Manual de operación y mantenimiento

TABLA DE CONTENIDO
Pág.
INTRODUCCIÓN
2
OBJETIVO
3
1. FORMA DE OPERACIÓN DE LA PLANTA
3
2. CARACTERÍTICAS DE DISEÑO DE LA PLANTA
5
3. ACTIVIDADES DE OPERACIÓN
6
4. SEGURIDAD Y PREVENCIÓN
6
5. SALUD
9
6. RECOMENDACIONES
10
ANEXOS
11
1
INTRODUCCION
El trabajo de operación y mantenimiento en un sistema de tratamiento es
necesario que se ejecute de manera adecuada para lograr una buena eficiencia
en la remoción de material contaminante de
considerando
los
parámetros
de
diseño
acuerdo con lo esperado y
empleados.
Las
labores
de
mantenimiento pueden ser ocasionales (preventivo) o rutinarias de operación
dependiendo de la periodicidad con que se ejecuten.
Con un mantenimiento correcto se previenen las emergencias
imprevisibles. Tres factores deben
tenerse
o descuidos
en cuenta para el debido
mantenimiento: diseño, construcción y operación. Si el diseño básico de la planta
es apropiado y la planta se construye con buenos materiales y según las reglas
de la técnica, la operación debe lograrse con un mínimo de mantenimiento. Los
planos o copia de los diseños de la planta, mostrando las dimensiones, así como
las tuberías, válvulas compuertas, etc. deben tenerse a la mano para referencia
inmediata.
Los registros oportunos y completos son auxiliares necesarios para el control de
los procedimientos y lo más importante, es que esas constancias van a servir
para la interpretación de los resultados de las aguas residuales.
2
OBJETIVO
•
Mostrar el funcionamiento de la planta de aguas residuales del Aeropuerto
Internacional Matecaña.
•
1.
Establecer los procedimientos para su mantenimiento y operación diaria.
FORMA DE OPERACIÓN DE LA PLANTA
El sistema de tratamiento para aguas residuales del Aeropuerto Internacional
Matecaña consiste en un tanque séptico que actúa como tratamiento primario
seguido de un filtro anaeróbico de aguas residuales de flujo ascendente también
conocido como FAFA, el cual actúa como tratamiento secundario. La retención de
biomasa se consigue utilizando como material de relleno grava de 2” y 1” sobre el
que se adhieren los microorganismos. La mayor parte de la biomasa activa se
encuentra en suspensión entre los espacios vacios del soporte, y una cantidad
menor adherida a la superficie del mismo.
En este proceso el propio relleno actúa como separador de gas proporcionando
zonas de reposo para la sedimentación de los fangos que se encuentran en
suspensión. El reactor es en gran medida un reactor de fangos suspendidos y el
sistema de distribución del líquido en la parte inferior del reactor es crítico para la
obtención de un comportamiento óptimo.
Tanque séptico
Filtro anaeróbico
Figura 1.1 Esquema de operación de la planta
3
Lechos de
secado
Pre tratamiento 1
Lechos de secado
Filtro anaerobio
Tanque séptico
Pre tratamiento 2
Figura 1.7 Vista Superior de la Planta de Tratamiento
4
2.
CARACTERISTICAS DE DISEÑO DE LA PLANTA
CARACTERISTICA
Tanque Séptico
Caudal de diseño ( L/s)
Caudal de diseño (m3/d)
Tiempo de detención (h)
Nº de líneas
Dimensiones útiles del tanque séptico
volumen útil de cada tanque séptico (m3)
Área (A) m2
Largo (L) m
Ancho (B)
Altura útil (H) (m)
Borde libre (m)
Tiempo de detención (d)
Reactor anaeróbico
Volumen útil del reactor anaeróbico(m3)
Con medio de soporte (m3)
Sin medio de soporte (m3)
Tiempo de detención (h)
Dimensiones útiles del reactor (m)
Largo (L)
Ancho (B)
Altura (H)
Borde libre
Altura lamina de agua (m)
Altura de lecho de soporte (m)
Altura de falso fondo (m)
Espesor de la placa intermedia (m)
Área superficial (m2)
Porcentaje de vacios (%)
Lecho de soporte
MEDIDA
2,50
216
24
2
108
27
13,5
4
2
0,35
1
71,28
35,64
8
11,80
4,05
2,3
0,35
1,5
1,5
0,30
0,15
47,52
50%
Piedra de 1”y 2”
5
3.
ACTIVIDADES DE OPERACIÓN
Para la operación y mantenimiento de la planta se deben realizar las siguientes
actividades:
•
ACTIVIDAD
FRECUENCIA
Determinación de
Diario
caudales
•
Mantenimiento de la
INSTRUCTIVO*
PTARM-01
Diario
PTARM-02
caja de distribución de
afluente
•
Mantenimiento del
pretratamiento
•
Mantenimiento del filtro
Diario o día de por
medio
Diario o día de por
anaeróbico
medio
•
Mantenimiento tuberías
Diario
•
Lechos de secado
Diario o día de por
medio
*Los instructivos se encuentran anexados.
6
PTARM-03
PTARM-04
PTARM-05
PTARM-06
4.
SEGURIDAD Y PREVENCIÓN
4.1
GENERAL
La planta del Aeropuerto Internacional Matecaña es una planta de tratamiento de
aguas residuales domésticas de tipo anaeróbico. Estas plantas se caracterizan por
la producción de gas metano. El gas metano es combustible y una mezcla de
metano con aire puede ser explosivo.
En una planta anaeróbica además se forman compuestos como el gas ácido
sulfhídrico (H2S) que aparte de presentar un olor desagradable es tóxico, aún en
concentraciones bajas. El H2S se acumula en espacios cerrados que están en
contacto con aguas residuales, efluente de la planta o con lodo.
El H2S en presencia de aire y humedad es extremadamente corrosivo. Debe
preverse la debilitación en poco tiempo de las tapas metálicas de acceso a los
reactores y válvulas.
Las características mostradas arriba indican las particularidades de la planta con
respecto a la seguridad de la operación de la misma.
En los siguientes parágrafos serán especificados los procedimientos de seguridad.
Debe tenerse conciencia de las implicaciones de estas características para la
operación de la planta del A.I.M. y para la seguridad del personal de la planta.
Todo el personal de la planta debe conocer el contenido de este capítulo del
manual de operación y mantenimiento, el Ingeniero encargado periódicamente
debe recordar al personal de los puntos clave referentes a la seguridad laboral.
7
4.2 CONDUCTA EN ESPACIOS CERRADOS
Espacios cerrados en el la planta A.I.M. son:
Pre tratamientos 1 y 2 (pozos sépticos)
Filtro anaeróbico
Cámaras de inspección
Nunca se debe entrar a estos espacios sin controlar previamente la presencia de
suficiente oxígeno y la ausencia de gas metano o H2S.
La presencia de H2S se nota por el olor siempre y cuando se perciba desde el
aire. OJO: En concentraciones altas es imposible percibir el olor.
Las concentraciones de oxigeno siempre deben estar mayor a 19.5%.
La concentración de metano debe estar menor al 2%, el H2S debe estar ausente.
Nunca se debe trabajar solo en un espacio cerrado, desde afuera debe haber una
persona observando el trabajador. La persona trabajando adentro debe estar
amarrada con un lazo para poder amarrarlo en caso de pérdida de conciencia.
Pre tratamientos 1 y 2 , Filtro Anaeróbico
Se distinguen dos situaciones:
a.
Trabajos realizados sin basear el Reactor
Primero se abren las tapas de acceso pretratamiento 1 y 2, igualmente al filtro
anaeróbico, con el fin de ventilar las estructuras.
8
No fumar, no utilizar fuego abierto, trabajar solamente con equipos a prueba de
explosión, evitar la producción de chispas eléctricas o mecánicas.
Nadie puede trabajar en el reactor o alrededor de una cámara de inspección sin
supervisión desde afuera.
El personal debe usar equipo de respiración en caso de tener que entrar aún
parcialmente en la cámara.
La persona debe estar amarrada con un lazo para poder adecuarlo en caso de
perder la conciencia.
b.
Trabajos realizados en ausencia de lodo y material filtrante
Antes de basear el reactor se deben abrir las tapas de inspección de
pretratamiento 1 y 2 y dejar airear.
Se debe basear el pretratamieno y el reactor completamente.
Antes de entrar se debe controlar la presencia de suficiente oxigeno, la ausencia
de metano y la ausencia de H2S.
Antes de iniciar cualquier trabajo se debe remover todo el lodo remanente en el
pretratamiento y en el reactor. El lodo puede generar metano o H2S, que crearán
condiciones peligrosas posteriormente.
5.
SALUD
Las aguas residuales domésticas son una fuente de enfermedades e infecciones
virales.
El riesgo de infección existe por el contacto con:
9
El agua: afluente y efluente
Material retenido en la caja de afluente
Lodo en los pretratamientos
Natas retiradas de los pretratamientos
Para minimizar los riesgos de salud se tienen las siguientes recomendaciones:
•
Evitar comer y tomar dentro de las instalaciones de la planta.
•
Utilizar botas y guantes para evitar el contacto directo con el agua o
residuos sólidos.
•
Después de realizar trabajos en la planta se deben lavar las manos con
jabón desinfectante o alcohol.
•
Se debe evitar el contacto de heridas abiertas con agua o lodo.
6.
RECOMENDACIONES
•
Se debe dotar a la Planta de la herramienta adecuada para un buen
mantenimiento.
•
Adquirir un medidor portátil de metano y oxígeno.
•
Las estructuras de la planta como cajas, canales, tanques deben
desaguarse por lo menos una vez al año para revisarlos y aplicarles una capa
protectora.
•
La tubería de la planta se debe pintar de los siguientes colores.
Tubería de lodo: Café
Tubería de aguas negras: Gris
•
Pintar y cambiar las tapas metálicas de acceso a los tanques que sean
necesarias para protegerlas, pues ya se encuentran bastante deterioradas.
•
Asear y ordenar la planta y sus alrededores.
10
•
Colocar techo a los lechos de secado para que estos cumplan su función, la
de secar los lodos
•
Debido al fuerte aguacero que cayó se inundó caja de afluente y el canal de
efluentes, se aumentó la turbiedad y no se pudo continuar con el muestreo, se
recomienda revisar diseño de estructuras de alivio de aguas lluvias en el
alcantarillado.
•
Falta tratamiento preliminar
•
La caja de afluentes no distribuye el caudal en partes iguales situación que
influye en el correcto funcionamiento del pre tratamientos.
•
Se requieren Equipos en la planta para medición de TºC, pH, color.
11
ANEXOS
ANEXO 1: Instructivos para la operación y mantenimiento de la planta
ANEXO 2: Formato diario de registro
12
ANEXOS
13
ANEXO 1:
INSTRUCTIVOS PARA
LA OPERACIÓN Y
MANTENIMIENTO DE LA
PLANTA
14
INSTRUCTIVO PTARM-01 DETERMINACION DE CAUDALES EN LA PLANTA
OBJETO
Establecer el procedimiento para determinar el valor del caudal de la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto Internacional Matecaña.
ALCANCE: Este instructivo se aplica a la planta de tratamiento Aeropuerto
Internacional Matecaña.
RESPONSABLE: Operador encargado de la planta
PROCEDIMIENTO
Los caudales se determinaran a la salida de la planta de tratamiento
en el
vertedero del canal de efluentes.
-
Dejar llenar un balde de 10L contabilizando el tiempo de forma simultánea
(aprox. 5 min)
-
Medir volumen de agua recogida en el balde y anotarla en litros en el formato.
-
Anotar el tiempo registrado en el cronómetro, y centésimas de segundo.
-
Dividir con la calculadora, el volumen de agua en litros con el tiempo
-
Realizar de nuevo el procedimiento
-
Promediar los dos valores obtenidos de caudal
-
Anotar el valor promedio en el formato o planilla respectiva.
Se deben realizar aforos siempre en los siguientes horarios: En la mañana 8:00,
9:00, 10:00, 11:00, 12:00; en la tarde 3:00, 4:00, 5:00, 6:00.
15
FLUJOGRAMA
Inicio
Llenar un balde
contabilizando el tiempo
Medir el volumen de
agua en litros
Obetener el caudal dividiendo
el volumen (L) por el tiempo
marcado en el cronómetro
Realizar de nuevo el
mismo procedimiento
Promediar los dos
valores de caudal
obtenidos
Registrar el valor de
caudal (Q) en el
formato diario
Fin
16
INSTRUCTIVO PTARM-02 MANTENIMIENTO DE LA CAJA DE DISTRIBUCIÓN
DE AFLUENTE
OBJETO
Establecer el procedimiento para realizar el mantenimiento de la caja de
distribución de afluente de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del
Aeropuerto Internacional Matecaña.
ALCANCE: Este instructivo se aplica la caja de distribución de la planta de
tratamiento Aeropuerto Internacional Matecaña
RESPONSABLE: Operador encargado de la planta
PROCEDIMIENTO
-
Levantar las tapas de la caja de distribución del afluente
-
Sacar los sólidos depositados de la caja.
-
Depositar los desechos en un balde de 10L para medir el volumen que se
saque.
-
Anotar la cantidad de desechos que se obtengan de la caja en el formato
diario No 1 de la PTAR.
-
Depositar los desechos en una caneca plástica perforada en el fondo para
que escurran y sean recogidas el día de recolección de basuras.
-
Limpiar con cepillo o escoba las paredes de la caja de afluente.
-
Tapar nuevamente la caja de afluente.
17
FLUJOGRAMA
Inicio
Levantar las tapas de la
caja de distribución del
afluente
Sacar los sólidos
depositados de la caja
Depositar los desechos en
un balde de 10L
Medir volumen de
desechos con el balde
Registrar el volumen de
desechos en el
formato diario
1
18
1
Depositar los desechos en una
caneca plástica con una
perforación en el fondo
Limpiar con cepillo o
escoba las paredes de
la cámara de afluentes
Fin
19
INSTRUCTIVO PTARM-03 MANTENIMIENTO DEL PRETRATAMIENTO
OBJETO
Establecer el procedimiento para realizar el mantenimiento del pre tratamiento de
la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto Internacional
Matecaña.
ALCANCE: Este instructivo se aplica a los dos compartimientos del pozo séptico
de la planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto Internacional
Matecaña.
RESPONSABLE: Operador encargado de la planta
PRECAUCIONES
Para prevenir riesgos de asfixia, levantar las tapas de acceso al pozo séptico y
dejarlo ventilar hasta que los gases se hayan desalojado (Unos 30 minutos).
PROCEDIMIENTO
-
Con la nasa limpiar la superficie del tanque séptico de los diversos cuerpos
que flotan.
-
Depositar las natas en un balde para medir el volumen que se obtenga.
-
Anotar la cantidad de natas que se obtengan del respectivo pozo séptico sea
en el formato diario No 1 de la PTAR.
-
Depositar los desechos en una caneca plástica perforada en el fondo para
que escurran y sean recogidas el día de recolección de basuras.
20
-
Con una vara de 2,40 m a la cual se le enrolla una tela, toalla o estopa clara,
en una longitud de 1,20 m, se introduce la vara girándola hasta que toque el
fondo del tanque. Después la vara se retirará cuidadosamente, observándose
una mancha negra bien definida que indica la profundidad del lodo.
Si la profundidad es mayor a 0,70 m se deben extraer los lodos
-
Para el vaciado de los lodos del tanque séptico se deberán colocar válvulas
de purga conforme al diseño.
Gráfica 1 Aireación de las
estructuras de la planta antes
de realizar el mantenimiento
para evitar el daño por los gases
tóxicos.
Gráfica 2 Natas a remover. Con
sobrecargas hidráulicas, sólidos
de toda clase van a depositarse
en la superficie filtrante de los
filtros, llegando con el tiempo a
causar su obstrucción.
21
Gráfica 3 Remoción de natas
Gráfica 4 Medición de lodos
en el reactor
22
FLUJOGRAMA
Inicio
Levantar las tapas de
acceso al pozo séptico
Permitir ventilación
por aprox. 30
Con una nasa eliminar el
material flotante del tanque
séptico
Depositar las natas en un
balde de 10 L
Medir volumen de
natas con el balde
Registrar el volumen de
natas en el formato
diario
1
23
1
Enrollar una tela o toalla
clara en una vara de
2,40m de longitud
Introducir la vara en el
tanque girándola, hasta
tocar fondo
Retirar vara
cuidadosamente
Medir la distancia de mancha
negra en la tela bien
Distancia
mayor a
0,70m
No
Si
Extraer los lodos con válvulas de purga
Fin
24
INSTRUCTIVO PTARM-04 MANTENIMIENTO FILTRO ANEROBICO
OBJETO
Establecer el procedimiento para realizar el mantenimiento del filtro anaeróbico de
la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto Internacional
Matecaña.
ALCANCE: Este instructivo se aplica a los dos compartimientos del filtro
anaeróbico de la planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto
Internacional Matecaña.
RESPONSABLE: Operador encargado de la planta
PROCEDIMIENTO
•
Observe si hay presencia de bolas de fango en la parte superior del filtro y
señale con una X en la casilla correspondiente en el registro diario y avise al
Ingeniero encargado de la Planta.
•
Preste atención a incrementos de la turbiedad en el efluente de la Planta y
señale con una X en el registro diario. En caso de presentarse,
avise
inmediatamente al Ing. de Planta y haga lo siguiente:
-
Haga un lavado superficial con agua únicamente.
-
Si la situación sigue igual:
Debe sacarse el material filtrante o lavarlo
Si este lavado no es suficiente, el lecho se debe cambiar
•
Para la limpieza retire los lodos acumulados del falso fondo:
-
Quite el adaptador de limpieza de la tubería que entra al filtro.
-
Inyecte agua a presión por esta tubería para inducir corrientes de
agua ascendentes por entre el filtro y así efectuar la limpieza.
25
FLUJOGRAMA Nº 1: Bolas de fango
Inicio
Levantar las tapas de
acceso al filtro
Permitir ventilación por
aprox. 30 minutos
Observar si hay presencia de
bolas de fango en la parte
superior del filtro
Presencia
de bolas
de fango
Si
No
Registrar en la casilla
correspondiente del
formato diario
Avisar al ingeniero
encargado de la planta
Fin
26
FLUJOGRAMA Nº 2: Turbiedad
Inicio
Levantar las tapas de
acceso al filtro
Permitir ventilación por
aprox. 30 minutos
Observar si hay incremento de
turbiedad en el efluente
Efluente
turbio
No
Si
Registrar en la casilla
correspondiente del
formato diario
Avisar al ingeniero
encargado de la planta
1
Fin
27
1
Hacer un lavado superficial
sólo con agua
Si
Efluente
turbio
Lavar material
filtrante
No
Fin
28
Cambiar lecho si
este lavado no
es suficiente
FLUJOGRAMA Nº 3: Limpieza del filtro
Inicio
Levantar las tapas de
acceso al filtro
Permitir ventilación por
aprox. 30 minutos
Quitar el adaptador de limpieza
de la tubería que entra al filtro
Inyectar agua a presión por
esta tubería
Inducir corrientes de agua ascendente
hasta retirar los lodos acumulados
del falso fondo
Fin
29
INSTRUCTIVO PTARM-05 MANTENIMIENTO DE TUBERIAS
OBJETO
Establecer el procedimiento para realizar el mantenimiento de tuberías de la
Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto Internacional
Matecaña.
ALCANCE: Este instructivo se aplica a las tuberías exteriores que conectan el pre
tratamiento y filtro anaeróbico de la planta de Tratamiento de Aguas Residuales
del Aeropuerto Internacional Matecaña.
RESPONSABLE: Operador encargado de la planta
PROCEDIMIENTO
Las tuberías deben mantenerse limpias completamente sin obstrucciones o
acumulaciones de cualquier naturaleza. Éstas se encuentran en la parte exterior
superior de los pre tratamientos y el filtro anaeróbico. También se deben limpiar
las tuberías de la cámara de distribución de afluentes. Para su limpieza se debe:
-
Remover con una varilla la suciedad que se encuentre adherida a éstas.
-
Agregar agua a presión hasta que la tubería esté limpia
30
FLUJOGRAMA
Inicio
Remover con una varilla suciedad
adherida a las tuberías
Agregar agua a presión hasta
que la tubería esté limpia
Fin
31
INSTRUCTIVO PTARM-06 LECHOS DE SECADO
OBJETO
Establecer el procedimiento para realizar la limpieza y carga de los lechos de
secado de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto
Internacional Matecaña.
ALCANCE: Este instructivo se aplica a los lechos de secado de la planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Aeropuerto Internacional Matecaña.
RESPONSABLE: Operador encargado de la planta
PROCEDIMIENTO
Para los lechos de secado se debe informar su estado de utilización conforme a:
O = Operación: El lecho contiene lodo en proceso de secado.
L = Para limpieza: El lodo se ha secado lo suficiente como para retirarlo.
C = Para carga: El lecho esta listo para ser cargado con lodo.
Los lechos de secado no tienen techo, lo que dificulta su secado.
•
Cuando hay necesidad de bombear lodo de los P1 pre tratamiento 1, P2 pre
tratamiento 2 y filtro anaeróbico, el volumen de lodo bombeado se determina
multiplicando el caudal de la bomba y el tiempo de bombeo. El valor
correspondiente debe reportarse en el formato de control diario, indicando el
reactor de donde se descargó.
•
Para
muestras
de agua
adicionales
marcar
con
una
x
la casilla
correspondiente afluente o efluente, para lodos pre tratamiento 1 o 2.
32
En caso de un imprevisto y que halla que tomar muestras adicionales, se debe
anotar su procedencia, razón para tomar la muestra y análisis solicitados.
Ejemplo: - muestra de la capa flotante: Determinar ST y SV
- muestra de efluente reactor 2. Turbiedad alta.
Determinar DQO.
En las observaciones deben anotarse todas aquellas situaciones anómalas
presentadas durante el transcurso del día.
33
FLUJOGRAMA Nº 1: Limpieza de lecho
Inicio
Remover con una pala el lodo una
vez esté seco
Colocar el lodo a una caneca
Adicionar cal sobre el lodo
Vaciar contenido de caneca en
volqueta una vez ésta esté llena
Fin
34
FLUJOGRAMA Nº 2: Carga del lecho
Inicio
No
Desagüe de lodos
acondicionado
Levantar las tapas del
tanque a succionar
lodo
Si
Conectar bomba al desagüé en la
parte inferior de los tanques
Succionar lodo con
una manguera
unida a los lechos
Bombear hasta que los lechos
estén llenos
Continuar hasta que
Determinar volumen de lodo
multiplicando caudal de la
bomba por tiempo de bombeo
Registrar en la casilla
correspondiente del
formato diario
Fin
35
los lechos estén
llenos
ANEXO 2. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES FAFA AEROPUERTO INTERNACIONAL MATECAÑA
FORMATO DIARIO
0PERADORES: ………………………………………………………………….. FECHA: ………………………………………HORA: …………………
LECTURAS
TEMP
pH
AFL
AFL EFL
MEDICIONES DE CAMPO
Q
(L/s)
CAJA DISTRIBUCION
DE CAUDALES
DESECHOS SOLIDOS
VOL
(L)
PRETRATAMIENTO (1)
NATAS
VOL
(L)
ALTURA DEL LODO
(m)
PRETRATAMIENTO (2)
NATAS
VOL
(L)
ALTURA DEL LODO
(m)
PRETRATAMIENTO
TOTAL NATAS
(1+2)
V
(L)
MEDICIONES DE CAMPO
FILTRO ANAEROBICO
MUESTRAS
LECHOS DE SECADO
AGUA
LECHOS DE SECADO
ITEM
1 2 AFL EFL
1
2
PRESENCIA DE BOLAS DE FANGO TURBIEDAD EN EL EFLUENTE
O/L/C
VOL P m3
SI
NO
NORMAL
ALTA
DESC P1 m3
DESC P2 m3
MUESTRAS ADICIONALES: __________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________
OBSERVACIONES:__________________________________________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________
36
37