad física, química y biológica del agua.

• Promedio diario (P.D.): Es el valor que resulta del análisis de una muestra compuesta, tomada en un día representativo del proceso generador de la descarga.

• Promedio mensual (P.M.):Es el valor que resulte de calcular el promedio ponderado en función del caudal de los valores que resulten del análisis de laboratorio practicados al menos a dos muestras compuestas, tomadas en días representativos de la descarga en un periodo de un mes.

• Punto de descarga: Es el sitio seleccionado para la toma de muestras, en el que se garantiza que fluye la totalidad de las aguas residuales de la descarga.

• Sistema de alcantarillado urbano o municipal: Es el conjunto de obras y acciones que permiten la prestación de un servicio público de alcantarillado, incluyendo el saneamiento, entendiendo como tal la conducción, tratamiento, alejamiento y descarga de las aguas residuales.

Limites máximos permitidos de descarga

Limites máximos permisibles

PARAMETROS

(miligramos por litro, excepto cuando se especifique otra)

Promedio

Mensual

Promedio

Diario

Instantáneo

Grasas y aceites 50 75 100

Sólidos sedimentables

(mililitros por litro) 5 7.5 10

Arsénico total 0.5 0.75 1

Cadmio total 0.5 0.75 1

Cianuro total 1 1.5 2

Cobre total 10 15 20

Cromo hexavalente 0.5 0.75 1

Mercurio total 0.01 0.015 0.02

Níquel total 4 6 8

Plomo total 1 1.5 2

Zinc total 6 9 12

Norma oficial mexicana nom-003-ecol-1997, que establece los limites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al público.

Objetivo y campo de aplicación

Esta Norma Oficial Mexicana establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al público, con el objeto de proteger el medio ambiente y la salud de la población, y es de observancia obligatoria para las entidades públicas responsables de su tratamiento y reuso.

En el caso de que el servicio al público se realice por terceros, éstos serán responsables del cumplimiento de la presente Norma, desde la producción del agua tratada hasta su reuso o entrega, incluyendo la conducción o transporte de la misma.

• Aguas residuales

Las aguas de composición variada provenientes de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, domésticos, incluyendo fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.

• Aguas crudas

Son las aguas residuales sin tratamiento.

• Aguas residuales tratadas

Son aquellas que mediante procesos individuales o combinados de tipo físicos, químicos, biológicos u otros, se han adecuado para hacerlas aptas para su reuso en servicios al público.

• Contaminantes patógenos y parasitarios

Son los microorganismos, quistes y huevos de parásitos que pueden estar presentes en las aguas residuales y que representan un riesgo a la salud humana, flora o fauna. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana sólo se consideran los coliformes fecales medidos como NMP o UFC/100 ml (número más probable o unidades formadoras de colonias por cada 100 mililitros) y los huevos de helminto medidos como h/l (huevos por litro).

• Promedio mensual (P.M.)

Es el valor que resulta del promedio de los resultados de los análisis practicados a por lo menos dos muestras simples en un mes.

Para los coliformes fecales es la media geométrica; y para los huevos de helminto, demanda bioquímica de oxígeno5, sólidos suspendidos totales, metales pesados y cianuros y grasas y aceites, es la media aritmética.

• Reuso en servicios al público con contacto directo

Es el que se destina a actividades donde el público usuario esté expuesto directamente o en contacto físico. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana se consideran los siguientes reusos: llenado de lagos y canales artificiales recreativos con paseos en lancha, remo, canotaje y esquí; fuentes de ornato, lavado de vehículos, riego de parques y jardines.

Limites máximos permisibles de contaminantes

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

SERVICIOS AL PUBLICO CON CONTACTO DIRECTO 240 1 15 20 20

SERVICIOS AL PUBLICO CON CONTACTO INDIRECTO U OCASIONAL 1,000 5 15 30 30

• La materia flotante debe estar ausente en el agua residual tratada, de acuerdo al método de prueba establecido en la Norma Mexicana NMX-AA-006, referida en el punto 2 de esta Norma Oficial Mexicana.

• El agua residual tratada reusada en servicios al público, no deberá contener concentraciones de metales pesados y cianuros mayores a los límites máximos permisibles establecidos en la columna que corresponde a embalses naturales y artificiales con uso en riego agrícola de la Tabla 3 de la Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996, referida en el punto 2 de esta Norma.

• Las entidades públicas responsables del tratamiento de las aguas residuales que reusen en servicios al público, tienen la obligación de realizar el monitoreo de las aguas tratadas en los términos de la presente Norma Oficial Mexicana y de conservar al menos durante los últimos tres años los registros de la información resultante del muestreo y análisis, al momento en que la información sea requerida por la autoridad competente.

Métodos de prueba

Para determinar los valores y concentraciones de los parámetros establecidos en esta Norma Oficial Mexicana, se deben aplicar los métodos de prueba indicados en las normas mexicanas a que se refiere el punto 2 de esta Norma. Para coliformes fecales, el responsable del tratamiento y reuso del agua residual, podrá realizar los análisis de laboratorio de acuerdo con la NMX-AA-102-1987, siempre y cuando demuestre a la autoridad competente que los resultados de las pruebas guardan una estrecha correlación o son equivalentes a los obtenidos mediante el método de tubos múltiples que se establece en la NMX-AA-42-1987. El responsable del tratamiento y reuso del agua residual, puede solicitar a la Secretaría de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Pesca, la aprobación de métodos de prueba alternos. En caso de aprobarse, éstos pueden ser aplicados por otros responsables en situaciones similares. Para la determinación de huevos de helminto se deben aplicar las técnicas de análisis que se señalan en el anexo 1 de esta Norma.

Grado de concordancia con normas y lineamientos internacionales y con las normas mexicanas tomadas como base para su elaboración

No hay normas equivalentes, las disposiciones de carácter interno que existen en otros países no reúnen los elementos y preceptos de orden técnico y jurídico que en esta Norma Oficial Mexicana se integran y complementan de manera coherente, con base en los fundamentos técnicos y científicos reconocidos internacionalmente; tampoco existen normas mexicanas que hayan servido de base para su elaboración.

Referencias

http://www.c/trbajos50/tecnologia-limpia/tecnologia-limpia2.shtml#ixzz2jcXme02f

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