DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
JESÚS MARÍA
MARZO DE 2011
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Contenido
I. Introducción. ............................................................................................................................... 4
II. Marco Teórico. ............................................................................................................................ 7
III. Descripción de las condiciones de funcionamiento y operaciones unitarias actuales. ............ 11
a.
Anexo Fotográfico de la Visita ............................................................................................... 22
IV. Revisión del diseño de tratamiento. ......................................................................................... 24
V. Revisión de la especialidad civil ................................................................................................ 37
1.
2.
3.
Tanques ............................................................................................................................. 37
Edificaciones ...................................................................................................................... 37
Obras Complementarias.................................................................................................... 38
VI. Revisión de la especialidad mecánica. ...................................................................................... 39
1.
2.
3.
4.
Cribado. ............................................................................................................................. 39
Equipos. ............................................................................................................................. 39
Tuberías y válvulas. ........................................................................................................... 42
Pailería. .............................................................................................................................. 43
VII. Revisión de la especialidad eléctrica. ........................................................................................ 44
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Subestación ....................................................................................................................... 44
Planta de emergencia........................................................................................................ 46
Centro de Control de Motores .......................................................................................... 46
Sistema de Distribución y Conexiones .............................................................................. 47
Sistema de Protección ....................................................................................................... 48
Sistema de Instrumentación y control. ............................................................................. 49
VIII. Análisis de los registros históricos del afluente y efluente. ...................................................... 51
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
PH ...................................................................................................................................... 52
TEMPERATURA .................................................................................................................. 52
SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES (SST) ............................................................................ 52
SOLIDOS SUSPENDIDOS VOLÁTILES (SSV) ......................................................................... 53
DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) ................................................................... 54
COLIFORMES ..................................................................................................................... 54
NITRÓGENO (NH3-N)......................................................................................................... 55
IX. Identificación de la posibilidad de mejorar la eficiencia del proceso. ...................................... 56
a.
b.
c.
d.
Mejoras en aspectos de proceso........................................................................................... 56
Mejoras en aspectos de obra civil ......................................................................................... 57
Mejoras en aspectos de obra mecánica ................................................................................ 57
Mejoras en aspectos de obra eléctrica y de instrumentación .............................................. 58
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
X.
Subestación ....................................................................................................................... 58
Planta de emergencia........................................................................................................ 59
Centro de Control de Motores .......................................................................................... 59
Sistema de Distribución y Conexiones .............................................................................. 59
Sistema de Protección ....................................................................................................... 60
Otros. ................................................................................................................................. 60
En Aspectos de Instrumentación y Control ....................................................................... 62
Catalogo de eventos y alcances ................................................................................................ 65
2
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
1.
2.
3.
Catalogo de eventos. ......................................................................................................... 65
Alcance de los trabajos...................................................................................................... 67
Referencias Bibliográficas. ................................................................................................ 74
3
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
I. Introducción.
Desde la antigüedad el problema de la contaminación ambiental ha sido múltiple,
presentándose en formas muy diversas con asociaciones y sinergismos difíciles de prever.
Esta modificación desfavorable del ecosistema, es provocado en su totalidad o en parte
por la acción humana, a través de efectos directos o indirectos que dañan seriamente la
atmósfera, suelo, agua y seres vivos.
La contaminación del agua es originada ineludiblemente por las actividades vitales del
hombre, transformándola en un líquido residual o de desecho compuesto básicamente
por materia orgánica susceptible de putrefacción, agentes tensoactivos, nutrientes,
bacterias y sólidos suspendidos, entre otros. Aunque durante mucho tiempo la naturaleza
purificó sus aguas y diluyó los desperdicios recibidos, el crecimiento demográfico
constante y el desarrollo industrial generó la diversificación de las actividades
socioeconómicas, produciendo a su vez un aumento inevitable de aguas residuales
descargadas en cuerpos receptores sin previo tratamiento, contaminándolos seriamente
con el paso del tiempo, debido a la insuficiencia de la auto-purificación de los desechos
líquidos acumulados. Esto dio lugar a la modificación de sus características propias como;
aglomeración de sólidos en el fondo de los cauces, proliferación de microorganismos
patógenos, aumento de compuestos tóxicos, eutrofización, muerte de flora/fauna,
eliminación de oxigeno disuelto y producción de olores desagradables por la
descomposición de materia orgánica, dando origen a condiciones insalubres que
ocasionan enfermedades graves e incluso la muerte.
Por tal motivo, es de vital importancia tomar cartas en el asunto y contribuir al
saneamiento ambiental, mediante sistemas que permitan afrontar el problema en sus
propias y actuales dimensiones, para mantener y mejorar la calidad de vida.
Desde el punto de vista salubre, el uso del sistema de alcantarillado ha sido hasta la fecha
el medio más eficaz, higiénico y seguro de transportar las aguas residuales de una
población hasta un lugar de disposición final, en el cual, se lleve a cabo un proceso de
tratamiento que elimine el poder nocivo del agua, para posteriormente reutilizarla en uso
como: agrícola, industrial, recreativo, municipal, acuacultura, recarga de acuíferos e
intercambio estatal, o bien se vierta en ríos, lagos o mares sin que cause alguna anomalía
al mismo, para lo cual se deberá cumplir la normatividad (Normas Oficiales Mexicanas
para Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales) que rige los límites permisibles de
contaminantes presentes en las aguas negras, establecidos y vigilados por las autoridades
legislativas correspondientes.
En las instalaciones de la planta de Tratamiento se han encontrado fallas evidentes como
la no operación del proceso de tratamiento de lodos y fallas persistentes en la calidad
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
operativa de los clarificadores secundarios, esto provoca que se tengan paros recurrentes
que deben ser evitados y para ello se debe actuar de inmediato.
Por tal motivo, la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), por conducto del Instituto del
Aguas (INAGUA) del Estado de Aguascalientes, ha propuesto llevar a cabo la realización
de varios diagnósticos para la evaluación de los procesos, esto con el fin de eficientar
todos los procesos en las plantas de tratamiento de aguas residuales del estado de
Aguascalientes.
El objetivo anterior de este estudio permitirá determinar las condiciones del
funcionamiento actuales de las PTAR del estado, así como también ayudará a identificar la
posibilidad de mejorar la eficiencia del proceso. De manera tal, que se asegure el
cumplimiento de los límites máximos establecidos en las Normas Oficiales Mexicanas
NOM-001-SEMARNAT-1996 para las aguas residuales tratadas que se viertan en Embalses
Naturales y Artificiales con Uso Público Urbano y NOM-003-SEMARNAT-1997 para
Servicios al Público con Contacto Directo.
Para cumplir con estos objetivos en el Gobierno del Estado Aguascalientes, por medio del
Instituto del Agua contrató los servicios de MAQUIPA S.A. de C.V., a quién se le encargó de
hacer los “Diagnósticos y evaluaciones de los procesos para eficientar las plantas de
tratamiento de aguas residuales”, en este estado, objeto del presente informe la Planta
de Tratamiento de Aguas Residuales Jesús María.
El objetivo principal de esta planta es depurar las aguas residuales que son generadas por
la comunidad de Jesús María, ubicada en el municipio de Jesús María, Aguascalientes. La
cual da tratamiento a las aguas residuales generadas para una aportación de 100 Lps.
Inicialmente la planta fue diseñada como un sistema de Lodos activados tipo carrusel,
(dos trenes de tratamiento de 50 Lps cada uno), además está equipada con dos
sedimentadores secundarios circulares, dos digestores aerobios, un canal de cloración y
filtro de desaguado.
Con el fin de efectuar el diagnóstico para hacer las evaluaciones de la Planta de
Tratamiento Jesús María, se realizó una primera visita de reconocimiento en la semana
del 17 al 22 de Enero de 2011, encontrándose la planta funcionando con sus dos trenes de
tratamiento. En esta primera visita se pudo observar que esta planta solo trabaja al 50%
de su capacidad ya que se encuentra fuera de servicio uno de los trenes, así como uno de
los sedimentadores secundarios por falta de mantenimiento. En una segunda visita que se
realizo, con el fin de definir en forma concreta las necesidades de rehabilitación, la cual se
efectuó en la semana del 14 al 19 de Febrero de 2011, se encontró que el alumbrado de la
planta, no funciona en su totalidad, donde se reporto que de las 25 luminarias que tienen
solo dos funcionan.
5
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Durante estas visitas se entrevisto al operario que está encargado del funcionamiento de
la planta de tratamiento y además el personal del Instituto del Agua del Estado de
Aguascalientes, nos proporcionaron la información básica para este proyecto.
6
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II. Marco Teórico.
ASPECTOS GENERALES DE UN SISTEMA DE AGUAS RESIDUALES.
DIFINICIÓN.
El agua residual es un producto inevitable de las actividades humanas, se recolecta y
transporta por medio de sistemas de alcantarillado hacia un sitio de descarga final,
generalmente a cuerpos naturales de agua o hacia una planta de tratamiento. Los diversos
tipos de agua residual, se nombran de acuerdo a su procedencia o estado de
descomposición, el cual está directamente relacionado con el consumo de oxígeno
(Stoddard et al., 2002).
De acuerdo a su procedencia, se clasifica de la siguiente manera:
1. Doméstica: Utilizada en las actividades de alimentación e higiene personal,
proveniente de casas habitación o residencias, edificios comerciales e
institucionales.
2. Municipal: Ha sido utilizada en los servicios urbanos tales como lavado de calles,
banquetas, vehículos y riego de áreas verdes de una ciudad o población.
3. Comercial: Descargada por establecimientos comerciales como restaurantes,
bares, centros comerciales, estadios, lavanderías, etc.
4. Industrial: Proveniente de los procesos y servicios industriales de manufactura.
5. Agrícola: Aquella que escurre después de haber sido utilizada en el riego de
sembradíos.
6. Pluvial: Proveniente del escurrimiento superficial de las lluvias que fluyen de los
techos, pavimentos y otras superficies de terreno.
7. Combinada: Mezcla de agua doméstica, municipal, comercial, pluvial, etc.,
recolectada en una misma alcantarilla.
De acuerdo a su estado de descomposición:
1. Frescas: Contienen oxígeno en su interior con olor mohoso (húmedo), además de
ser turbias y de color grisáceo.
2. Sépticas: El oxígeno se termina completamente provocando una descomposición
anaerobia, son de color negro debido al desprendimiento de ácido sulfhídrico
(H2S) y otros gases de olor fétido.
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
3. Estabilizadas: Los sólidos se descomponen generando que el oxígeno se presente
de nuevo estabilizando la materia orgánica, disminuyendo de ésta manera el olor
fétido y turbiedad.
El correcto conocimiento de la naturaleza del agua residual, fundamenta el correcto
diseño y operación de las instalaciones de recolección, tratamiento y disposición de la
misma.
Características
Los constituyentes más importantes de los desechos líquidos (Tabla 1), le confieren al
agua residual propiedades físicas, químicas o biológicas indeseables, su composición y
concentración determinadas por su caudal y fuente, dependen hasta cierto punto de las
costumbres socioeconómicas de cada población contribuyente.
El contenido total de sólidos gruesos, temperatura, densidad, turbiedad, olor, color,
materia sedimentable, coloidal y disuelta, son algunas características físicas más
importantes, donde los sólidos representan el mayor problema a nivel de tratamiento por
ser muy pequeñas (Rittman y McCarty, 2001).
Las principales características químicas de las aguas residuales son; la materia orgánica,
inorgánica y gases presentes, donde se puede observar:



Cerca del 75% de sólidos en suspensión y 40% de sólidos filtrables del agua residual
son de naturaleza orgánica proveniente de las actividades humanas, residuos
animales y vegetales, constituidos principalmente de proteínas, carbohidratos,
grasas y/o aceites, urea, además pequeñas cantidades de moléculas orgánicas
sintéticas con estructuras simples a complejas, ejemplo de ello son los agentes
tensoactivos, compuestos orgánicos volátiles y pesticidas en el uso agrícola.
Algunos compuestos tóxicos inorgánicos son; el Cobre (Cu), Plata (Ag), Plomo (Pb),
Arsénico (As), Bromo (Br), Níquel (Ni), Manganeso (Mn), Cromo (Cr), Cadmio (Cd),
Zinc (Zn), Hierro (Fe) y Mercurio (Hg), afectando en mayor o menor grado a los
microorganismos en el tratamiento biológico. La determinación de las
concentraciones del pH, alcalinidad, cloruros, nitrógeno (N2) y fósforo (P) son de
gran importancia químicamente, ya que pueden afectar el uso del agua.
El nitrógeno gaseoso (N2), oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2), ácido
sulfhídrico (H2S), amoníaco (NH3), y metano (CH4), son algunos gases que se
encuentran con mayor frecuencia en las aguas residuales.
Los principales organismos biológicos son las bacterias, algas, hongos, protozoos, virus y
organismos patógenos.
8
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
En general estas características provocan efectos importantes en los cuerpos naturales,
uno de ellos es el fenómeno denominado eutrofización que significa bien nutrido, esto se
debe al aumento de nutrientes tales como el fósforo, nitrógeno y carbono procedentes
del suelo. Los detergentes también contribuyen sustancialmente a este enriquecimiento,
que provoca un enturbiamiento del agua producido por el fitoplancton, generando que la
descomposición bacteriana extraiga de las aguas profundas el oxígeno disuelto a un ritmo
mayor que el de reposición a partir de la atmósfera, de modo que el agua pierde su nitidez
adquiriendo un sabor y olor desagradable, siendo inhabitable para los peces (Metcalf y
Eddy, 2002).
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Contaminante
Parámetro
típico de
medida
Fuente
Causa de su Importancia
Sólidos
suspendidos
SST, SSV
ARD y ARI;
erosión del suelo
Las partículas adsorben contaminantes
orgánicos y metales pesados;
protegen a los microorganismos de los
agentes desinfectantes y en cantidades
excesivas tapan los sistemas de
irrigación.
Olores (H2S)
---
Descomposición de
ARD
Genera algunas molestias respiratorias.
Sustancia
biodegradable
(Materia
orgánica)
DBO, DQO
ARD y ARI
Nutrientes
Nitrógeno
Fósforo
Nitrógeno
amoniacal y
total Ortofosfatos
ARD, ARI y ARA
ARD y ARI; descarga
natural.
Materia tóxica
Metales
pesados
Compuestos
orgánicos
tóxicos
Sólidos
inorgánicos
disueltos
Cloruros
Sulfuros
pH
MO refractaria
(Difícil de
degradar
biológicamente
)
Microorganism
os
patógenos
Está compuesta principalmente de
proteínas, carbohidratos y
grasas/aceites. Si no es previamente
removida puede producir
agotamiento del oxígeno disuelto de la
fuente receptora y desarrollo
de condiciones sépticas que significan
problemas estéticos y de salud
ambiental. La materia orgánica provee
alimento a los microorganismos e
interfiere con los procesos de
desinfección.
Nutrientes esenciales para el
crecimiento de las plantas, su presencia
mejora la calidad del agua de riego.
Cuando son descargados a un cuerpo
de agua el (N), (C) y el (P) pueden influir
en el crecimiento de malezas acuáticas.
Al aplicar niveles excesivos de (N) en los
cultivos, puede incrementarse la
concentración de nitratos en aguas
subterráneas.
Efectos causados por la descarga
del agua
residual en cuerpos receptores
Deposición en los lechos de los ríos;
si es orgánica se
descompone y flota mediante el
empuje de los gases;
cubre el fondo desarrollando
condiciones anaerobias e interfiere
con la reproducción de los peces o
transforma la cadena alimenticia.
Molestia pública
Agotamiento del oxígeno, muerte
de peces, olores indeseables,
condiciones sépticas.
Crecimiento indeseable de algas y
plantas, las cuales alteran el
ecosistema acuático, causando
malos olores.
---
ARI
ARA y ARI
Algunos se acumulan en el ambiente y
son tóxicos para plantas/animales.
Deterioro del ecosistema,
envenenamiento de los
alimentos en caso de acumulación
provocando intoxicaciones y
muerte de los seres vivos, además
de ser cancerígenos.
(iones de
hidrógeno)
pH
Abastecimiento agua,
uso
agua, infiltración
ARD y ARI
ARI
Afecta la desinfección, coagulación,
solubilidad de los metales y la
alcalinidad. En las aguas domésticas el
pH va de 6.5 a 8.5, pero en
las aguas industriales pueden variar en
un intervalo más amplio.
Incremento del contenido de sal. Se
deben eliminar si se va a reutilizar
el agua residual.
---
ARI (fenoles,
surfactantes),
ARD (surfactantes) y
ARA (pesticidas,
nutrientes); materia
resultante del
decaimiento de la MO.
Algunos de estos compuestos resisten
los métodos convencionales
de tratamiento y son tóxicos en el
ambiente, lo que puede limitar los usos
del agua, sobre todo para el consumo
humano.
Resisten el tratamiento
convencional, pero pueden afectar
el ecosistema.
ARD
Existen en grandes cantidades en las
aguas residuales y son
transmisores de enfermedades
contagiosas para el hombre, en la
actualidad presentan un grave
problema de salud en el país.
Comunicación de enfermedades,
generando que el
agua sea insegura para el consumo
y recreación
Coliformes
fecales
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Tabla 1. Contaminantes presentes en el agua residual.
III. Descripción de las condiciones de funcionamiento y
operaciones unitarias actuales.
Ubicación de la Planta de tratamiento
La planta de tratamiento se encuentra ubicada en el municipio de Jesús María,
Aguascalientes. Cuenta con una capacidad instalada para tratar hasta 100 Lps de aguas
residuales municipales, las aguas que se tratan tienen destino en un arroyo aledaño.
Figura 1a. Localización de la planta de tratamiento
Figura 1b. Localización de la planta de tratamiento
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Esta planta fue diseñada para tratar Aguas Residuales de tipo doméstico con una
capacidad máxima de 100 Lps, la cual dará servicio y tratamiento a las aguas provenientes
de esta zona.
Anualmente esta región presenta una temperatura media de 17.7°C (Figura 2) y una
precipitación anual de 469.9 mm, teniendo los meses que comprenden de Julio a Octubre
con los niveles mayores de precipitación (Julio: 124.4; Agosto: 97.7; Septiembre: 65.2;
Octubre: 37.1) (Figura 3).
25
20
°c
15
10
5
0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
Figura 2. Temperatuar media municipio de Jesús María, Ags.
140
120
100
mm
80
60
40
20
0
ENE
FEB
MAR
ABR
MAY
JUN
JUL
AGO
SEP
OCT
NOV
DIC
Figura 3. Precipitacion anual del municipio de Jesús María, Ags.
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Fundamentos del sistema de lodos activados
Desarrollado en Inglaterra en 1914 por Ardern y Lockett, el proceso se nombró debido a la
producción de la masa de microorganismos activados creados capaces de estabilizar agua
residual aerobiamente. A pesar de que existen muchas variaciones actualmente, los
fundamentos son similares.
El proceso de lodos activados consiste en un reactor aerobio donde se biodegrada la
materia orgánica del afluente, seguido de un proceso de sedimentación donde se obtiene
un efluente clarificado y se separa la biomasa. La biomasa así recuperada se recircula al
reactor biológico, lo que permite mantener elevadas concentraciones de microorganismos
en el reactor aireado. Esta elevada concentración de biomasa en el reactor (10-40 veces
superior a la de una laguna aireada) permite velocidades de reacción muy elevadas en
comparación con las de las lagunas aireadas, lo que supone volúmenes de reacción y
superficies de planta mucho menores que los sistemas lagunares.
Por su compactibilidad y por la calidad del efluente, el proceso de lodos activados resulta
especialmente adecuado para plantas en zonas urbanas. Sin embargo, los costos de
inversión y operación son superiores o muy superiores a los de los procesos lagunares. En
zonas tropicales el tratamiento anaerobio-aerobio compite en costos de operación con el
proceso de lodos activados para el tratamiento de aguas residuales municipales. Es
importante indicar que en regiones rurales y/o marginadas de los países en desarrollo a
menudo cuesta disponer de financiamiento para la operación y mantenimiento de plantas
aerobias, en particular para pagar la factura eléctrica de las mismas.
El proceso de lodos activados puede implementarse como un proceso continuo (solución
más habitual) o de manera discontinua (tecnología de uso creciente desde los años 1980),
en los llamados reactores biológicos secuenciales o RBS (en inglés sequencing batch
reactors, SBR).
En los reactores aireados (normalmente son varios reactores en paralelo) se mantienen
concentraciones de biomasa de 2-4 g/L (como sólidos suspendidos volátiles), y la aireación
se suministra por medio de difusores sumergidos o por turbinas de aireación superficial,
para mantener concentraciones de 0.5-2.0 mg/L de oxígeno disuelto, según las
necesidades del proceso. La mezcla de biomasa y agua residual contenida en el reactor se
llama licor mezclado, y a la salida del reactor se conduce al decantador secundario donde
la biomasa sedimenta por gravedad.
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
En los reactores aireados (normalmente son varios reactores en paralelo) se mantienen
concentraciones de biomasa de 2-4 g/L (como sólidos suspendidos volátiles), y la aireación
se suministra por medio de difusores sumergidos o por turbinas de aireación superficial,
para mantener concentraciones de 0.5-2.0 mg/L de oxígeno disuelto, según las
necesidades del proceso. La mezcla de biomasa y agua residual contenida en el reactor se
llama licor mezclado, y a la salida del reactor se conduce al decantador secundario donde
la biomasa sedimenta por gravedad.
Proceso de Mezclado completo
En este proceso, se mezclan completamente los contenidos del reactor. Una parte integral
del sistema es la separación de sólidos mediante la sedimentación, o bien, donde se
separan las células y se regresan al reactor. Es necesario asumir que la estabilización de
los microorganismos sólo ocurre en el reactor, no el tanque de sedimentación. Además, se
asume también sólo el volumen del reactor para calcular tiempos de residencia. Si el
sistema funciona de tal manera que no se cumplen estas asunciones, el modelo se
modifica. Los principales tratamientos biológicos de este tipo para la remoción de materia
orgánica carbonosa son los procesos de lodos activados, lagunas aireadas, reactor
secuencial por lotes, y el proceso de digestión aerobia. De estos, el más común usado para
tratamiento secundario de agua residual doméstica es el de lodos activados.
Descripción del sistema
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Arreglo de unidades PTAR.
Diagrama de flujo.
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
OBSERVACIONES DE CAMPO CLASIFICADAS POR ÁREA O ZONA.
PRETRATAMIENTO
El agua llega al cárcamo de bombeo de la planta a través de un colector y se recibe en un
cárcamo de bombeo de geometría cilíndrica para controlar el flujo que se manda hacia los
reactores, pasando por un pretratamiento elevado de concreto.
El tratamiento preliminar consta de rejillas gruesas con capacidad de retener sólidos de
hasta 2.5 cm. de diámetro, desarenador gravimétrico, este pasa a unos canales con
aireación, después de aquí el agua es mandada hacia los reactores.
Las rejillas gruesas, colocadas en paralelo, son de barras inclinadas con separación de 1”Ø,
y están colocadas en un canal, la operación es mediante limpieza manual, estas rejillas han
sido diseñadas para retener las basuras que vienen en el agua residual cruda para evitar
que causen taponamientos de tuberías dentro de la P.T.A.R. Cabe aclarar que en esta
parte, el operario no tiene permitido subir por cuestiones de seguridad, ya que se
encuentra todo oxidado.
REACTORES BIOLOGICOS (TRATAMIENTO SECUNDARIO AVANZADO)
Los bio-reactores se diseñaron para tener un proceso de flujo pistón anóxico-aeróbicoanóxico-aerobio y tienen una capacidad de 4320 m3/d (cada uno).
El reactor consiste básicamente en una masa de microorganismos (lodos activados) que
viven y se alimentan de la materia orgánica en el afluente, que consiste principalmente de
proteínas, hidratos de carbono y fina materia orgánica en suspensión. Esta masa de
microorganismos o de lodos activados normalmente opera a una concentración de 2500 a
3000 g/m3, pero en ocasiones esta concentración puede ser superior.
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
La concentración del lodo activado en el reactor se determina generalmente por la
cantidad de lodos de purga, donde está conectado con el clarificador secundario y la tasa
de retorno de lodos llega de nuevo al reactor.
Para volver activar el retorno de lodos provenientes de los clarificadores secundarios se
introducen primero en la zona, la cual es la misma zona donde son descargadas las aguas
crudas que provienen del pretratamiento. Un muro de división forma un área de contacto
en este momento en el reactor, que permite que el retorno de lodos se mezcle con el
afluente. El retorno de lodos desde el segundo clarificador secundario se basa en
introducir por la parte inferior del reactor, a un lado de la pared de división. El retorno de
lodos desde el primer clarificador secundario, se lleva a cabo por la parte superior del
reactor donde se mezcla con la biomasa que se recircula.
La zona anóxica primero tiene varias paredes bafle sumergida la creación de casi tres
compartimentos individuales, el muro deflector última tiene razón en contra de la primera
zona aeróbica. Dentro de cada zona anóxica es un mezclador sumergidos para mantener
la suspensión de la biomasa sin la introducción de aire. El propósito de las zonas anóxicas
es la desnitrificación, la conversión de nitritos (NO2-N) y nitratos (NO3-N) a gas del
nitrógeno. Ciertos microorganismos obtienen el oxígeno para la respiración de los nitratos
y nitritos, por lo tanto estos son los que producen el gas nitrógeno.
Hay tres zonas anóxicas establecido en las diferentes áreas del reactor. Los nitratos y
nitritos son creados por el uso de la aireación para oxidar el amoníaco (NH 3-N) llamado
nitrificación, que se produce en las zonas de ventilación en todo el reactor. El reactor
consta de dos áreas de gaseosas; la zona aireada primero tiene tres zonas de control
individual. Cada zona se compone de cinco cabeceras de difusor.
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
La zona de aireación segunda consiste en cuatro zonas de control individual, con un total
de seis cabeceras difusor por zona. Después de haber bancos de control individual de
difusores permite flexibilidad en el suministro de aire al lugar donde se requiere más.
SEDIMENTADORES
La siguiente operación unitaria del sistema es el compartimento de sedimentación
secundaria donde se lleva a cabo una sedimentación asistida. En el sedimentador
prácticamente no existe movimiento de tal forma que todos los sólidos (lodos) pueden
asentarse en el fondo del tanque y regresarse al tanque de aireación por medio de la línea
de recirculación o retomo de lodos.
Asimismo cada clarificador cuenta con una mampara longitudinal tipo faldón que es
utilizada para evitar corto circuito y para inducir un flujo descendente de los lodos,
adicionalmente se equipara cada clarificador con empaquetado para alta eficiencia de
sedimentación.
Las aguas clarificadas se recogen mediante vertedores triangulares longitudinales
colocados en un canal colector que acumula el agua y la conduce hacia la cámara de
contacto de cloro.
RETORNO DE LODOS (CARCAMO)
El lodo que sedimenta en los clarificadores secundarios es removido del fondo para el
retorno de lodo al reactor biológico y para la purga de lodo de desecho necesaria para
mantener en equilibrio el tratamiento biológico.
El lodo de retorno es bombeado a los tanques de reacción, por medio de 3 bombas
sumergibles, de 5 Hp, 2 operando y una de repuesto, en donde se mezcla con el influente
de agua cruda. Para cada tren de tratamiento se tiene una compuerta en la caja
repartidora del retorno de lodo.
18
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
El lodo de desecho que es extraído del sistema es recolectado en el cárcamo de retorno
de lodos y enviado al espesador de lodos y luego de allí es enviado al digestor aerobio
para su estabilización. La purga de lodo de desecho es bombeada mediante 2 bombas
sumergibles.
DESINFECCIÓN
Esta es la última operación unitaria del sistema de tratamiento para fase líquida, donde el
agua tratada es desinfectada. Seguido al sedimentador se encuentran los canales de
desinfección en los cuales, en los cuales se lleva la conducción por medio de gravedad.
La desinfección se hace con el objeto de eliminar las bacterias patógenas o virus que
puedan permanecer en el agua tratada. De esta manera el agua tratada puede ser
reutilizada o descargada sin peligros para la salud o para el medio ambiente.
Las instalaciones de cloración proporcionan la desinfección del agua residual tratada. El
hipoclorito de sodio es almacenado en tambos de 200 litros y es alimentado a una
concentración del 13 %.
ALMACEN Y BOMBEO DE AGUA TRATADA
El agua una vez tratada es enviada al tanque receptor de agua tratada que se encuentra a
un costado del canal de cloración, luego esta agua es vertida al arroyo aledaño, solo una
fracción del agua es reutilizada mediante un cárcamo de bombeo equipado con una
bomba sumergible que proporciona agua tratada al Tecnológico para uso en sus áreas
verdes.
19
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
DIGESTION AEROBIA DE LODOS
En esta etapa, los lodos de desecho los cuales son principalmente bacteria estabilizada
proveniente de los reactores de aireación, son estabilizados en dos unidades de digestión
que cuenta la planta. Aquí como no entra ningún tipo de materia orgánica, solo los lodos
que son sedimentados lo cual propicia la respiración endógena de alta velocidad.
El tanque digestor es un reactor aeróbico, provisto de un sistema de aireación de
difusores de burbuja fina, en donde las bacterias se airean por 25 días pero sin
suministrarles alimento.
Esto da como resultado una degradación natural de un 38% de la materia celular,
disminuyendo su actividad y la cantidad de sólidos. Los lodos están ahora en forma
estable (digeridos) y se puede proceder a su disposición final.
El purgado de lodos se controla en forma manual: Dos veces al día el operador da inicio al
ciclo de purga, primero tendrá que cerrar la válvula que controla la entrada de aire al
digestor.
Durante una hora se dejará que los sólidos se sedimenten y el agua clara queda en la
parte superior.
Al final de esta hora (con el aire apagado), se activa la bomba de exceso de lodos que
succionará lodos del cárcamo de retorno de lodos y los descarga en el digestor. Los lodos
que están entrando al digestor empujan al agua clara hacia un extremo del digestor
provocando que se derrame sobre un vertedero y envía el sobre nadante de regreso al
tanque de aireación. Una vez que se termina el tiempo programado de purgado de lodos,
la bomba deberá ser apagada de forma manual. El aire del digestor permanece apagado
por diez minutos más. Posteriormente el operador deberá volver a abrir el suministro de
aire al digestor y el sistema en general regresa a su estado normal de operación.
20
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Con el tiempo, los lodos se acumulan en el digestor al grado en que también se deben
sacar de ahí.
Una vez acondicionados los lodos son descargados por gravedad a un filtro prensa de
banda en donde son desaguados, para incrementar su contenido seco, lográndose una
concentración mínima del 20%. Pero esta operación no se hace, ya que los lodos son
vertidos directamente al arroyo aledaño.
DESHIDRATADO.
Esta etapa producto de la digestión de lodos realizada en el proceso se procede a
deshidratarlos y/o compactarlos con empleo de filtro de desaguado adicionado con
polímero y su posterior manejo. (Esta etapa esta en desuso completamente).
21
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
a. Anexo Fotográfico de la Visita
Vista Caseta de Operación
Condiciones de pretratamiento
Estructura de Reactor Biologico
Clarificador Secundario
Cárcamo de Bombeo
Reactor Biológico
Fosa de Recirculación de Lodos
Digestor de Lodos
22
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Tanque de Contacto con cloro
Condiciones del Contenedor de Hipoclorito
Condiciones de equipos sopladores
Equipo de Desaguado de lodos
FIN CAPITULO III
23
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
IV. Revisión del diseño de tratamiento.
Revisión del proceso.
Para la revisión del diseño de proceso se utilizaron los siguientes parámetros con la
consideración de 40 lps (para dos trenes, es decir 50 lps por cada tren).
Afluente
Carga orgánica (DBO5, mg/L)
DQO (mg/L)
Alcalinidad como CaCO3 (mg/L)
Nitrógeno total (mg/L)
Fosforo total (mg/L)
Sólidos volátiles (mg/L)
Temperatura verano (°C)
Temperatura invierno (°C)
Tiempo de residencia en aireación (h)
Concentración del licor mezclado (mg/L)
367
610
100
45
17
0
25
6
18
4500
Gastos del proyecto
En este proyecto se contemplo la construcción de una planta de tratamiento de aguas
residuales “Jesús María”, perteneciente al Municipio de Jesús María, Ags., la cual da
tratamiento a las aguas residuales generadas por este sector de 25,000 habitantes (cada
modulo, es decir en total seria para un sector de 50,000 habitantes).
De acuerdo a la información proporcionada para este proyecto los diseños se realizaron
con base a una gasto promedio aproximado de 100 litros por segundo (Lps), 50 Lps por
cada uno de los dos módulos, por lo que, para este resultado, la planta podrá dar
tratamiento hasta una caudal de 8,640 m3/d (en dos trenes de 4,320 m3/d).
En la siguiente tabla se resumen los datos del proyecto (consideración para un solo tren):
Población
Población proyecto
Dotación
Habitantes
25,000 habitantes
200 L/Hab/d
24
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Aportación
Gastos
Gasto medio (Qmedio)
Gasto mínimo (Qmínimo)
Gasto máximo instantáneo (Qmáximo inst)
Gasto máximo extraordinario (Qmáximo ext)
160 L/Hab/d
46.29 Lps
23.145 Lps
118.03 Lps
177.05 Lps
Diseño del Reactor
25
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
27
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
28
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Una vez revisado el procedimiento se aprecia que se utilizaron ecuaciones que son válidas,
siempre y cuando se tenga la clarificación primaria, puesto en la PTAR de Jesús María no
es el caso, se utiliza el software de la Asociación Alemana de Agua Potable, Aguas
Residuales y Residuos (DVWK por su nombre en alemán “Deutsche Vereinigung für
Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall”).
29
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
30
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Para el caso de cargas especiales se incluyó el análisis para procesar 200 L/s, lo cual es
satisfactorio y se concluye que esta planta de tratamiento es factible totalmente operar
con un caudal de 200 L/s.
Para la aireación en 200 L/s, considerando los parámetros reales determinados por
laboratorio a lo largo del año 2010, se tiene:
Coeficiente de transferencia de oxígeno
Coeficiente de transferencia de oxígeno en Reactores Biológicos
N0 
N
 20  (1.024) (T  20 ) 
 Fa C ss  C l
C sc
N0=
N=
Velocidad de Transferencia de Oxígeno Real
Velocidad de Transferencia de Oxígeno Estándar
h=
hd=
Tinv=
Tver=
Cl(Max) =
Cl(Op Real) =
α=
β=
Cs(inv)=
Cs(ver)=
Css=
HSNM=
Altura de columna de Agua en el Tanque
Altura de Colocación de Difusores
Temperatura de Invierno
Temperatura de Verano
Ox. Disuelto Máximo Exigido
Ox. Disuelto de Operación Normal
Relación de nivel de saturación de Oxígeno
Relación de vel de asimilación de oxígeno
Oxígeno Disuelto a Saturación en T y HSNM Real
Oxígeno Disuelto a Saturación en T y HSNM Real
Oxígeno Disuelto a Saturación Estándar
Altura Sobre el Nivel del Mar (m)
Invierno
Verano
N0=
N0=
Fs=
N0=
N0=
Fs=
511.7
472.8
1.08
652.7
597.0
1.09
Kg O2/hr
Kg O2/hr
Kg O2/hr
Kg O2/hr
6.00
0.20
19.00
24.00
1.00
0.50
0.65
0.95
7.45
6.70
9.20
1,844.00
m
m
°C
°C
mg/l
mg/l
ATV-DVWKA131E-2000,
Pág 33
mg/l
mg/l
mg/l
m
a Tver y Cl (Max)
Para 2 mg/l en Zona Aireada de Reactor
a Tver y Cl (Op Real)
Para 1 mg/l en Zona Aireada de Reactor
Se cubre para condiciones Promedio Diario
a Tver y Cl (Max)
Para 2 mg/l en Zona Aireada de Reactor
a Tver y Cl (Op Real)
Para 1 mg/l en Zona Aireada de Reactor
Se cubre para condiciones Promedio Diario
31
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Necesidades de aire.
El oxígeno real en punta en esta zona es:
652.7 kgO2/h
15,664 kgO2/día
Forma de aplicación:
Flujo Especifico de Aire
Sopladores + Difusores tubulares
3
4.00 Nm /hr·m difusor
3
Transferencia lineal del Difusor
24.00 grO2/Nm ·m sumeg
Transferencia del difusor:
Margen de seguridad:
Altura de recorrido burbuja aire:
Horas de funcionamiento:
Caudal de aire necesario en condiciones normales:
139.20
0%
5.8
24.0
4,689
2,760
78.1
5,032
2,962
83.9
2.00
41.9
1,480.9
12.0
Caudal de aire necesario en condiciones estandar:
Numero de Sopladores Operando
Caudal de aire necesario por equipo:
Caudal máximo por difusor:
Nº de difusores totales necesarios:
Arreglo:
Reactor Lodos Act
Por Equipo
Por Sistema
Total
41.9
83.9
78.1
4,688.7
2,962
4.0
1,172
1,200.0
6.7
3
S m /min
3
S m /min
3
N m /min
3
N m /hr
SCFM
grO2/Nm 3
m
h/d
3
Nm /h
NCFM
3
Nm /min
3
Sm /h
SCFM
3
Sm /min
Ud
3
Sm /min
SCFM
3
Nm /hr/m difusor
3
Nm /hr
Ud
Ud
2
u/m
TAMAÑO Y SELECCION DE SOPLADORES
Calculo de Caida de Presión:
1.
2.
3.
4.
5.
Perdidas fricción en tuberías
Pérdidas en filtros de aire
Pérdidas en silenciadores
Pérdidas en válvulas
Pérdidas en Difusor
Total de Pérdidas:
Presión por Columna a Vencer:
Presión total del Soplador:
20.00
5.00
5.00
15.00
mbar
mbar
mbar
mbar
30.00 mbar
75.00 mbar
587.54 mbar
662.54 mbar
32
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Para Digestión de lodos se utiliza un cuarto equipo de la misma capacidad y con esto se
puede operar con un caudal de 200 L/s
Revisión de proceso mediante modelación del mismo en software y bajo los criterios de
diseño de la norma alemana ATV-131
33
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
34
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
35
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
FIN CAPITULO IV
36
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
V. Revisión de la especialidad civil
1.
Tanques
Para la revisión de los aspectos civiles en los tanques que forman la PTAR se procede a
hacer una inspección visual y definir mediante un criterio de funcionalidad y durabilidad
cada una de las posibles anomalías existentes en cada unidad.
Para el PRETRATAMIENTO, se observa pequeñas filtraciones y/o humedades que deben
ser reparadas para evitar la continuidad de degradación del acero de refuerzo de la
estructura por efecto de la humedad.
Para REACTORES las condiciones observadas con aceptables en el aspecto civil
cumpliendo con su función estructural, solo debiendo dar una limpieza a pasillos y
andadores producto de la salpicadura de agua, debido a las línea de retorno.
2.
Edificaciones
Las EDIFICACIONES al igual que las demás estructuras presentan una aceptable
funcionalidad y en busca de hacer una optimización para la operación del sistema se
evaluarán los elementos y se establecerá las condiciones idóneas.
37
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
EDIFICIOS OPERATIVOS, (CASETA DE DESHIDRATACIÓN, CASETA SOPLADORES, Y CCM) la
funcionalidad y operatividad de ellos es aceptable por la falta en algunos casos de
espacios con mayor iluminación natural, para el caso de control de motores, la carencia de
equipamiento y la selección del mismo provocará ensuciamiento y dificultad para una
adecuada operación. En el caso de Edificio de Operación y Mantenimiento se tiene una
ausencia de mobiliario adecuado y sumamente necesario para hacer las funciones de
operación del sistema, para el caso de sanitarios no te cuenta con regaderas en condición,
sistema de agua caliente, esto también provocado por la cantidad de personal que labora
en esta planta donde el número de operarios está muy por debajo de la cantidad mínima.
este punto ocasiona que las labores a realizar en la PTAR se vean mermadas ocasionando
que las estructuras y/o edificaciones no tengan mantenimiento alguno de forma
periódica.
3.
Obras Complementarias
En las consideraciones de este apartado se toman en cuenta vialidades, banquetas y obras
accesorias que complementan la funcionalidad de la Planta de Tratamiento.
Para el Caso de andadores y banquetas es necesario hacer las reparaciones pertinentes en
banquetas que presentan algunas fisuras y detalles producto del pisado de las mismas con
vehículos, fallas en colados, siendo mínimas y sin afectar la funcionalidad de las mismas.
Para el concepto de vialidades se cuenta con un acceso suficientemente amplio en el caso
de la entrada a la misma.
38
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
FIN CAPITULO V
VI. Revisión de la especialidad mecánica.
1.
Cribado.
Para la revisión de este apartado se toman en cuenta las condiciones que tiene la planta
en su pretratamiento con cribas a base de solera y de limpieza manual lo cual hace que su
operación sea complicada, insalubre y costosa pues el operador tiene que hacer esta labor
de manera manual y con un gran factor de riesgo sanitario.
En el caso del cribado siendo en acero al carbón presentan ya un grado de oxidación
excesivo, sumando la carencia de aplicación de algún recubrimiento hace que el
incremento en la oxidación sea muy considerable.
2.
Equipos.
BOMBAS SUMERGIBLES.
La planta cuenta en su cárcamo de bombeo con bomba sumergibles de aguas negras, las
cuales se observa un gran número de horas de trabajo y NO se han hecho pruebas de
mantenimiento de ningún tipo.
39
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Tanto las bombas del cárcamo de bombeo, las bombas de lodo que están en la fosa de
recirculación y demás equipo de bombeo se observan los mismos patrones de estado,
oxidación, falta de mantenimiento y carencia de equipos de respaldo. Por lo que se
considera de vital importancia la atención inmediata de estos puntos.
Deben llevarse a cabo inspecciones diarias en que se preste especial atención a lo
siguiente:




Cojinete. Calentamientos y ruidos.
Motores. Velocidad de operación.
Operación de bombeo. Vibraciones y ruidos.
Prensaestopas. Goteo excesivo.
Las aguas negras son más difíciles de bombear que el agua común, la presencia de tierra y
arena en estas aguas tiene un efecto abrasivo sobre las bombas. La única parte móvil de
una bomba centrifuga es el impulsor o rotor que gira dentro de una carcasa. El rotor está
montado en una flecha y es sostenida por cojinetes axiales y por uno o más cojinetes guía,
según sea la longitud de la flecha. El engrasado de estos cojinetes debe tomarse en
cuenta, para ello es recomendable seguir las instrucciones del fabricante. El empaque
deberá lubricarse adecuadamente, ya que esto aumenta la eficiencia de las bombas
disminuyendo las fugas de aire, reduciendo la fricción y de esta manera se incrementa la
vida del empaque y de la flecha.
SOPLADORES
La planta cuenta con tres sopladores, de los cuales solo funciona uno de ellos, teniendo
con esto una baja capacidad de tratamiento. Los cuales requieren mantenimiento
correctivo para evitar posibles fallas.
40
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Por ello, el sistema de aireación debe suministrar el oxigeno necesario para mantener
activos a los microorganismos además de proporcionar un mezclado adecuado al tanque.
Algunas posibles causas en la no uniformidad en el sistema incluyen los siguientes puntos:
 Mucho o poco aire a través del difusor.
 Desajustes en las válvulas de alimentación a los difusores.
 Suciedad en los difusores debido a depósito de sarro.
Medidas que deben implementarse para corregir los problemas de aireación:
 Ajustar el suministro de aire para mantener un rango apropiado de oxigeno
disuelto (2 mg/L).
 Ajustar las válvulas de alimentación a los difusores.
 Limpiar los difusores de aire. Esto debe implementarse como una rutina cada 6
meses.
 Relocalizar y/o incrementar el número de difusores para evitar zonas muertas a
través del tanque de reacción.
Además debe elaborarse el perfil de oxigeno disuelto del tanque de aireación el cual
proporcionara los datos necesarios para llevar a cabo el ajuste necesario en los difusores
de aire.
FILTRO DESAGUADO
La planta cuenta con filtro banda marca HYSEP, Modelo MD44X2, equipado con medidor
de presión, pero desde que fue instalado este filtro nunca se ha utilizado, mandando el
lodo producido a la planta de la ciudad por medio del alcantarillado. El filtro banda HYSEP
se monto con la finalidad de la separación de sólido-líquido a través de un sistema de
centrifuga. Esta fabricado en acero inoxidable y acero al carbón este con recubrimiento
de pintura epóxica de alta resistencia química. Este sistema hace que el lodo a tratar entra
por la parte superior, a través de un difusor, descargándose sobre la banda de material
filtrante, que retiene las partículas, dejando pasar el líquido, el cual fluye al depósito
inferior, del que se extrae por bombeo. Al cabo de un cierto tiempo, dependiendo de la
41
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
cantidad de partículas existentes en el líquido original, se obstruye el paso del líquido, que
se acumula sobre la banda filtrante.
3.
Tuberías y válvulas.
El mejor mantenimiento que se le puede dar a una determinada válvula es el que indica el
fabricante. A continuación se hará un bosquejo del mantenimiento de algunas de ellas:
Válvulas de compuerta.
El mantenimiento más común para las válvulas de compuerta son: lubricación, ajuste y el
remplazo del empaque del prensaestopas del vástago. Es conveniente checar anualmente
las partes de la válvula que se enlistan a continuación:
Prensaestopas. Elimínense juntas viejas, limpiando el vástago de la válvula de cualquier
película adherida y puliéndose con un trapo fino. Después de pulir se removerá la arena
fina con otro trapo limpio, al cual se le pusieron unas gotas de aceite.
Lubricación de los engranes. Se lubricarán todos los engranes en las válvulas de
compuerta. Además se lavaran los engranes abiertos con un solvente y después se
engrasaran.
Se removerá la capucha, limpiando y examinando el disco y el cuerpo entero,
determinando el daño de los anillos y al disco del cuerpo. Si la corrosión ha causado un
picado excesivo, se quitara la pieza así como la varilla guía: en estos casos la reparación
puede resultar impráctica.
Se eliminaran todas las juntas (viejas) y se limpiara el prensaestopas de cualquier
suciedad, incrustación y corrosión desde el interior de la capucha de la válvula a otras
partes.
TUBERIAS
Todas las tuberías de la planta son de acero, con más de 15 años, desde que se diseño no
se le ha dado mantenimiento se recomienda dar mantenimiento principalmente y en
varios casos hacer un reemplazo (cabezales de cárcamos) a las que se encuentran en
42
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
contacto con el agua, las cuales se necesita que se les de mantenimiento con alguna
pintura anticorrosiva, para evitar el posterior deterioro de estas.
4.
Pailería.
Para la revisión del apartado se revisan estructuras de soportería, anclajes, izajes, en
función de su aspecto, operatividad y funcionalidad.
Para estructuras de izaje como lo son la del cárcamo presenta las condiciones de
funcionalidad quedando pendientes una mejoría de su aspecto con el empleo de
aplicación de recubrimiento con pintura epóxica que garantice una duración y protección
a la corrosión existente en el ambiente.
En soporterías para tuberías la mayoría de las existentes cumplen con su función pero se
tiene pendiente una instalación de puntos de apoyo a lo largo de los tubos de
recirculación así como la limpieza y aplicación de recubrimientos en estos elementos.
En el apartado de Clarificadores secundarios se hizo una adecuación en las pistas de
rodamiento de las rastras con la colocación de Placas de acero pues pudieran ayudar con
el desplazamiento de las ruedas del equipo, las cuales trabajan de manera muy limitada
pero cumpliendo su función.
43
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
FIN CAPITULO VI
VII. Revisión de la especialidad eléctrica.
Se realizo la inspección física del sistema de alimentación eléctrica de la PTAR
conformado por una línea de media tensión de 13,200, a través de una subestación 150
KVA – 13,200/440 Volts y del equipo y/o cargas eléctricas, a demás de la planta de
emergencia, CCM y obras accesorias.
1.
Subestación
La subestación está conformada como elemento principal de dos transformadores
trifásicos de 400 KVA tipo de enfriamiento OA, 3 fases, 60 hz. en media tensión 13.2 kV
con 4 derivaciones de 2.5% cada una, 2 arriba y 2 abajo de la tensión nominal, conexión
delta en media tensión, conexión estrella aterrizada en baja tensión 440 volts, con el
neutro accesible fuera del tanque por boquilla, adecuado para operar a 2300 msnm con
una sobre-elevación de 65°c sobre una media de 30°c y una máxima de 40°C, se
consideran además los siguientes puntos:
 Capacidad de la subestación.
La subestación cuenta con la capacidad de proveer energía para el total de la
potencia requerida dentro de la PTAR, no se han reportado fallas por parte del
personal en alguno de sus componentes y opera adecuadamente en las
condiciones actuales, sin embargo los puentes del sistema de media tensión se
encuentran totalmente dañados y son altamente susceptibles de provocar un
accidente grave debido a la alta corrosión que presentan.
44
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Vista de las
subestación.
condiciones
de
la
Vista de las
subestación.
condiciones
de
la
Vista de las
subestación.
condiciones
de
la
 Sistema de tierras de la subestación.
No se cuenta con evidencia física ni documental del sistema de tierras actual de la
subestación no fue posible la revisión exhaustiva en el área de la subestación
debido al peligro que representa comentado con anterioridad y la puerta de
acceso no opera adecuadamente por el alto grado de corrosion.
 Banco de capacitores.
La planta cuenta con un banco de capacitores que contribuye a evitar la
penalización por parte de CFE por bajo factor de potencia pero debido a la
antigüedad de este se recomienda la instalación de uno nuevo, ya que las celdas
capacitivas se degradan a través del tiempo y la temperatura.
45
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
2.
Planta de emergencia
En las instalaciones eléctricas de las plantas de tratamiento es necesario contar con una
fuente alterna de generación de energía para afrontar las eventuales fallas en el sistema
de suministro de energía de la Comisión Federal de Electricidad.
Actualmente se cuenta en la PTAR con una planta de emergencia con capacidad suficiente
para atender la demanda requerida por la PTAR siendo esta de 151 KW de generación
continua en 440 volts 60 Hertz marca Generación y con las siguientes características:
Marca: Ottomotores
Capacidad 180 KW
Combustible: Diesel,
Voltaje 440/254 VCA
Control 24 VCD, Frecuencia 60 Hz
Velocidad angular 1800 RPM
3 fases, 4 hilos
Arranque 100 % automático
Numero de cilindros 6 en línea.
Accesorios: Tanque de gasolina, baterías, cable de baterías, silenciador, tubo
flexible y amortiguadores
Foto de las condiciones del tablero de control en el cuarto para resguardo de la Planta de Emergencia.
3.
Centro de Control de Motores
Se cuenta con un centro de control de motores conformado por 12 gabinetes
autosoportados el cual es adecuado, y requiere de mantenimiento y adecuaciones para
los equipos que deberán ser remplazados y se deberá habilitar para la infraestructura del
sistema SCADA.
46
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Condiciones de Centro de control de Motores para la PTAR.
4.
Sistema de Distribución y Conexiones
El sistema de distribución esta en las condiciones mínimas suficientes para atender las
necesidades de la planta se requiere inmediatamente la adecuación y mejora del mismo,
hay cables expuestos en áreas inundables y las botoneras in situ de los motores no operan
y son suceptibles de que se presente una falla eléctrica.
Detalles que se presentan en varios puntos de la
PTAR con instalaciones deficientes.
47
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
5.
Sistema de Protección
 Sistema de tierras.
La puesta de tierra de equipos consiste básicamente en conectar a tierra las partes
metálicas no conductoras de corriente que alojan a los sistemas o aparatos de utilización
de energía eléctrica.
Lo anterior incluye a todos los medios de canalización metálicos, cajas de registros,
gabinetes metálicos, estructuras que soporten equipos eléctricos, carcazas de motores y
generadores, tanques metálicos de transformadores y en general todas las cubiertas
metálicas.
Existen tres razones por las cuales deben de poner a tierra los gabinetes de material
conductor, conductores eléctricos o equipo. Las primeras dos razones son dadas en la
Nota 1 de la Sección 250-1. Alcance de la NOM-SEDE-2005.
1. Para “limitar la tensión a tierra”
2. Para “facilitar la operación de los dispositivos de protección contra sobre
corriente”
3. Para drenar las corrientes producidas por electricidad estática y de fuga a
tierra. Drenando a tierra las corrientes estáticas y de fuga ayuda a reducir
el ruido eléctrico.
El sistema de tierras para las SUBESTACIONES eléctricas debe cumplir con todos los
requerimientos especificados en el Artículo 921 Parte D de la NOM, que abarca los incisos
921-25 a 921-30. Por lo que es importante que durante el diseño del sistema se tomen en
cuenta todas las características y parámetros de seguridad. La subestación eléctrica y
todos sus componentes estarán conectados al sistema de tierras establecido para la
instalación de dichos equipos.
48
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Actualmente en la PTAR no se cuenta con un sistema de tierras que cumpla a cabalidad
con la NOM-001-SEDE-2005, los equipos no están debidamente aterrizados, el sistema de
tierras existente se encuentra deteriorado tanto en sus propiedades mecánicas como
eléctricas y la parte nueva que se observa en la trinchera es de un calibre muy delgado lo
que ocasionara que se consuma rápidamente además de contar con conexiones
mecánicas en lugar de ser soldables.
 Sistema de Pararrayos.
No se cuenta en la planta con un sistema de protección atmosférica.
 Sensores de protección por humedad y temperatura. No se encuentran evidencia
de que estén conectados los sensores de protección de los equipos de bombeo
sumergibles y operen adecuadamente.
Foto de las condiciones de la conexión del sistema
de tierra a los sopladores.
6.
Sistema de Instrumentación y control.
La instrumentación y control tiene como finalidad que el proceso donde se implementa
pueda ejecutarse de manera automática apoyado con la presencia directa humana. Lo
que trae como consecuencia la reducción de tiempos de ejecución de procesos y de
errores humanos de maniobra que tantos costos generan a los procesos.
Con la instrumentación y control tenemos la ventaja de que estos procesos de monitoreo
y ejecución de tareas se realizan de tal suerte que la mano del hombre lleva a cabo la
supervisión de ejecución del proceso, y que el mismo analice su desarrollo, convirtiéndolo
en un verdadero visor ejecutivo del proceso, empleando su posible tiempo de ejecución,
en tiempo para analizar su proceso pero para encontrar mejoras continuas al mismo.
Desafortunadamente en la PTAR que nos ocupa no se están cumpliendo con estas
premisas. Solo se cuenta con un caudalímetro a la salida el cual opera adecuadamente.
49
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
 Instrumentos de Medición
Caudalímetro.
El caudalímetro del efluente
deficiencias en su calibración.
funciona
con
 Manejo de Señales
No se cuenta con un sistema de medición de señales.
 Sistema de Control de Proceso
No se cuenta con un sistema de control de proceso.
FIN CAPITULO VII
50
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
VIII. Análisis de los registros históricos del afluente y
efluente.
La planta Jesús María
Datos obtenidos a partir de una muestra simple, realizada para evaluar la calidad del agua
tratada (efluente) por el laboratorio del Instituto del Agua del Estado de Aguascalientes.
60
Mensual
50
Promedio
Lps
40
30
20
10
0
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Ago
Sep
Oct
Nov
Dic
En la gráfica anterior se muestra el flujo de agua tratada que sale de la planta en el
transcurso del año 2010, representado su caudal mensualmente. El flujo promedio del
caudal tratado es del 36.2% (36.2 Lps), lo cual nos indica que esta planta está operando
por debajo de su caudal de diseño (100 Lps).
La calidad de las muestras que fueron recolectadas durante el 2010 del influente y
efluente en esta planta se presentan a continuación:
51
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
1. PH
pH
9
Influente
Efluente
8
8
7
7
6
Valores de pH en el afluente y efluente
Los valores que se presentan en la tabla anterior son de 30 muestras de afluente y
efluente de la planta de tratamiento, estando estos valores en el rango permitido por la
NOM-001-SEMARNAT-1996 (rango 5 a 10 unidades de pH).
2. TEMPERATURA
Temperatura
30
25
°C
20
15
10
Influente
Efluente
5
0
Valores de Temperatura en el afluente y efluente
Los valores que se presentan en la tabla anterior son de 30 muestras de afluente y
efluente de la planta de tratamiento, estando estos valores de temperatura están dentro
del valor máximo permitido por la NOM-001-SEMARNAT-1996 (40 °C).
3. SOLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES (SST)
52
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Sólidos suspendidos totales (SST)
350
300
1000
900
Efluente
Influente
800
250
700
600
mg/L
200
500
150
400
300
100
200
50
100
0
06/01/2010
0
06/02/2010
06/03/2010
06/04/2010
06/05/2010
06/06/2010
Valores de SST en el afluente y efluente
Los valores que se presentan en la tabla anterior son de 30 muestras de afluente y
efluente de la planta de tratamiento. Los valores de SST presentan un promedio de 17
mg/L en el efluente, estando por debajo del valor máximo permitido por la NOM-003SEMARNAT-1997, la cual marca como valor máximo de 20 mg/L, además en varias
muestras este valor es superado por mucho, lo que nos indica que se presenta un
problema en la sedimentación secundaria.
4. SOLIDOS SUSPENDIDOS VOLÁTILES (SSV)
Sólidos suspendidos volátiles (SSV)
200
800
180
700
160
Efluente
140
600
Influente
500
mg/L
120
100
400
80
300
60
200
40
100
20
0
06/01/2010
0
06/02/2010
06/03/2010
06/04/2010
06/05/2010
06/06/2010
Valores de SSV en el afluente y efluente
Los valores de SSV que se presentan en la tabla anterior son de 30 muestras de afluente y
efluente de la planta de tratamiento.
53
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
5. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO)
Demanda bioquímica de oxígeno (DBO)
160
140
900
Efluente
800
Influente
700
120
600
100
mg/L
500
80
400
60
300
40
200
20
100
0
0
Los valores que se presentan en la tabla anterior son de 23 muestras de afluente y
efluente de la planta de tratamiento. Los valores de DBO presentan un promedio de 24.0
mg/L en el influente, dicho valor está por encima del máximo permitido por la NOM-003SEMARNAT-1997, la cual marca como valor máximo de 20 mg/L, esto nos indica que se
tiene problemas en la remoción de nutrientes.
6. COLIFORMES
Coliformes
120000
100000
120000
Fecal
100000
UFC/100 ml
Total
80000
80000
60000
60000
40000
40000
20000
20000
0
0
Valores de Coliformes en el afluente y efluente
Los valores que se presentan en la tabla anterior son de 23 muestras de afluente y
efluente de la planta de tratamiento. Los valores de coliformes fecales y totales que se
muestran en la grafica presentan un promedio de 12,412 y 16,940 UFC/100 ml
54
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
respectivamente en el influente, los cuales están por encima del valor máximo permitido
por la NOM-003-SEMARNAT-1997, la cual marca como valor máximo de 240 UFC/100 ml,
esto nos indica que el tiempo de retención que existe en el tanque de cloración es muy
bajo, y no alcanza a bajar la carga bacteriana que aun tiene el agua tratada al salir de los
sedimentadores secundarios.
7. NITRÓGENO (NH3-N)
Nitrógeno (NH3-N)
50
45
40
Efluente
35
mg/L
30
25
20
15
10
5
0
Valores de Nitrógeno en el efluente
Los valores que se presentan en la tabla anterior son de 23 muestras de efluente de la
planta de tratamiento. Los valores de nitrógeno que se muestran en la grafica presentan
un promedio de 14 mg/L, el cual está por debajo del valor máximo permitido por la NOM001-SEMARNAT-1996, la cual marca como valor máximo de 15 mg/L, esto nos indica que
el en los reactores se está llevando a cabo una buena nitrificación y desnitrificación.
55
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
FIN CAPITULO viiI
IX. Identificación de la posibilidad de mejorar la
eficiencia del proceso.
a. Mejoras en aspectos de proceso
Tal como se concluyó, la infraestructura del proceso de tratamiento principal es adecuada,
los concretos están bien realizados por lo cual no se aprecia problema para poder operar
el sistema, incluso, con el doble de caudal.
Los principales problemas que deben atenderse y con esto se mejora drásticamente la
planta de tratamiento son:
1. Cambio del pretratamiento por un sistema integral que criba, desarena y
desengrasa en la misma unidad, el cribado lo pre enjuga y lo compacta, las arenas
las eleva y las desagua; con este quipo se evitará el demoler para construir en el
mismo sito con mayores costos y menor alcance.
56
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
2. Cambio de los sistema de impulsión en los reactores biológicos
3. Cambio del sistema de difusión de los reactores biológicos
4. Suministro y colocación de sopladores para el proceso biológico, de acuerdo con
los datos calculados.
5. Demolición y colado de un dado de concreto para nivelar la corona que sirve como
superficie de rodamiento en los clarificadores secundarios
6. Mantenimiento mayor para los clarificadores
7. Servicio mayor a los espesadores de lodo.
8. Servicio mayor a la centrifugadora Westfalia y complementar los equipos de
tratamiento de lodos que se dañaron por falta de uso.
b. Mejoras en aspectos de obra civil
Limpieza de pasillos y andadores en estructura de reactores y sedimentadores.
Sustitución de material impermeabilizante en edificios así como reparación de extractores
de aire que mejores la calidad de la temperatura en su interior.
Instalaciones hidráulicas y accesorios necesario en Edificio de Operación y control.
c. Mejoras en aspectos de obra mecánica
Instalación de un nuevo sistema de planta compacta para pretratamiento con retiro de
basuras y desarenado.
57
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Zona de Pretratamiento, mejorar las condiciones de remoción de basuras con la
incorporación de un cribado mecánico que ayude a la extracción de basuras.
Sustitución de pailería de soportes y anclajes que presentan un exceso de corrosión.
Limpieza y aplicación de recubrimiento en barandales (primario como base y dos capas de
pintura epóxica).
Mantenimiento a la totalidad de válvulas para un funcionamiento más adecuado.
Mejoras en Fosa de recirculación de lodos, NO se cuenta con la totalidad de los equipos de
bombeo, herramienta para limpieza, cadenas de extracción de los equipos y limpieza de
herrería y pailería en esta zona.
Reparación de equipo motor de tracción en rastra del sedimentador.
Mantenimiento a la totalidad de los equipos de bombeo.
Puesta en operación e instalación de periféricos pendientes para la caseta de
deshidratación de lodos.
Mantenimiento a la totalidad de tuberías así como revisión de posibles taponamientos en
líneas de lodos y tren fase sólida.
d. Mejoras en aspectos de obra eléctrica y de instrumentación
1. Subestación
Se requiere rehabilitar dentro de la subestación las siguientes partes:
 Transformador: Se le debe dar mantenimiento mayor que consiste en remplazo de
aceite dieléctrico, pintura exterior, limpieza de boquillas y se debe realizar las
pruebas correspondientes para verificar su estado y vida útil con certeza.
 Se debe desarrollar un sistema de tierras a base de una retícula de cable de cobre
desnudo calibre 4/0 AWG con conexiones soldables, y electrodos de puesta a tierra
formados por varillas copperweld y por lo menos un registro para realizar
constantemente las pruebas de resistividad en la misma y así tener constancia de
su vida útil y cumplimiento con la NOM-001-SEDE-2005.
 Se debe capacitar al personal y entregar equipo adecuado que les permita realizar
las maniobras básicas para corregir posibles eventualidades en la subestación.
 Se debe de instalar un banco de capacitores hibrido que resista una operación de
80°C que asegure un factor de potencia de 0.96 para así evitar las multas que año
con año ha estado pagando el INAGUA a CFE
58
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
 Se debe aterrizar de acuerdo a norma el gabinete que soporta el ITM principal.
2. Planta de emergencia
El no contar con una planta de emergencia para la generación de electricidad dentro de la
PTAR es un grave riesgo para el proceso biológico que se lleva a cabo en la misma, y
contar con este equipo en condiciones inoperantes es lamentable.
Para que la planta de emergencia opere es necesario contactar a las personas que se
encargan de el manejo de estos equipos y contratar un mantenimiento mayor que
consistirá principalmente en remplazo de fluidos, filtros, baterías y sistema de
precalentamiento.
Rehabilitación de tanque de diesel, sistema de conducción de combustible y sistema de
expulsión de gases, el cual tiene reparaciones con un cementante no adecuado para su
uso.
3. Centro de Control de Motores
Las condiciones generales que guarda el CCM no son adecuadas por lo que se deberá
remplazar en su totalidad y en función de los requerimientos de la PTAR, utilizando
gabinetes auto-soportados y una mejor coordinación de protecciones.
Se debe de instalar un tapete dieléctrico al frente para seguridad del personal de la PTAR.
4. Sistema de Distribución y Conexiones
Se deben de conectar todos y cada uno de los equipos en cumplimiento a lo dispuesto en
la NOM-001-SEDE-2005, ya que se detectaron varios equipos conectados de forma
deficiente, así mismo se deberán utilizar los condulets de forma adecuada y utilizar
conectores a prueba de agua y polvo.
Detalles deficientes en conexión eléctrica de
equipos.
59
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Deficiencias en instalaciones eléctricas
Adecuar conexiones.
5. Sistema de Protección
Se deberá desarrollar un sistema de tierras nuevo con cable de cobre calibre 4/0 para
evitar su deterioro mecánico y uniones soldadas para aterrizar todos y cada uno de los
componentes dispuestos en la NOM-001-SEDE-2005 así proteger la integridad de los
operadores y posibles disturbios en el sistema de instrumentación y control.
6. Otros.
 Se requiere adecuar el alumbrado exterior ya que no opera y el cable fue sustraido
del interior de los postes.
60
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
 No se cuenta en la PTAR con equipo y herramienta completo para uso de los
operadores.
 Se carece en el edificio de alumbrado interior adecuado en algunas áreas por lo
que se abra de diseñar uno de acuerdo a los lúmenes que requiere cada área.
 Se deberán de reemplazar los extractores de aire de la caseta de sopladores.
 Se debe de rehabilitar la instalación eléctrica y alumbrado de la caseta de
vigilancia.
Se enlista una serie de acciones generales necesarias a desarrollar dentro de la PTAR.
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
Presentar un programa de mantenimiento preventivo total para la PTAR para su
implementación así como también a sus responsables.
Dotar a todos y cada una de las personas que trabajan en la PTAR del equipo de
seguridad e higiene adecuado para sus labores.
Los extintores no han recibido mantenimiento, por lo que es probable que no
operen.
Considerar la adquisición de un termómetro de no contacto para monitoreo de la
temperatura en el CCM en todas y cada una de las terminales para prever
condiciones inseguras de trabajo y evitar fallas por falsos contactos.
Adquirir herramienta especializada única y exclusivamente para la PTAR entre la
que se encuentra desarmadores de puntas magnéticas con aislamiento de 1000 V,
pinzas de varios tipos con aislamiento de 1000 V, etc. Y así realizar mantenimiento
de forma más segura y adecuada.
Considerar la adquisición de un multímetro.
Se observa una mala distribución de los espacios dentro del edificio, el CCM no
puede estar junto con los sopladores por el calor y vibración que generan estos, el
taller y área de herramienta no puede estar en el área del equipo de cloración ya
que la corrosión generada daña fuertemente la herramienta y el operador no
puede estar trabajando en un área con una presencia constante del gas que libera
el Hipoclorito de sodio.
Con las adecuaciones propuestas se cumple con la NOM-001-SEDE-2005 Instalaciones
Eléctricas. Además será importante implementar cursos de capacitación en
administración, mantenimiento y operación y de igual manera mantener al día los
61
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
reportes de bitácora, anotando en ella las incidencias ocurridas durante la operación o
mantenimientos ya sean preventivos o correctivos.
7. En Aspectos de Instrumentación y Control
La instrumentación y control tiene como finalidad que el proceso donde se implementa
pueda ejecutarse de manera automática sin la presencia directa humana. Lo que trae
como consecuencia la reducción de tiempos de ejecución de procesos y de errores
humanos de maniobra que tantos costos generan a los procesos.
Sin embargo con la instrumentación y control tenemos la ventaja de que estos procesos
de monitoreo y ejecución de tareas se realizan de tal suerte que la mano del hombre no
intervenga sino solo como supervisión de ejecución del proceso, y que el mismo analice su
desarrollo, convirtiéndolo en un verdadero visor ejecutivo del proceso, empleando su
posible tiempo de ejecución, en tiempo para analizar su proceso pero para encontrar
mejoras continuas al mismo.
En este sentido analizaremos la implementación de la instrumentación y control de
la planta de tratamiento de aguas residuales considerando como punto de partida los
siguientes elementos:
INSTRUMENTOS DE MEDICION
Todos los equipos mayores podrán ser arrancados/parados desde el cuarto de control ya
sea por la interacción del software/hardware de operación de LA PLANTA en respuesta a
datos medidos como por ejemplo nivel, flujo, calidad, oxígeno disuelto, Redox, etc., o bien
manualmente.
Todos los equipos deberán tener botoneras de arranque/paro locales para mantenimiento
El caudal de entrada será controlado por nivel, este accionara las bombas de levante de
agua cruda, en caso de caudales mayores a los previstos, deberá ser desviado por un bypass.
MANEJO DE SEÑALES
Proceso u operación unitaria
Control o medida
Sistema de control o tipo de
medida.
Pretratamiento.
Sistema de marcha – paro de las
rejas automáticas.
Automático, con indicador en
cuarto de control y scada.
62
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Salida de pretratamiento.
Medida de caudal
Con indicador y totalizador en
cuarto de control y scada.
Tratamiento biológico.
Medida de oxígeno disuelto en
tanques reactor biológico de baja
carga.
Indicador y registrador en cuarto de
control .
Protección de las unidades en
función de los niveles de agua.
Salida de agua tratada (con
calidad especificada) como
instrumentar y controlar.
Medida del tiempo de
funcionamiento de las unidades de
aireación.
Con totalizador en cuarto de
control y scada.
Medida de caudal
Con indicador y totalizador en
cuarto de control.
Indicador y registrador en cuarto de
control .
Bombeo de agua cruda
Medida de tiempo de
funcionamiento de cada unidad de
bombeo
Con totalizador en cuarto de
control y Scada.
Arranque y paro de las unidades de
bombeo en función de los niveles
de agua.
Funcionamiento alternativo de las
unidades de bombeo.
Recirculación de lodos.
Control automático.
Medida de tiempo de
Conmutadores cíclicos automáticos
funcionamiento de cada unidad de
bombeo.
Arranque y paro de las unidades de
bombeo en función de los niveles
de agua.
Con totalizador en cuadro de
control.
Funcionamiento alternativo de las
unidades de bombeo.
Control automático.
Medida de caudal.
Conmutadores cíclicos
automáticos.
63
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Purga de Lodos en exceso.
Medida de tiempo de
funcionamiento de cada unidad de
bombeo.
Con indicador y registrador en
cuarto de control.
Arranque y paro de las unidades de
bombeo
SISTEMA DE CONTROL DE PROCESO
La filosofía de control se deriva del proceso operativo de la planta de tratamiento es decir
cómo vamos a operar para que de esta manera comencemos a iniciar puntos de
automatización.
Variables a medir y controlar
Con base en el diagrama de proceso y cuadro de señales se extraen las variables a medir
para definir las interacciones de los equipos, registros y estrategia de mantenimiento.
Aparte de estas se deben de considerar la medición de las variables eléctricas y
monitorear sus cambios en el sistema. Esto es voltaje y corriente por fase así como su
potencia y visualizarlo en el SCADA. Esto se enviara vía MODBUS las variables de voltaje y
corriente de soplantes y bombas de cárcamo se enviaran a SCADA por medio de red
MODBUS.
Se debe suministrar una computadora con capacidad suficiente para soportar el sistema y
llevar el control de mantenimientos y planos e instructivos relacionados con la PTAR.
Aparte de estas se deben de considerar la medición de las variables eléctricas y
monitorear sus cambios en el sistema. Esto es voltaje y corriente por fase así como su
potencia y visualizarlo en el SCADA. Esto se enviara vía MODBUS las variables de voltaje y
corriente de soplantes y bombas de cárcamo se enviaran a SCADA por medio de red
MODBUS.
Se debe suministrar una computadora con capacidad suficiente para soportar el sistema y
llevar el control de mantenimientos y planos e instructivos relacionados con la PTAR.
En el SCADA se registraran para todos los equipos su tiempo de operación en el modulo de
histórico contara con datos de fechas y hora de eventos como arranque, paro, fallas
(alarmas) y su cruce con status de medidores, fecha y hora, por ejemplo que caudal de
entrada existía, nivel de cárcamo, y lectura de salida de caudal estado de Redox y oxigeno
disuelto para conocer de manera amplia el status operativo de la planta al momento de
ocurrir un evento del equipo seccionado a consultar su histórico
64
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Los datos de medición de flujo de LA PLANTA serán enviados a una computadora de
escritorio que contenga el SCADA para su recepción y procesamiento en el cuarto de
control de LA PLANTA y las oficinas del INAGUA.
FIN CAPITULO iX
X. Catalogo de eventos y alcances
1. Catalogo de eventos.
CATALOGO DE EVENTOS PTAR FERRONALES
No
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
1
2
INGENIERIA
Paquete de ingeniería de adecuaciones necesarias para la PTAR
Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAR
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
3
4
5
OBRA CIVIL
Obra civil para pretratamiento mecanizado
Demolición y construcción de pista de rodamiento en Clarificadores
Andadores de acceso a todas las unidades
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
6
7
8
9
OBRA MECANICA
Procura de sistema de aireación en Reactor
Entrega de sistema de aireación en Reactor
Instalación de sistema de aireación en Reactor
Procura de sistema de agitación en Reactor
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
1.0
PRECIO
IMPORTE
65
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Entrega de sistema de agitación en Reactor
Instalación de sistema de agitación en Reactor
Procura de Equipos sopladores
Entrega de equipos sopladores
Instalación de equipos sopladores
Procura de sistema de planta compacta de pretratamiento.
Entrega de sistema de planta compacta de pretratamiento.
Instalación de sistema de planta compacta de pretratamiento.
Procura y entrega de equipos de bombeo
Instalación de equipos de bombeo
Sustitución de escalera de acceso a estructuras
Mantenimiento a totalidad de los equipos instalados
Pintura y recubrimiento de herrería, andadores y barandales
Puesta en operación de la totalidad de equipamiento en caseta de
deshidratación
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
EVENTO
1.0
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
OBRA ELÉCTRICA
Mantenimiento mayor Transformador.
Suministro material Sistema de tierras
Instalación sistema de tierras
Suministro de sistema de ventilación para Cuarto de Sopladores
Suministro e instalación de banco de capacitores hibrido
Mantenimiento mayor Planta de Emergencia
Mantenimiento CCM
Correcciones en sist de distribución y conexiones eléctricas PTAR
Suministro e instalación de iluminación en Edificaciones
Suministro e instalación de iluminación exterior
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
33
34
35
36
37
38
39
INSTRUMENTACIÓN
Sum. e Inst. medidor ultrasónico para canal influente y efluente
Sum. e Inst. sistema de llenado de pipas
Conexión PLC a tablero de control y equipo de computo.
Suministro y Programación de sistema SCADA para PTAR
Suministro e Inst. sensores de Oxigeno en Reactores
Suministro medidor de flujo en retorno de Fosa de Recirculación
Instalación de medidor de flujo en retorno de Fosa de Recirculación
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
40
41
42
43
EQUIPO Y HERRAMIENTA
Suministro de Equipo laboratorio para muestreos de control
Suministro de mobiliario de oficina
Instalación de Equipo de Laboratorio
Suministro de lote de herramienta para mantenimiento PTAR
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
1.0
44
45
46
47
48
PRUEBAS Y ARRANQUE
Arranque de planta de Tratamiento
Operación Transitoria por 1er mes de PTAR
Operación Transitoria por 2o mes de PTAR
Operación Transitoria por 3o mes de PTAR
Suministro e Instalación de señalética en la totalidad de la PTAR
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
EVENTO
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
66
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
2. Alcance de los trabajos.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
INGENIERIA
1
Paquete de ingeniería de adecuaciones necesarias para la PTAR
EVENTO
1.0
Entrega de propuesta formal de memorias, especificaciones, fichas técnicas y planos correspondientes a
cada una de las unidades, estructuras donde se desarrollaran aspectos de adecuaciones, rehabilitaciones,
correcciones, ampliaciones etc. de forma que se tenga muy claro los trabajos a realizar.
En esta modalidad entregar lote de memorias y planos en aspectos de ingeniería de Proceso, Ingeniería Civil
y Arquitectónica, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Eléctrica y de Instrumentación, donde se realicen las
adecuaciones, modificaciones y/o mejorías de cada unidad.
2
Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAR
EVENTO
1.0
Entrega de un documento final donde se describa de manera específica las condiciones de operación y
mantenimiento para cada una de las Operaciones Unitarias, así como los procedimientos de inspección,
mantenimiento menor y mayor para cada uno de los equipos que se tienen instalados en la PTAR,
incluyendo formatos de inspección, periodicidad, tipo de mantenimiento y solicitud de reemplazo de los
equipos en caso de ser requerido.
Especificación del número de operadores, técnicos y gerentes como personal de operación de la PTAR
incluyendo de forma puntual las necesidades y actividades a realizar para la correcta operación del sistema.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
OBRA CIVIL
3
Obra civil para pretratamiento mecanizado.
EVENTO
1.0
Construcción de plataforma elevada para instalación de equipo mecanizado de pretratamiento incluye todas
las preparaciones para instalación de equipo, elementos de seguridad barandales, pasos de muros,
soporterías, cabezal de alimentación y descarga y conexiones hidráulicas para alimentación a reactores y
todo lo necesario para su operación.
4
Demolición y construcción de pista de rodamiento en Clarificadores
EVENTO
1.0
Reparación de corona de tanque de clarificadores mediante el escarificado de los primeros 5 cm hasta
encontrar el acero de refuerzo, cimbrar esta parte, colocar un epóxico para junta de concreto nuevo con
viejo, colar concreto tipo grout de alta resistencia, ver las condiciones de acuerdo a detalle constructivo.
5
Andadores de acceso a todas las unidades.
EVENTO
1.0
Construcción de andadores y/o rampas de concreto con ancho de 1.50 metros para tener acceso a cada una
de las estructuras y poder acceder y retirar contenedores y equipos que lleguen a ser removidos para
mantenimiento y/o remplazo.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
OBRA MECÁNICA
6
Procura de sistema de aireación en Reactor
EVENTO
1.0
Procura de la totalidad del equipamiento nuevo de aireación tuberías y parrillas de difusores en
cumplimiento con la capacidad de aire necesaria, incluyendo todo la soportería y anclajes necesarios
7
Entrega de sistema de aireación en Reactor
EVENTO
1.0
67
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Entrega de la totalidad del equipamiento nuevo de aireación tubería y parrillas de difusores en cumplimiento
con la capacidad de aire necesaria, incluyendo todo la soportería y anclajes necesarios.
8
Instalación de sistema de aireación en Reactor
EVENTO
1.0
Instalación de la totalidad del equipamiento de aireación tubería y parrilla de difusores en cumplimiento con
la capacidad de aire necesaria, incluyendo todo la soportería y anclajes necesarios.
9
Procura de sistema de agitación en Reactor
EVENTO
1.0
Procura de sistema nuevo de agitadores, (mezcladores) para interior de reactor en función de la capacidad
de las estructuras.
10 Entrega de sistema de agitación en Reactor
EVENTO
1.0
Entrega de sistema nuevo de agitadores, (mezcladores) para interior de reactor en función de la capacidad
de las estructuras.
11 Instalación de sistema de agitación en Reactor
EVENTO
1.0
Instalación de sistema nuevo de agitadores, (mezcladores) para interior de reactor en función de la
capacidad de las estructuras.
12 Procura de Equipos Sopladores
EVENTO
1.0
Procura de dos sopladores nuevos para necesidad de flujo de aire en la totalidad de la planta y el
mantenimiento mayor del equipo existente para contar con un arreglo de 2+1 (2 equipos nuevos + 1 ya
instalado).
13 Entrega de Equipos Sopladores
EVENTO
1.0
Entrega de dos sopladores nuevos para necesidad de flujo de aire en la totalidad de la planta y el
mantenimiento mayor del equipo existente para contar con un arreglo de 2+1 (2 equipos nuevos + 1 ya
instalado).
14 Instalación de Equipos Sopladores
EVENTO
1.0
Instalación de dos sopladores nuevos para necesidad de flujo de aire en la totalidad de la planta y el
mantenimiento mayor del equipo existente para contar con un arreglo de 2+1 (2 equipos nuevos + 1 ya
instalado). considera las adecuaciones a los cabezales de distribución, inserciones y soportería requerida.
15 Procura de sistema de Planta compacta de pretratamiento
EVENTO
1.0
Procura de sistema de planta compacta en acero inoxidable con capacidad para cribar, desarenar y
compactar el flujo de entrada de la planta así como contenedores de almacenaje son sistema de ruedas,
tapas y sistema de empuje y/o arrastre.
16 Entrega de sistema de planta compacta de pretratamiento
EVENTO
1.0
Procura de sistema de planta compacta en acero inoxidable con capacidad para cribar, desarenar y
compactar el flujo de entrada de la planta así como contenedores de almacenaje son sistema de ruedas,
tapas y sistema de empuje y/o arrastre.
17 Instalación de sistema de planta compacta de pretratamiento
EVENTO
1.0
Procura de sistema de planta compacta en acero inoxidable con capacidad para cribar, desarenar y
compactar el flujo de entrada de la planta así como contenedores de almacenaje son sistema de ruedas,
tapas y sistema de empuje y/o arrastre.
18 Procura y entrega de equipos de bombeo
EVENTO
1.0
Procura y entrega de dos equipos de bombeo sumergibles con capacidad del gasto medio de la planta y
carga hidráulica requerida para transporte de agua desde cárcamo hasta la ubicación del sistema de
pretratamiento.
19 Instalación de equipos de bombeo
EVENTO
1.0
Procura y entrega de dos equipos de bombeo sumergibles con capacidad del gasto medio de la planta y
carga hidráulica requerida para transporte de agua desde cárcamo hasta la ubicación del sistema de
pretratamiento, considerar los posibles cambios en ruta de tubería de descarga, soportes y adecuaciones
necesarias.
20 Sustitución de escalera de acceso a estructuras
EVENTO
1.0
Sustitución de escaleras marinas en la totalidad de la planta de manera que todas ellas sean peatonales de
pie con escalones y todo en acero el cual deberá contar con recubrimiento en primario como base y dos
manos de pintura epóxica.
21 Mantenimiento mayor a totalidad de equipos instalados
EVENTO
1.0
68
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Para cada uno de los equipos existentes y que continuarán operando en la PTAR debe hacerse un
mantenimiento mayor, de forma que pueda garantizarse una operación adecuada.
22 Pintura y recubrimiento de herrería, andadores y barandales
EVENTO
1.0
Considerar pintura y recubrimiento necesario para la totalidad de barandales, herrería, acero estructural,
líneas de proceso que se encuentren a la intemperie etc.
23 Puesta en operación de la totalidad de equipamiento en caseta de
EVENTO
1.0
deshidratación
Hacer una evaluación del equipamiento existente para la totalidad del proceso en la fase sólida y realizar los
trabajos y/o remplazos necesarios para poner en operación esta parte de la planta, para equipos de
bombeo, preparación de polímeros, banda transportadora, compresores, etc. incluir todo lo necesario.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
OBRA ELÉCTRICA
24 Mantenimiento mayor transformador
EVENTO
1.0
Revisión y corrección de los detalles en CCM, colocar tapete dieléctrico, reparación de conexiones y revisión
de los detalles existentes, reacomodo de cableado a través de la instalación de una trinchera, identificación
de conductores y ajuste de terminales, la limpieza de cada uno de los componentes que integran el CCM
utilizando aire comprimido y limpiador dieléctrico de contactos eléctricos.
25 Suministro material sistema de tierras
EVENTO
1.0
Mantenimiento mayor Planta de Emergencia, reemplazo de filtro de aire, remplazo de filtro de aceite,
remplazo de bandas, remplazo de todos y cada uno de los fluidos, mantenimiento del alternador, remplazo
de baterías, inspección visual de fugas, fisuras, en especial en la admisión de aire, y del sistema de expulsión
de gases.
26 Instalación de sistema de tierras
Trabajos y mano de obra para sistema de tierras
27 Suministro de sistema de ventilación para cuarto de sopladores
Hacer todas las adecuaciones tanto de obra civil, mecánica, anclajes soportes equipo de manera que se
tenga un espacio adecuado y con el equipamiento necesario para contar con una temperatura y ambiente
adecuado para la caseta de sopladores.
28 Suministro e instalación de banco de capacitores hibrido
Suministro e instalación de banco de capacitores en función de la carga instalada contemplado el
equipamiento existente y la incorporación de equipos para este proyecto.
29 Mantenimiento Mayor planta de emergencia
Mantenimiento mayor Planta de Emergencia, reemplazo de filtro de aire, remplazo de filtro de aceite,
remplazo de bandas, remplazo de todos y cada uno de los fluidos, mantenimiento del alternador, remplazo
de baterías, inspección visual de fugas, fisuras, en especial en la admisión de aire, y del sistema de expulsión
de gases.
30 Mantenimiento mayor CCM
Revisión y corrección de los detalles en CCM, colocar tapete dieléctrico, reparación de conexiones y revisión
de los detalles existentes, reacomodo de cableado a través de la instalación de una trinchera, identificación
de conductores y ajuste de terminales, la limpieza de cada uno de los componentes que integran el CCM
utilizando aire comprimido y limpiador dieléctrico de contactos eléctricos.
31 Correcciones en sistema de distribución y conexiones eléctricas PTAR
Reparación de la totalidad de conexiones eléctrica de la PTAR
32 Suministro e instalación de iluminación en Edificaciones
Suministro e instalación de luminarias en las edificaciones las cuales cumplan las necesidades de luz de
acuerdo a la operación y labores que se realizan dentro de cada una.
33 Suministro e instalación de iluminación exterior
Suministro e instalación de luminarias en postes las cuales cumplan las necesidades de iluminación exterior
69
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
en la Planta.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
INSTRUMENTACIÓN
34 Sum e ins. medidor ultrasónico para canal influente y efluente
EVENTO
1.0
Equipo medidor ultrasónico con totalizador y conexiones de visualización en sitio y en programa de control
de la PTAR.
35 Sum. e inst. arrancador equipo bombeo en llenado de pipas.
EVENTO
1.0
Colocar sistema de control de arranque y para en zona de llenado de pipas, con botonera ubicada en garza
de descarga de manera que un solo operador pueda hacer el despacho de agua tratada para llenado del
carro-tanque,
36 Conexión PLC a tablero de control y equipo de computo.
EVENTO
1.0
Adquisición de equipo de computo, impresión y software de operación, monitoreo y control de todos los
equipos, sensores y arrancadores de la PTAR.
37 Suministro y programación de sistema SCADA para PTAR
EVENTO
1.0
Programa de sistema SCADA para instalación en planta hacer los ajustes propios y particulares del sistema e
incluir capacitación.
38 Suministro e inst. sensores de Oxigeno en Reactores
EVENTO
1.0
Sensores de oxigeno disuelto en reactores equipados con sensor, pantalla de visualización del parámetro así
como material necesario para también monitorear valor desde el cuarto de control.
39 Suministro medidor de flujo en retorno de Fosa de Recirculación
EVENTO
1.0
En cabezal línea de retorno de lodos de clarificadores secundarios suministrar un medidor de flujo con
pantalla de visualización de valor en sitio.
40 Instalación medidor de flujo en retorno de Fosa de Recirculación
EVENTO
1.0
Instalación de medidor de flujo y material necesario para contar con lectura de caudal en sitio y en programa
de control en el sistema SCADA.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
EQUIPO Y HERRAMIENTA
41 Suministro de Equipo laboratorio para muestreos de control en PTAR
EVENTO
1.0
Para el seguimiento de Control de la planta de tratamiento se determinara por los siguientes parámetros:
 Sólidos en todas sus representaciones: Todos los contaminantes del agua, con excepción de los
gases disueltos, contribuyen a la "carga de sólidos". Pueden ser de naturaleza orgánica y/o
inorgánica. Provienen de las diferentes actividades domésticas, comerciales e industriales. La
definición generalizada de sólidos es la que se refiere a toda materia sólida que permanece como
residuo después de una evaporación y secado de una muestra de volumen determinado, a una
temperatura de 103°C a 105°C. Los métodos para la determinación de sólidos son empíricos, fáciles
de realizar y están diseñados para obtener información sobre los diferentes tipos de sólidos
presentes.
 Demanda química de oxigeno: La Demanda Química de Oxígeno (DQO) se define como cualquier
sustancia tanto orgánica como inorgánica susceptible de ser oxidada, mediante un oxidante fuerte.
La cantidad de oxidante consumida se expresa en términos de su equivalencia en oxígeno. DQO se
expresa en mg/l O2.
 Nitrógeno total: Es la concentración total de amoniaco y nitrógeno orgánico. Actualmente, el TKN es
70
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
un parámetro requerido para los informes reglamentarios en muchas plantas, pero proporcionar un
medio de seguimiento de las operaciones en la planta.
 Temperatura: Es la propiedad intensiva de la materia, que nos sirve para medir un nivel energético.
 pH: Es el logaritmo común de la reciproca de la concentración de los iones de Hidrogeno.
 Oxigeno Disuelto: es el oxigeno que determina la presencia de vida en un cuerpo de agua. Los
niveles de oxigeno disuelto (OD) en aguas naturales y residuales depende de la actividad física,
química y bioquímica del sistema de aguas. Este puede realizarse por dos métodos el Winkler o por
el de membrana sensible.
 Conductividad: Es una expresión numérica de la capacidad de una solución para transportar una
corriente eléctrica, esta capacidad depende de la presencia de iones y su concentración total, de su
movilidad, valencia y concentraciones relativas así como de la temperatura de la medición.
Fosforo total: Es la suma total de fosforo en todas sus diferentes formas, los fosfatos presentes en forma
orgánica condensada (meta fosfatos, pirofosfatos u otros poli fosfatos) se transforman primero en orto
fosfato reactivo en el procedimiento de fosforo total.
Adquisición de equipo muestreador ISCO modelo 6712FR, cubierta de fibra de vidrio con refrigeración,
acoplados a medidor de flujo de influente y efluente para toma de muestras compuestas proporcionales al
flujo. Incluir batería recargable y cargador, línea de succión de 3/8 de pulgada por 25 pie de longitud en
vinil, con strainer (coladero) de polipropileno, punta de acero inoxidable y cople (de acero inoxidable) para
manguera. Considerar configuración de 24 botellas de polipropileno de 1 litro con tapas, anillos de las
botellas y dos tubos de descarga.
42 Suministro de mobiliario de oficina
EVENTO
1.0
Suministro de mobiliario de oficina para cuatro operadores, escritorio, silla, archivero.
43 Instalación de Equipo de Oficina
Instalación de equipo de laboratorio
44 Suministro de lote de herramienta para mantenimiento PTAR
EVENTO
1.0
Herramienta para trabajos de mantenimiento y reparación de equipos que consta de:
Lámparas de mano con baterías recargables y cargador, extinguidores con CO2 de 4.5 kg, arco de segueta,
cinceles de ¾” x 8”, desmalezadora con motor de 3.2 HP Marca OLEO mod. 753 T, (incluye: herramienta,
arnés tipo chaleco y equipo de protección personal), extensión de 5” cuadro ½”, juego de dados con punta
hexagonal estándar cuadro ½” (7 piezas), juego de dados con punta hexagonal milimétrico cuadro ½” (6
piezas), juego de dados cuadro ½ “, de ¼” a 1 1/2 “ (20 piezas), juego de desarmadores de cruz (6 piezas),
juego de desarmadores planos (6 piezas), juego de llaves allen en “L” estándar (13 piezas), juego de llaves
allen en “L” milimétricas (9 piezas), juego de llaves mixtas de ¼” a 1 1/2” (20 piezas), juego de puntos,
botadores, punzones y cinceles (10 piezas), llave de cadena tipo caimán No. 12, Llave perica (No. 12, 14, 24,
36), Manguera de 20.00 m., marro de bronce diámetro de cabeza 1 1/8 “, martillo con tapas de plástico,
martillo de bola 16 onzas, martillo de uña curva, matraca reversible cuadro ½”, mazo de hule, medidor de
aislamiento marca Fluke mod. 1520 para mediciones de aislamiento, medidor de temperatura por infrarrojos
marca Fluke mod. 63, multímetro digital de gancho marca Fluke mod. 36 para mediciones de c. d. y c. a.,
nudo universal cuadro ½”, pinzas de electricista No. 8, pinzas de extensión de 5 posiciones, pinzas de presión
No. 10, pinzas de punta No. 8, pinzas mecánicas No. 8, pinzas ponchadoras de terminales, corta tornillo, pela
alambre y cortadoras, podadora con motor de 6 HP Marca YARD MAN mod. 589 C, (incluye: bolsa
recolectora y llantas de bicicleta), tijeras de hojalatero No. 10, tornillo de banco con mordazas para tubo
hasta 6”.
No.
DESCRIPCIÓN
UNIDAD CANTIDAD
PRUEBAS Y ARRANQUE
45 Arranque de planta de Tratamiento
EVENTO
1.0
Para el arranque, es requisito indispensable que estén concluidos los trabajos de construcción y recepción
de las obras directamente relacionadas con las unidades de tratamiento.
Aspectos de control:
71
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Las condiciones hidráulicas y biológicas que forman parte del proceso de depuración de las aguas residuales
pueden verse afectadas por una serie de factores.
Arranque del reactor de alta carga:
Para el arranque del reactor comprende el conjunto de actividades y el tiempo desde que se inicia la
operación hasta que se alcanza una operación estable. El tiempo estimado de estabilización es de 1 a 3
meses. Una vez que se ha obtenido la condición estable este operara con un periodo de retención hidráulica
y carga volumétrica de diseño. Para inoculación a fin de conseguir inicialmente condiciones adecuadas, es
necesario proceder a la inoculación de lodos traídos de una planta similar.
Arranque del sedimentador intermedio:
El llenado de este modulo se realiza por vasos comunicantes del reactor de alta carga al sedimentador en el
cual por medio de placas paralelas inclinadas provocan la sedimentación de los sólidos por gravedad. Los
lodos generados en esta etapa son devueltos al reactor de alta carga.
Arranque del reactor de baja carga:
El agua que egresa del los sedimentadores intermedios por reboce, se envía al Reactor de Baja Carga, la
materia orgánica residual es suficientemente baja como para aplicar un proceso biológico de baja tasa.
Mediante un proceso de tratamiento de lodos activados con una edad de lodos suficiente se la oxidación
de la materia carbonácea (DBO5) y segundo la oxidación del nitrógeno amoniacal a nitritos y posteriormente
a nitratos.
Arranque del clarificador secundario:
Como parte final del proceso se tiene la sedimentación secundaría mediante decantadores circulares de
tracción periférica, el agua proveniente del reactor de baja carga llega por vasos comunicantes en este
proceso los sólidos sedimentan por gravedad y el agua libre de estos llega al vertedor. El lodo generado es
devuelto al rector de baja carga.
Los lodos excedentes originarios a través de las semanas tanto en la etapa de alta carga, como en el proceso
de baja carga, se obtienen a concentraciones de sólidos relativamente bajas, por lo que es deseable
aumentarlas para mejorar su manejo, y disminuir el volumen de los digestores aerobios, lo cual se logra
mediante el sistema de espesamiento al que son enviados.
Desinfección mediante Hipoclorito de Sodio en solución:
Para el caso de la bacteria que continua suspendida en el medio, se tiene como etapa final la inyección de un
oxidante químico fuerte que es el hipoclorito de sodio en solución, esta sustancia logra la desnaturalización
de la las membranas celulares de la bacteria, generando así un daño irreversible a los microorganismos que
impedirá la reproducción de las mismas.
En este caso la adición del hipoclorito de sodio se realiza de manera automatizada, mediante un lazo cerrado
de control con la medición de caudal, de manera que la adición siempre sea proporcional al caudal de salida.
Digestor de lodos:
Todos los lodos biológicos espesados, contienen cantidades elevadas de materia orgánica y gran parte de
esa materia orgánica está en la materia de la cual se componen las células bacterianas, de manera que este
contenido nos indica la posibilidad de que este desecho contenga elementos activos que de liberarse al
medio ambiente, podrían causar serios problemas a la zona que los reciba. Es por esto necesario el realizar
el proceso de “desactivación” conocido como digestión biológica, que consiste básicamente en proporcionar
un hábitat cerrado, donde no reciban alimento pero si condiciones para que su metabolismo continúe y
terminen por agotar las reservas internas generando así una disminución en el número de células y la
mineralización del contenido orgánico.
Posteriormente con la utilización de un filtro prensa tipo banda, se retendrán los sólidos contenidos en el
licor digerido aerobiamente, haciendo pasar el licor a través de un sistema de que de inicio drena una alta
cantidad de agua por simple gravedad, donde de manera inicial se filtra el agua contenido en los lodos, la
banda filtrante tiene el tamaño adecuado para dejar pasar solo el agua y retener los sólidos de los lodos, de
manera que se pueda contar con una mezcla más espesa para un trabajo óptimo del equipo de filtrado a
presión denominado filtro banda.
El lodo a desaguar será primero acondicionado mediante la adición de un aglomerante denominado
polímero floculante, el cual aporta cargas eléctricas que disminuyen el efecto de repulsión propio de las
cargas eléctricas de las partículas de sólidos, una vez neutralizada esta carga, se logra una aglomeración en
torno a este aglutinante de sólidos, siendo entonces sencillo el proceso de separación agua – sólido
72
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
mediante filtrado en telas flexibles y pensado entre rodillos.
46 Operación Transitoria por 1er mes de PTAR
EVENTO
1.0
Realizar los trabajos completos para la operación de la totalidad de la planta, como limpiezas, revisiones,
muestreos, control, reportes, operaciones, reparaciones etc. que se presenten durante el primer mes de
operación
47 Operación Transitoria por 2do mes de PTAR
EVENTO
1.0
Realizar los trabajos completos para la operación de la totalidad de la planta, como limpiezas, revisiones,
muestreos, control, reportes, operaciones, reparaciones etc. que se presenten durante el segundo mes de
operación
48 Operación Transitoria por 3er mes de PTAR
EVENTO
1.0
Realizar los trabajos completos para la operación de la totalidad de la planta, como limpiezas, revisiones,
muestreos, control, reportes, operaciones, reparaciones etc. que se presenten durante el tercer mes de
operación
19 Suministro e Instalación de señalética en la totalidad de la PTAR
EVENTO
1.0
Considerar señalética para todos los tanques que forman parte del proceso, así como edificaciones, aspectos
de seguridad e higiene, pizarrones de trabajo e informativos, de manera que sean visibles y durables.
73
DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
3. Referencias Bibliográficas.
Anuario Estadístico de Aguascalientes 2010.
INEGI, México.
Manual de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario.
Comisión Nacional del Agua (CONAGUA)
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DIAGNÓSTICO PTAR JESUS MARIA 100 LPS
Wastewater Engineering (Treatment and Reuse)
Metcalf & Eddy
Fourth Edition
Mc Graw Hill
Aspectos fundamentales del Concreto Reforzado.
González Cuevas, Robles Fernández
Limusa.
Normas Oficiales Mexicanas.
REGRESO INICIO DOCUMENTO
75
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anexo g diagnóstico de ptar jesús maría