capítulo 1
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Universidad Tecnológica de Querétaro Firmado digitalmente por Universidad Tecnológica de Querétaro Nombre de reconocimiento (DN): cn=Universidad Tecnológica de Querétaro, o=Universidad Tecnológica de Querétaro, ou, [email protected], c=MX Fecha: 2010.08.18 11:44:39 -05'00' UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO Voluntad. Conocimiento y Servicio Reporte de Estadía para obtener el título de TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN TECNOLOGÍA AMBIENTAL PRODUCTOS QUÍMICOS Y SERVICIOS ROMA S.A. DE C.V. Elaboración de un manual de operación y sugerencias de mejoras a la empresa Intermex S.A de C.V. PRESENTA: C. EVER RODRIGUEZ CASTILLO Tsu. Luis B. Palacios Quevedo. Q. Maria E. Rodriguez Ugarte. ASESOR DE LA EMPRESA ASESOR UTEQ SANTIAGO DE QUERÉTARO AGOSTO DEL 2010 1 AGRADECIMIENTOS Productos Químicos y Servicios Roma S.A. de C.V. Le agradezco a la empresa por haber aceptado que realizara mi estadía en sus instalaciones y a todo el personal de la empresa por los consejos brindados por cada uno de ellos. Tsu. Luis B. Palacios Quevedo. Por el apoyo y orientación en la elaboración de mi proyecto, por su tiempo y dedicación muchas gracias. Q. María Elena Rodríguez Ugarte Por el tiempo dedicado durante el desarrollo de mi proyecto de tesis, gracias. i DEDICATORIAS Con todo cariño…. Dedico este proyecto a mis padres que se encuentran en el cielo la señora María Luisa Castillo Alias, al señor Jesús Rodríguez Betanzos por darme la vida. A la señora Adelina Santiago García y al señor Alberto Zarate Santiago por todo el apoyo, tiempo, consejos que me brindaron y por darme la oportunidad de concluir mis estudios. A mis hermanos José Juan, Omarit, Iván de Jesús y Nahin que me han apoyado en buenos y malos momentos. A la Universidad Tecnológica de Querétaro y a todos los profesores que invirtieron su tiempo y dedicación para enseñarme un poquito de su sabiduría. A mi novia Lupita y a todos mis amigos por darme de su apoyo, tiempo, dedicación en buenos y malos momentos GRACIAS A TODOS. ii INTRODUCCIÓN PRODUCTOS QUIMICOS Y SERVICIOS ROMA es una empresa de servicios especializada en tratamientos de aguas, para cubrir la creciente demanda del sector industrial y municipal, debido a la necesidad de la empresa Intermex por estandarizar el funcionamiento operacional de la planta tratadora de aguas, solicito a la empresa Productos Químicos y Servicios ROMA que se realizara un manual para la operación eficiente de la planta tratadora de aguas. El problema principal es que no se tiene una metodología establecida para el funcionamiento de la planta, ya que no se cuenta con registros internos, únicamente con los proporcionados por Productos Químicos y Servicios Roma. Al llevar a cabo la elaboración del manual de operación de la planta tratadora de aguas se obtendrá el beneficio que cualquier personal que se asigne a esa área podrá utilizarla normalmente y sin problema alguna. A través de este manual se obtendrán las dosis y las indicaciones para darle un mejor funcionamiento a la planta tratadora de aguas. El proyecto cuenta con 20 etapas las cuales van desde la capacitación para usar la planta hasta la operación de esta misma. iii ÍNDICE AGRADECIMIENTOS ................................................................................................................... i DEDICATORIAS .......................................................................................................................... ii INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................iii ÍNDICE .................................................................................................................................... iv CAPÍTULO 1 ............................................................................................................................... 9 1.0 ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA..................................................... 9 1.1 Antecedentes de la empresa ............................................................................ 9 1.2 Misión ............................................................................................................... 9 1.3 Visión ................................................................................................................ 9 1.4 Políticas y Valores .......................................................................................... 10 1.5 Clientes........................................................................................................... 10 1.6 Ubicación ........................................................................................................ 11 CAPÍTULO 2 ............................................................................................................................. 12 2.0 DEFINICIÓN DEL PROYECTO .......................................................................... 13 2.1 ANTECEDENTES ........................................................................................... 13 2.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA....................................................................... 14 2.3 JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 14 2.4 OBJETIVOS ................................................................................................... 15 CAPÍTULO 3 ............................................................................................................................. 16 3.0 SOPORTE TEÓRICO......................................................................................... 17 3.1 TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO ................................................................ 17 3.2 Soluciones coloidales ..................................................................................... 18 3.3 FLOCULACIÓN ............................................................................................. 18 3.3.1 Agitacion lenta y homogenea ....................................................................... 19 3.3.2 Temperatura del agua .................................................................................. 19 3.3.3 Caracteristicas del agua............................................................................... 20 3.3.4 Tipos de floculantes ..................................................................................... 20 3.4 COAGULACIÓN Y FLOCULACIÓN ............................................................... 21 3.4.1 Coagulación ................................................................................................ 21 iv 3.4.2 Neutralización de la carga del coloide .......................................................... 22 3.4.3 Inmersion en un precipitado o floculo barrido ............................................... 22 3.4.4 pH ................................................................................................................ 22 3.4.5 Agitacion rapida de la mezcla ...................................................................... 23 3.4.6 Tipo y cantidad de coagulante ............................................................... 23 3.5 DESESTABILIZACIÓN ................................................................................. 25 3.5.1 Mecanismos................................................................................................. 26 3.5.2 Mezclado ..................................................................................................... 26 3.6 VARIABLES EN EL PROCESO FISICO-QUIMICO ..................................... 27 3.6.1 Grasas y/o aceites ...................................................................................... 28 3.6.2 pH ............................................................................................................... 28 3.6.3 Solidos suspendidos ................................................................................... 29 3.6.4 Metales pesados ......................................................................................... 29 3.6.5 Alcalinidad .................................................................................................. 29 3.6.6 Equipo de mezclado (coagulación) ............................................................. 30 3.6.7 Equipo de mezclado (floculación) ............................................................... 31 3.7 SEPARACIÓN ............................................................................................ 32 3.8 CENTRIFUGAS .......................................................................................... 32 3.9 TIPOS DE TRATAMIENTOS ..................................................................... 32 3.9.1 Fisicos ........................................................................................................ 33 3.9.2 Quimicos ..................................................................................................... 33 3.9.3 Biologicos ................................................................................................... 34 3.10 MÉTODO DE FILTRACIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS ......... 34 3.10.1 Filtro prensa .............................................................................................. 34 3.10.2 Descripción ............................................................................................... 35 3.11 CICLOS DE FILTRACIÓN ........................................................................... 36 3.11.1 Capacidad de filtración.............................................................................. 37 3.11.2 Como funciona .......................................................................................... 38 3.12 TIPOS DE MANTENIMIENTO PARA PLANTAS TRATADORAS DE AGUA DE PROCESO FISICO-QUIMICO ........................................................................ 39 3.12.1 Mantenimiento .......................................................................................... 39 3.12.2 Mantenimiento correctivo .......................................................................... 39 v 3.12.3 Mantenimiento preventivo ....................................................................... 40 3.12.4 Mantenimiento predictivo .......................................................................... 41 3.13 COMO ELABORAR UN MANUAL DE PROCEDIMIENTOS ........................ 42 3.13.1 Presentación .............................................................................................. 42 3.14 OBJETIVOS ................................................................................................ 42 3.15 PASOS FUNDAMENTALES EN LA ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS ............................................................................................. 43 3.16 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS ............................................................... 48 3.17 ELEMENTOS QUE LO INTEGRAN ............................................................. 49 CAPÍTULO 4 ............................................................................................................................. 59 4.0 DESARROLLO DEL PROYECTO ..................................................................... 60 4.1. ETAPAS DEL DESARROLLO DEL PROYECTO......................................... 60 4.2 DESARROLLO DEL PROYECTO.................................................................. 60 CAPÍTULO 5 ............................................................................................................................. 62 5.1 MANUAL DE OPERACIÓN DE LA PLNATA TRATADRODA DE AGUAS ....... 67 5.1.1 Procedimiento de operación de la planta tratadora ...................................... 67 5.1.2 Procedimiento de preparación de soluciones a utilizar ................................. 76 5.1.3 Procedimiento de operación del filtro prensa ............................................... 78 5.2 RESULTADOS................................................................................................... 80 5.3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ................................................................... 83 5.3.1 Pruebas de jarras......................................................................................... 81 5.3.2 Aplicación de pruebas de jarras (jar-test) ..................................................... 81 5.3.3 Resultados obtenidos de pruebas de jarras ................................................. 81 5.3.4 Reactivos utilizados ..................................................................................... 83 5.3.5 Material utilizado .......................................................................................... 83 5.4 TIPOS DE AGUA CRUDA QUE SUELEN LLEGAR A LA PLANTA TRATADORA DE AGUA ...................................................................................... 83 5.4.1 Agua con desengrase .................................................................................. 83 5.4.2 Agua de enjuague ........................................................................................ 84 5.4.3 Agua acida ................................................................................................... 84 5.5 CONCLUSIONES .............................................................................................. 85 5.5 RECOMENDACIONES. ..................................................................................... 85 vi CAPÍTULO 6 ............................................................................................................................. 86 6.1. BIBLIOGRAFÍA. ............................................................................................... 86 6.2. ANEXOS ........................................................................................................... 87 6.2.1 Foto de la planta tratadora de aguas............................................................ 87 vii CAPÍTULO 1 ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA viii CAPÍTULO 1 1.0 ASPECTOS GENERALES DE LA EMPRESA. 1.1 Antecedentes de la empresa PRODUCTOS QUIMICOS Y SERVICIOS ROMA es una empresa de servicios especializada en tratamientos de aguas, para cubrir la creciente demanda del sector industrial y municipal, en materia de control de la calidad de agua en diversos campos como son: calderas, torres de enfriamiento, suavizadores, sistemas cerrados, aguas residuales, etc. Productos Químicos y Servicios Roma inicia operaciones en 1994 manteniéndose en constante crecimiento y expansión; actualmente cuenta con importantes Clientes en áreas como son: siderúrgica, metalúrgica, automotriz, papelera, minera, química, y fertilizantes, gracias al sólido soporte en el servicio técnico brindado al contar con personal altamente calificado. 1.2 Misión Producir y comercializar productos químicos de la más alta calidad superando las expectativas de nuestros clientes, abarcando el territorio nacional, teniendo presencia en territorios internacionales. 1.3 Visión Ser una empresa reconocida en el mercado por la variedad y efectividad de sus productos y servicios para el tratamiento químico de aguas, capaz de responder a las necesidades de nuestros clientes. 9 1.4 Política de calidad PRODUCTOS QUIMICOS Y SERVICIOS comprometida con la elaboración ROMA es una empresa y comercialización de productos químicos de calidad para el tratamiento químico de aguas, en variedad y servicios, cumpliendo con los requisitos especificados por nuestros clientes con la participación de todos los que en ella laboramos hacia la mejora continúa. 1.5 Clientes Productos Químicos y Servicios ROMA, S.A. de C.V. es proveedor de las siguientes empresas: • AGROGEN SA DE CV • AUTOBUSES LA PIEDAD • ALTOS HORNOS DE MEXICO • COMISION ESTATAL DE AGUAS, GOBIERNO DEL ESTADO • INTERMEX MANUFACTURAS CHIHUAHUA (Parts Finishing Group). • INDUSTRIAS ACROS WHIRLPOOL SA DE CV • INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO • JUNTA MUNICIPAL DE AGUA POTABLE DE SAN LUIS DE LA PAZ • JATCO DE MEXICO • NARMX DE MEXICO SA DE CV • NISSAN AGUASCALIENTES • MONROE MEXICO SA DE CV • MABE MEXICO S DE RL DE CV • MABE LEISER SA DE SV • MITTAL STEEL LAZARO CARDENAS SA DE CV • NATURAL DE ALIMENTOS SA DE CV • PAPELERA INDUSTRIAL POTOSINA • PROAGUA SAN LUIS POTOSI • SADCOM DE OCCIDENTE SA DE CV 10 • SERVICIOS MINEROMETALURGICOS DE OCCIDENTE SA DE CV • SIDERURGICA LAZARO CARDENAS LAS TRUCHAS SA DE CV • SERVICIOS SIDERURGICOS INTEGRADOS SA DE CV • SMURFIT PAPEL Y CARTON DE MEXICO SA DE CV (MEXICO Y GUADALAJARA) • SIDERURGICA DEL BAJIO SA DE CV • TEQUILA SAUZA • TECKNOPELLETS 1.6 Ubicación La empresa PRODUCTOS QUIMICOS Y SERVICIOS ROMA S.A. DE C.V. se encuentra ubicada en Querétaro con dirección de Calle Salvador Moreno No. 101-A, Colonia Reforma Agraria. Querétaro 76086, Querétaro. Teléfono (01-442) 183-7312, 183-7313, 183-2683. Fax (01-442) 209-2935 (ver Figura 1) Productos Químicos y Servicios ROMA S.A. de C.V. Fig.1. Plano de localización de PRODUCTOS QUIMICOS Y SERVICIOS ROMA S.A. DE C.V. 11 CAPÍTULO 2 DEFINICIÓN DEL PROYECTO 12 CAPÍTULO 2 2.0 DEFINICIÓN DEL PROYECTO 2.1 ANTECEDENTES La empresa Productos Químicos y Servicios ROMA, lleva 3 años como proveedor de químicos para el tratamiento de agua en la empresa Intermex Manufactura de Chihuahua (PFG); debido a la necesidad de la empresa Intermex por estandarizar el funcionamiento operacional de la planta tratadora de aguas, así como por la necesidad de capacitación a su personal operativo, solicito a la empresa Productos Químicos y Servicios ROMA que se realizara un manual para la operación eficiente de la planta tratadora de aguas, con el propósito de que cualquier personal de la empresa pueda operarla mediante una capacitación con el uso de este manual. Intermex Manufactura de Chihuahua (PFG) proporciona servicios de fabricación secundaria a más de 1000 clientes en América del Norte. La compañía se compone de 6 plantas de operaciones en los Estados Unidos y México. La empresa más antigua se inició en 1946. Todas las plantas están certificadas ISO-9001. Intermex Manufactura de Chihuahua (PFG) es única, ya que sólo proporciona servicios de valor añadido a las piezas enviadas por el cliente para el servicio rápido. La Compañía es uno de los principales proveedores mundiales de contrato de servicios que proporcionan las piezas de acabado, capas de especialidad, pre-tratamiento de transformación, servicios de recubrimiento proceso. 13 Excelente reputación de la compañía, junto con su proceso y la experiencia de servicio, se ha posicionado como una "ventanilla única" para la especialidad de los clientes acabado necesidades. Los clientes pueden beneficiarse de la amplia gama PFG de procesos de acabado, incluyendo pre-tratamiento, revestimiento especial y servicios de mecanizado. 2.2 DEFINICIÓN DEL PROBLEMA El problema principal es que no se tiene una metodología establecida para el funcionamiento de la planta, ya que no se cuenta con registros internos, únicamente de los proporcionados por Productos Químicos y Servicios Roma, respecto al desempeño en remoción de contaminantes; falta de mantenimiento preventivo, así como control en la preparación de los productos químicos y en el control de parámetros para el tratamiento. Aunado a esto no se realizan prueba de jarras para la determinación de la dosis a utilizar. 2.3 JUSTIFICACIÓN Al llevar a cabo la elaboración del manual de operación de la planta tratadora de aguas se obtendrá el beneficio que cualquier personal que se asigne a esa área podrá utilizarla normalmente y sin problema alguna. A través de este manual se obtendrán las dosis y las indicaciones para darle un mejor funcionamiento a la planta tratadora de aguas. 14 2.4 OBJETIVOS Objetivo general: Integración del manual de operación de planta tratadora de aguas a través de análisis durante el periodo de estadía. Objetivos específicos: Proponer mejoras. Realizar pruebas de jarras para obtener dosis óptimas en el tratamiento de agua. Mantener en norma las descargas de aguas en materia de fosforo a la planta tratadora de aguas del parque industrial. Disminuir costos. 15 CAPÍTULO 3 MARCO TEÓRICO 16 CAPÍTULO 3 3.0 SOPORTE TEÓRICO. 3.1 TRATAMIENTO FISICO-QUIMICO Los procesos para el Tratamiento de aguas residuales se basan en la eliminación de los contaminantes hasta alcanzar los valores máximos permisibles de acuerdo a las normas y estándares nacionales o internacionales. En virtud de la diversidad de contaminantes que se pueden presentar en las aguas residuales, el número de procesos existentes es también muy amplio, no obstante estos procesos se pueden agrupar de acuerdo al tipo de fenómeno o principio en el cual basan su operación (Werner Stumm, 1992). Una clasificación amplia en la que se puede agrupar los procesos de tratamientos, es aquella que está de acuerdo al tipo de fenómeno asociado: - Físico - Químico - Bioquímico - Físico-químico - Enzimático En este trabajo se presenta un análisis de los procesos físico-químicos utilizados en el tratamiento de soluciones coloidales, las cuales se presentan con frecuencia en muchas industrias como son: metal-mecánica, textil, lavandería, alimenticia, automotriz, petrolera, química, petroquímica, minera, galvanoplastia, agropecuaria y otras más (Werner Stumm, 1992). 17 3.2 SOLUCIONES COLOIDALES Las soluciones coloidales se caracterizan por estar constituidas por una dispersión de partículas sólidas o líquidas en agua y que son difíciles de eliminar utilizando procedimientos como pueden ser gravedad, filtración y otros (Earnshaw, A. 1997). El tamaño de las partículas oscila entre 0.01 a 5 micras y son bastante estables de tal forma que pueden permanecer en dicha condición por bastante tiempo. Esta estabilidad se logra mediante un fenómeno físico-químico de cargas eléctricas entre las partículas dispersas y se explica de acuerdo a la teoría de doble capa conocida como Teoría DLVO (Derjaquin, Landau Verwery y Oberbeek). Prácticamente en la mayor parte de las industrias se pueden presentar este tipo de soluciones sobre todo cuando existen compuestos del tipo emulsificantes, los que favorecen la formación de soluciones coloidales que en el caso de ser de partículas líquidas se conocen como emulsiones (Earnshaw, A. 1997). 3.3 FLOCULACIÓN. La floculación trata la unión entre los flóculos ya formados con el fin aumentar su volumen y peso de forma que pueden decantar. Consiste en la captación mecánica de las partículas neutralizadas dando lugar a un entramado de sólidos de mayor volumen. De esta forma, se consigue un aumento considerable del tamaño y la densidad de las partículas coaguladas, aumentando por tanto la velocidad de sedimentación de los flóculos (Brij M. Moudgil, 1986). 18 Básicamente, existen dos mecanismos por los que las partículas entran en contacto: • Por el propio movimiento de las partículas (difusión browniana). En este caso se habla de Floculación pericinética o por convección natural. Es muy lenta. • Por el movimiento del fluido que contiene a las partículas, que induce a un movimiento de éstas. Esto se consigue mediante agitación de la mezcla. A este mecanismo se le denomina Floculación ortocinética o por convección forzada. Existen además ciertos productos químicos llamados floculantes que ayudan en el proceso de floculación. Un floculante actúa reuniendo las partículas individuales en aglomerados, aumentando la calidad del flóculo (flóculo más pesado y voluminoso) (Brij M. Moudgil, 1986). Hay diversos factores que influyen en la floculación: 3.3.1 Agitación lenta y homogénea. La floculación es estimulada por una agitación lenta de la mezcla puesto que así se favorece la unión entre los flóculos. Un mezclado demasiado intenso no interesa porque rompería los flóculos ya formados (Seoanez Calvo, M, 2002). 3.3.2 Temperatura del agua. La influencia principal de la temperatura en la floculación es su efecto sobre el tiempo requerido para una buena formación de flóculos. Generalmente, temperaturas bajas dificultan la clarificación del agua, por lo que se requieren periodos de floculación más largos o mayores dosis de floculante (Weber, Walter J. Jr., edición, 1,25). 19 3.3.3 Características del agua. Un agua que contiene poca turbiedad coloidal es, frecuentemente, de floculación más difícil, ya que las partículas sólidas en suspensión actúan como núcleos para la formación inicial de flóculos (SEOANEZ CALVO, M, 2002). 3.3.4 Tipos de floculantes. Según su naturaleza, los floculantes pueden ser: • Minerales: por ejemplo la sílice activada. Se le ha considerado como el mejor floculante capaz de asociarse a las sales de aluminio. Se utiliza sobre todo en el tratamiento de agua potable. • Orgánicos: son macromoléculas de cadena larga y alto peso molecular, de origen natural o sintético. Los floculantes orgánicos de origen natural se obtienen a partir de productos naturales como alginatos (extractos de algas), almidones (extractos de granos vegetales) y derivados de la celulosa. Su eficacia es relativamente pequeña. Los de origen sintético, son macromoléculas de cadena larga, solubles en agua, conseguidas por asociación de monómeros simples sintéticos, alguno de los cuales poseen cargas eléctricas o grupos ionizables por lo que se le denominan polielectrolitos. Según el carácter iónico de estos grupos activos, se distinguen: • Polielectrolitos no iónicos: son poliacrilamidas de masa molecular comprendida entre 1 y 30 millones. • Polielectrolitos aniónicos: Caracterizados por tener grupos ionizados negativamente (grupos carboxílicos). 20 • Polielectrolitos catiónicos: caracterizados por tener en sus cadenas una carga eléctrica positiva, debida a la presencia de grupos amino. La selección del polielectrolito adecuado se hará mediante ensayos jartest. En general, la acción de los Polielectrolitos puede dividirse en tres categorías: En la primera, los Polielectrolitos actúan como coagulantes rebajando la carga de las partículas. Puesto que las partículas del agua residual están cargadas negativamente, se utilizan a tal fin los Polielectrolitos catiónicos. La segunda forma de acción de los polielectrolitos es la formación de puentes entre las partículas. El puente se forma entre las partículas que son adsorbidas por un mismo polímero, las cuales se entrelazan entre sí provocando su crecimiento. La tercera forma de actuar se clasifica como una acción de coagulación formación de puentes, que resulta al utilizar polielectrolitos catiónicos de alto peso molecular. Además de disminuir la carga, estos polielectrolitos formarán también puentes entre las partículas (SEOANEZ CALVO, M, 2002). 3.4 COAGULACIÓN Y FLOCULACION. 3.4.1 Coagulación. La coagulación consiste en desestabilizar los coloides por neutralización de sus cargas, dando lugar a la formación de un floculo o precipitado. La coagulación de las partículas coloidales se consigue añadiéndole al agua un producto químico (electrolito) llamado coagulante. Normalmente se utilizan las sales de hierro y aluminio (Ann Arbor, 1990). Se pueden considerar dos mecanismos básicos en este proceso: 21 3.4.2 Neutralización de la carga del coloide. El electrolito al solubilizarse en agua libera iones positivos con la suficiente densidad de carga para atraer a las partículas coloidales y neutralizar su carga. Se ha observado que el efecto aumenta marcadamente con el número de cargas del ión coagulante. Así pues, para materias coloidales con cargas negativas, los iones Ba y Mg, bivalentes, son en primera aproximación 30 veces más efectivos que el Na, monovalente; y, a su vez, el Fe y Al, trivalentes, unas 30 veces superiores a los divalentes (Ann Arbor, 1990). Para los coloides con cargas positivas, la misma relación aproximada existe entre el ión cloruro, Cl-, monovalente, el sulfato, (SO4)-2, divalente, y el fosfato, (PO4)-3, trivalente. 3.4.3 Inmersión en un precipitado o floculo de barrido. Los coagulantes forman en el agua ciertos productos de baja solubilidad que precipitan. Las partículas coloidales sirven como núcleo de precipitación quedando inmersas dentro del precipitado (Ann Arbor, 1990). Los factores que influyen en el proceso de coagulación: 3.4.4 pH. EL pH es un factor crítico en el proceso de coagulación. Siempre hay un intervalo de pH en el que un coagulante específico trabaja mejor, que coincide con el mínimo de solubilidad de los iones metálicos del coagulante utilizado (Ann Arbor, 1990). 22 Siempre que sea posible, la coagulación se debe efectuar dentro de esta zona óptima de pH, ya que de lo contrario se podría dar un desperdicio de productos químicos y un descenso del rendimiento de la planta. Si el pH del agua no fuera el adecuado, se puede modificar mediante el uso de coadyuvantes o ayudantes de la coagulación, entre los que se encuentran: • Cal viva. • Cal apagada. • Carbonato sódico. • Sosa Cáustica. • Ácidos minerales. 3.4.5 Agitación rápida de la mezcla: Para que la coagulación sea óptima, es necesario que la neutralización de los coloides sea total antes de que comience a formarse el flóculo o precipitado. Por lo tanto, al ser la neutralización de los coloides el principal objetivo que se pretende en el momento de la introducción del coagulante, es necesario que el reactivo empleado se difunda con la mayor rapidez posible, ya que el tiempo de coagulación es muy corto (1s) (Ann Arbor, 1990). 3.4.6 Tipo y cantidad de coagulante: Los coagulantes principalmente utilizados son las sales de aluminio y de hierro. Las reacciones de precipitación que tienen lugar con cada coagulante son las siguientes: • Sulfato de aluminio (también conocido como sulfato de alúmina) (Al2(SO4)3) 23 Cuando se añade sulfato de alúmina al agua residual que contiene alcalinidad de carbonato ácido de calcio y magnesio, la reacción que tiene lugar es la siguiente: - Al2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Al(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2 La reacción es análoga cuando se sustituye el bicarbonato cálcico por la sal de magnesio. Rango de pH para la coagulación óptima: 5-7,5. Dosis: en tratamiento de aguas residuales, de 100 a 300 g/m3, según el tipo de agua residual y la exigencia de calidad. • Con cal: Al2(SO4)3 + Ca(OH)2 = 2 Al(OH) + 3 CaSO4 Dosis: se necesita de cal un tercio de la dosis de sulfato de alúmina comercial. • Con carbonato de sodio: Al2(SO4)3 + 3 H2O + 3 Na2CO3 = 2 Al(OH)3 + 3 Na2SO4 + 3 CO2 Dosis: se necesita entre el 50 y el 100% de la dosis de sulfato de aluminio comercial. • Sulfato ferroso (FeSO4) a) Con la alcalinidad natural: FeSO4 + Ca(HCO3)2 = Fe(OH)2 + CaSO4 + CO2 Seguido de: Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 Rango de pH para la coagulación óptima, alredededor de 9,5. Dosis: se necesitan de 200 a 400 g/m3 de reactivo comercial FeS04 7H2O * Con cal: Fe(SO4)2 + Ca(OH)2 = Fe(OH)2 + Ca(SO4) Seguido de: Fe(OH)2 + O2 + H2O = Fe(OH)3 Dosis de cal: el 26% de la dosis de sulfato ferroso. • Sulfato férrico (Fe2(SO4)3) • Con la alcalinidad natural: 24 Fe2(SO4)3 + 3 Ca(HCO3)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4 + 6 CO2 Rango de pH para la coagulación óptima: entre 4 y 7, y mayor de 9. Dosis: de 10 a 150 g/m3 de reactivo comercial Fe2(SO4)3 9H2O * Con cal: Fe2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaSO4 Dosis de cal: el 50% de la dosis de sulfato férrico. • Cloruro férrico (FeCl3) • Con la alcalinidad natural: 2 FeCl3 + 3 Ca(HCO3)2 = 3 CaCl2 + 2 Fe(OH)3 + 6 CO2 Rango de pH para la coagulación óptima: entre 4 y 6, y mayor de 8. Dosis: de 5 a 160 g/m3 de reactivo comercial FeCl3 6H2O * Con cal: 2 FeCl3 + 3 Ca(OH)2 = 2 Fe(OH)3 + 3 CaCl2 La selección del coagulante y la dosis exacta necesaria en cada caso, sólo puede ser determinada mediante ensayos de laboratorio (Jar-Test) 3.5 DESESTABILIZACIÓN. El fenómeno mediante el cual se logra desestabilizar el coloide y su aglomeración posterior, es lo que se conoce como coagulación y floculación, de hecho es un proceso en dos etapas. En la primera etapa de coagulación se elimina la doble capa eléctrica que caracteriza a los coloides, y la floculación se da a continuación y consiste básicamente e la aglomeración de los coloides mediante la atracción de las partículas con el aglutinamiento que se logra por la presencia de sustancias conocidas como floculantes (W. j. Weber – 2003). La coagulación-floculación de los coloides se puede lograr mediante uno o varios de los siguientes mecanismos: 25 - Compresión de la doble capa - Neutralización de la carga - Aglutinamiento - Entrampamiento. 3.5.1 Mecanismos. Los mecanismos que se presentan en el tratamiento de aguas, son los tres últimos y normalmente la coagulación-floculación se logra con la presencia de dos de ellos. La neutralización de la carga se logra mediante la adición de una sustancia denominada coagulante y que puede ser algún polímero inorgánico u orgánico de naturaleza catiónica. Las cantidades que normalmente se requieren son bajas y un exceso de coagulante favorece para que la solución coloidal se haga más estable. El aglutinamiento normalmente es un mecanismo que se desea realizar una vez que las cargas eléctricas hayan sido neutralizadas. Esto se puede lograr con la adición de un polímero que permita que los flóculos se vayan aglomerando. El entrampamiento es tal vez uno de los mecanismos más utilizados sobre todo cuando las soluciones son muy estables. Este se logra mediante la formación de un flóculo de algún hidróxido de aluminio o de fierro, bajo condiciones controladas de concentración y pH. Este flóculo arrastra los coloides y los entrampa dentro de su red para así eliminarlos (W. j. Weber – 2003). 3.5.2 Mezclado. En la práctica, una de las variables más importantes para lograr la floculación de los coloides es el mezclado. En general se distinguen dos tipos de mezclado necesarios para lograr el fenómeno, primero un mezclado rápido para lograr la desestabilización de las 26 partículas y segundo un mezclado lento que favorezca una variación gradual del gradiente del flujo. Este último es el requerido para llevar a cabo la floculación (W. j. Weber – 2003). 3.6 VARIABLES EN EL PROCESO FISICO-QUIMICO. Las operaciones que se llevan a cabo en el proceso físico-químico para el tratamiento de una solución coloidal son: • Mezclado • Coagulación • Floculación • Separación Cada una de estas operaciones tiene sus variables de diseño u operación definidas y para lograr un buen resultado, es necesario que las variables estén dentro de los límites que establece el proceso. Las dos primeras operaciones, mezclado – coagulación, se deben considerar como una sola, ya que después del mezclado se logra la coagulación, (M. I. Aguilar, 2002). Las variables que intervienen y que hay que considerar para lograr una buena operación son: Variables de las soluciones: • Aceite y/o grasas presentes • PH • Sólidos suspendidos • Metales presentes 27 • Alcalinidad Variables del equipo: • Tipo de equipo • Parámetros específicos 3.6.1 Aceite y/o grasas. La presencia de grasas y aceites principalmente en estado de aceite libre, es inadecuado para el tratamiento de una solución coloidal. Una de las principales razones es que durante el proceso físico-químico se requiere de agitación y el aceite libre normalmente tiende a emulsificarse, por lo que si el propósito del tratamiento es romper la emulsión, esto no se lograría totalmente si se incorpora más aceite en la emulsión. Por lo anterior es indispensable que antes de tratar la emulsión, se separe mediante medios convencionales todo el aceite libre presente en la mezcla (M. I. Aguilar, 2002). 3.6.2 pH. El pH de la solución, es muy importante y requerirá normalmente de un ajuste antes de iniciar el tratamiento. Como se ha señalado en el inciso anterior, una de las formas más comunes de efectuar la coagulación, es la utilización de sales de aluminio y/o fierro, para precipitar los hidróxidos correspondientes, siguiendo el mecanismo de entrampamiento. Esto ha sido motivo de muy diversos estudios en los cuales se ha determinado las condiciones bajo las cuales se logran formar los hidróxidos más estables en solución. En términos generales el pH es una de las variables más importantes y los valores deben de ser de alrededor de 5 – 7.5 para estos compuestos (M. I. Aguilar, 2002). 28 3.6.3 Sólidos Suspendidos. Los sólidos suspendidos en la solución pueden ser en muchos casos un obstáculo para utilizar los equipos en forma eficiente. Esto es aplicable a bombas y mezcladores en línea. En algunos casos la presencia de sólidos puede ayudar a obtener una floculación más efectiva, por lo que se deberá considerar la opción de manejarlo con sólidos. En caso de ser atractiva esta situación, el sistema deberá diseñarse con equipo específico para el manejo de sólidos, el cual por lo general tiene un costo mayor. Para cualquier otra situación es necesario eliminar los sólidos mediante trampas de sólidos, separadores de placa, mallas, tambores con mallas o filtros (M. I. Aguilar, 2002). 3.6.4 Metales Pesados. En el caso de tenerse metales pesados, se deberán determinar las características de la solución en cuanto a su composición y condiciones de precipitación del metal o metales. Normalmente la eliminación de los metales es prioritaria por lo que el sistema de tratamiento se deberá diseñar en torno a sus condiciones. Existen amplias referencias que señalan las condiciones de precipitación óptima de los metales, por lo que es conveniente su utilización para fijar las áreas de operación (M. I. Aguilar, 2002). 3.6.5 Alcalinidad. La alcalinidad presente en el agua residual, es muy importante, pues como se señaló con anterioridad el pH del agua tratada es clave en el resultado final. 29 Otra de las variables que es necesario controlar, es la concentración del coagulante en el agua residual. Para lograr esto y al mismo tiempo cumplir con el pH final, es necesario realizar un ajuste previo mediante la adición de ácido en caso de que la alcalinidad sea alta o bien mediante la adición de una base cuando el pH es bajo (M. I. Aguilar, 2002). 3.6.6 Equipo de Mezclado (coagulación). Existe una gran variedad de equipo de mezclado que puede utilizarse para efectuar la mezcla rápida requerida para llevar a cabo la coagulación. La selección del equipo estará en función del flujo del agua a tratar y la economía del sistema. Cuando el mezclado se realiza mediante un equipo convencional de tanque con agitación, el criterio para su dimensionamiento está en función del gradiente de velocidad requerido durante el mezclado, el cual se estima mediante la siguiente ecuación: G = P/Vn donde: G= Gradiente de velocidad P= Potencia del agitador V= Volumen del tanque n= Viscosidad cinemática Esta ecuación fue definida desde 1943 por Camp and Stein y se continúa utilizando como la mejor alternativa, habiéndose definido los valores requeridos para obtener una operación eficiente. Existe bastante información experimental y en manuales de diseño donde se dan valores recomendados para los diversos tipos de mezclado. Los principales sistemas de mezclado rápido que se utilizan son: • Tanques con agitadores • Inyección de reactivos en tubería mediante tobera 30 • Turbina en línea • Mezcladores en línea • Mezcladores estáticos Para todos estos sistemas se ha derivado las ecuaciones para estimar los valores de los Gradientes de Velocidad G y poder aplicar los criterios definidos (M. I. Aguilar, 2002). 3.6.7 Equipo de Mezclado (Floculación) La floculación, como se señala en uno de los incisos anteriores, es el proceso en el cual las pequeñas partículas que se han formado durante la desestabilización de la solución aumentan de tamaño mediante la unión de varias partículas de todo el sistema. Esto se logra mediante un proceso de agitación lenta a lo largo de varios minutos de contacto. Una agitación violenta destruirá los flóculos firmados en un principio por lo que la agitación se deberá mantener dentro de ciertos valores. Nuevamente una medida de la agitación está dado por el gradiente de velocidad G y los valores Gt han sido determinados por diversos investigadores. Los sistemas utilizados para efectuar la floculación son esencialmente de dos tipos: • Hidráulicos • Mecánicos a) Hidráulicos Los sistemas hidráulicos mantienen, mediante un flujo por gravedad con variaciones en área y dirección, el gradiente de velocidad necesario para realizar la floculación. 31 Entre los principales sistemas se encuentran los floculadores con mamparas de diversos diseños y camas empacadas (W. j. Weber – 2003). b) Mecánicos En estos sistemas el gradiente de velocidad requerido se proporciona mediante la agitación lenta que se realiza en el agua parcialmente tratada. El equipo utilizado es diversos, agitadores con aspas de dimensiones grandes, agitadores tipo rueda con paletas (W. j. Weber – 2003). 3.7 SEPARACIÓN La separación de los sólidos que se han formado en el proceso coagulaciónfloculación, se logra mediante procesos convencionales o combinación de varios. Entre los principales están: - Sedimentación por gravedad. - Placas separadoras - Filtros 3.8 CENTRÍFUGAS. El proceso de separación es también clave para lograr una buena operación por lo que requiere de un análisis detallado para seleccionar el sistema a utilizar dentro de una gama muy abundante (SEOANEZ CALVO, M, 2002). 3.9 TIPOS DE TRATAMIENTO. Hay distintos tipos de tratamiento de las aguas residuales para lograr retirar contaminantes. Se pueden usar desde sencillos procesos físicos como la sedimentación, en la que se deja que los contaminantes se depositen en el 32 fondo por gravedad, hasta complicados procesos químicos, biológicos o térmicos. Entre ellos, los más usuales son: 3.9.1 Físicos • Sedimentación. • Flotación.- Natural o provocada con aire. • Filtración.- Con arena, carbón, cerámicas, etc. • Evaporación. • Adsorción.- Con carbón activo, zeolitas, etc. • Desorción (Stripping). Se transfiere el contaminante al aire (ej. amoniaco). • Extracción.- Con líquido disolvente que no se mezcla con el agua. 3.9.2 Químicos • Coagulación-floculación.- Agregación de pequeñas partículas usando coagulantes y floculantes (sales de hierro, aluminio, polielectrolitos, etc.) • Precipitación química.- Eliminación de metales pesados haciéndolos insolubles con la adición de lechada de cal, hidróxido sódico u otros que suben el pH. • Oxidación-reducción.- Con oxidantes como el peróxido de hidrógeno, ozono, cloro, permanganatos potásicos o reductores como el sulfito sódico. • Reducción electrolítica.- Provocando la deposición en el electrodo del contaminante. Se usa para recuperar elementos valiosos. • Intercambio iónico.- Con resinas que intercambian iones. Se usa para quitar dureza al agua. • Osmosis inversa.- Haciendo pasar al agua a través de membranas semipermeables que retienen los contaminantes disueltos. 33 3.9.3 Biológicos. Usan microorganismos que se nutren con diversos compuestos de los que contaminan las aguas. Los flóculos que se forman por agregación de microorganismos son separados en forma de lodos. • Lodos activos.- Se añade agua con microorganismos a las aguas residuales en condiciones aerobias (burbujeo de aire o agitación de las aguas). • Filtros bacterianos.- Los microorganismos están fijos en un soporte sobre el que fluyen las aguas a depurar. Se introduce oxígeno suficiente para asegurar que el proceso es aerobio. • Biodiscos.- Intermedio entre los dos anteriores. Grandes discos dentro de una mezcla de agua residual con microorganismos facilitan la fijación y el trabajo de los microorganismos. • Lagunas aireadas.- Se realiza el proceso biológico en lagunas de grandes extensiones. • Degradación anaerobia.- Procesos con microorganismos que no necesitan oxígeno para su metabolismo. 3.10 MÉTODO DE FILTRACIÓN PARA EL TRATAMIENTO DE LODOS 3.10.1 Filtro prensa. Es un separador de líquidos y sólidos a través de filtración por presión. Utiliza un método simple y confiable para lograr una alta compactación. Es capaz de comprimir y deshidratar sólidos hasta obtener del 25% al 60% por peso de los lodos compactados. Tiene una capacidad que va desde 0.5 a 300 pies cúbicos. Se fabrica en acero al carbón con recubrimiento de pintura epóxica de alta resistencia química o acero inoxidable. Las placas filtrantes desmontables están hechas de polipropileno, y las mallas pueden ser de tipo sellada, no sellada o membranas de alta resistencia. Cuenta con un sistema hidráulico-neumático que puede ser automático, semiautomático. 34 3.10.2 Descripción Un filtro se compone de una serie de chapas verticales, yuxtapuestas y acopladas. Estas chapas prensadas entre ellas cuentan con un sistema hidráulico-neumático que puede ser automático, semiautomático. La presión aplicada a las zonas unidad de cada filtro debe de soportar la presión interna de la cámara que se forma debido a la inyección mediante bomba del lodo al sistema. Esta disposición de placas verticales forman cámaras de filtración estanca a la inmersión que permiten la fácil mecanización de la descarga de las pastas. Membranas filtrantes finamente y fijamente malladas se aplican en las dos grandes superficies crecientes en estas placas. A través de orificios se alimenta el sistema de lodo para ser prensado en la cámara de filtración. Están generalmente colocados en el centro de estas placas permitiendo una distribución adecuada del flujo, presión adecuada y mejor drenaje del lodo dentro de la cámara. Lodos sólidos se acumulan gradualmente en la cámara de filtración hasta que se genera una pasta compacta final. El filtrado se colecta en la parte de atrás del soporte de filtración mediante ductos internos. Fig.3.1 Camaras filtrantes. 35 3.11 CICLOS DE FILTRACIÓN. Los filtros de prensa son sistemas de deshidratación intermitente. Cada operación de prensado supone los siguientes pasos: 1.- Cerramiento de la prensa: cuando el filtro esta totalmente vacío, la cabeza movible que es activado por el sistema hidráulico-neumático cierra las placas. La presión de cerramiento es autorregulada mediante la filtración. 2.- Rellenado: Durante esta fase corta la cámara se llena con lodos para su filtración. El tiempo de relleno depende del flujo de la bomba de alimentación. Para lodo con gran capacidad de filtración es mejor rellenar el filtro rápidamente para evitar la formación de una pasta en la cámara primaria antes de que se haya rellenado del todo. 3.- Filtración: Una vez rellenada la cámara, la llegada de manera continua de lodo a tratar para ser desaguado provoca un aumento de la presión debido a la formación de una capa espesa de lodo en las membranas. Esta fase de filtración puede reducirse de manera manual, mediante un temporizador o un indicador del flujo que activa una alarma de parada cuando se alcanza el final de la capacidad de filtración. Cuando se ha parado la bomba de filtración, los circuitos de filtración y ductos centrales, que están todavía rellenos de lodo se les aplica aire comprimido para su purgado. 4.- Apertura del filtro: La cabeza movible se retira para desarmar la primera cámara de filtración. La pasta cae por su propio peso. Un sistema mecanizado tira de las placas una por unas. La velocidad en la separación de las placas puede ajustarse teniendo en cuenta la textura de la pasta. 5.- Limpieza: La limpieza de las membranas puede llevarse a cabo entre 15-30 operaciones del proceso. Para unidades largas o medias esto tienen lugar en 36 prensados usando espray de agua a altas presiones (80-100 bar). La limpieza esta sincronizada con la separación de las placas. 3.11.1 Capacidad de filtración La capacidad de producción de un filtro de prensa es de entre 1.5 y 10 kg de sólidos por m2 de superficie de filtración. Para cada modelo de filtro de prensa el volumen de la cámara y la superficie de filtración depende del numero de placas del filtro. En términos prácticos el tiempo de prensado es menor de cuatro horas. La filtración depende de: - espesamiento de concentración la de resistencia pasta lodo especifica - coeficiente de compresibilidad. Una de las ventajas de los filtro prensa es que pueden aceptar lodo con distinta capacidad de filtración. Es recomendable espesar el lodo antes de la operación en el filtro de prensado. Aunque el lodo presenta gran capacidad de filtración permite capacidad de producciones mayores, los filtros de prensa aceptan igualmente lodo con condiciones poco precisas para su filtrado. Esta tolerancia significa que el sistema presenta condiciones de operabilidad seguras y con pocos riesgos. 37 3.11.2 Como funciona. La operación del Filtro prensa es simple: El lodo líquido es bombeado a las cámaras (A) rodeadas por lonas filtrantes (B). Al bombear la presión se incrementa y fuerza al lodo a atravesar las lonas, provocando que los sólidos se acumulen y formen una pasta seca (C). El PISTON (D) hidráulico empuja la placa de acero (E) contra las placas de polietileno (F) haciendo la prensa. El cabezal (G) y el soporte terminal (H) son sostenidos por rieles de las barras de soporte (I), diseñados especialmente. El filtrado pasa a través de las lonas y es dirigido hacia los canales de las placas y puertos de drenado (J) del cabezal para descarga. Este filtrado típicamente contendrá menos de 15 ppm (mg/l) en sólidos suspendidos. La torta es fácilmente removida haciendo retroceder el pistón neumático, relajando la presión y separando cada una de las placas, para permitir que la pasta compactada caiga desde la cámara. Fig.3.2 Composición y operación del filtro prensa. 38 3.12 TIPOS DE MANTENIMIENTO PARA PLANTAS TRATADORAS DE AGUAS DE PROCESOS FISICO-QUIMICOS. 3.12.1 Mantenimiento El mantenimiento de una planta de tratamiento físico-químico, y el de una depuradora en general, se desarrolla desde dos puntos de vista: Conjunto de técnicas destinadas a prever averías, efectuar revisiones y engrases, realizar operaciones eficaces y orientar a los usuarios. Prestación de un servicio destinado a la conservación del rendimiento de la depuración, a la explotación de la infraestructura técnica y al respeto del entorno. En la estación de tratamiento de aguas residuales, se van a realizar tres tipos de mantenimiento: Correctivo. Preventivo. Predictivo. 3.12.2 Mantenimiento correctivo. El mantenimiento correctivo se va a dedicar, principalmente, a reparar las averías que se producen. El objetivo es minimizar este tipo de mantenimiento. 39 3.12.3 Mantenimiento preventivo. El mantenimiento preventivo se dedica a ejecutar una serie de funciones para evitar las averías de los equipos. A través de este tipo de mantenimiento se pretenden conseguir los siguientes objetivos: Reducir paradas por averías. Reducir gastos por averías. Reducir el tiempo de reparación Reducir costes de almacenaje de repuestos *Reducir costes de personal especializado. El mantenimiento se aplica en tres sentidos: Revisiones periódicos, conociendo en cada momento el estado y situación de cada una de las maquinas. Ejecución del programa sin interferencia del funcionamiento normal de la depuradora. Inspecciones oculares de los elementos accesibles y entretenimiento regular de ajuste, engrase y lubricación. Para la puesta en marcha del mantenimiento es importante la apertura de unas fichas de maquinas, basándose en el manual de servicio de la depuradora y la documentación técnica que se posea. Estas fichas recogen las características de cada equipo, así como fabricantes y suministradores de repuestos. Se abrirán, así mismo, una fichas de mantenimiento para cada maquina, en las cuales se contemplaran principalmente los siguientes datos: 40 Fechas en las que se han realizado revisiones. Piezas sustituidas. Duración de la reparación. Cualquier información observada en la reparación. Coste de la reparación. A partir de esta documentación se establece un programa con las siguientes actuaciones: Programa de lubricación y engrase. Programa de revisiones generales y ordinarias. Se tratara de llevar a cabo una información de los datos para determinar las órdenes de trabajo semanales y diarias, obteniendo de esta forma una mejora en el seguimiento y control del mantenimiento. 3.12.4 Mantenimiento predictivo. El mantenimiento predictivo o condicional investiga cuál es la causa de la avería e intenta que no vuelva a producirse. Esta basado en el establecimiento de una serie de controles sobre los equipos, los cuales dan idea acerca de su funcionamiento. Se estudiarán las formas de trabajo de cada maquina, para llevarla a condiciones idóneas de funcionamiento, o bien para influir en el diseño, optimizando el equipo y evitando condiciones de trabajo excesivamente duras. (SEOANEZ CALVO, M, 2002). 41 3.13 COMO ELABORAR UN MANUAL DE PROCEDIMIENTOS. 3.13.1 Presentación Este documento pretende servir de orientación y guía a los responsables de elaborar los Manuales de Procedimientos al interior de los órganos que la integran, donde además la revisión y actualización de éstos, deberá realizarse cada vez que se susciten cambios en la estructura normativa y funcional del aparato gubernamental. Su utilidad práctica, consiste en que permite conocer detallada y secuencialmente la forma en que se desarrollan las tareas y actividades que tienen asignadas las áreas de trabajo, además, de que facilita la consulta en la operación de los servicios, el desarrollo de las gestiones y la formalización de los procedimientos en el marco de un proceso sostenido de consolidación y prospección operativa. El contenido del presente documento, se sustenta en la necesidad de fortalecer la relación, articulación e interacción que tiene que prevalecer entre el marco funcional básico, con el método y la forma de concretar una actividad, la oportunidad y suficiencia de la información para promover la ejecución y el logro de los resultados, dentro de una dinámica de mejora continua. 3.14 OBJETIVOS 1. De la Guía Presentar y difundir las bases, metodologías y técnicas de diseño, actualización y formalización de los procedimientos del orden institucional o específico de las unidades responsables, con la finalidad de uniformar los criterios para la elaboración de los manuales de procedimientos, evitando con ello disparidad, tanto de presentación como de contenido. 42 2. De los Procedimientos Describir el método y orden secuencial de las actividades o pasos que se siguen para desarrollar una función, un programa o ejercer una atribución y obtener un resultado predeterminado (trámite, servicio o bien), de acuerdo con las normas y políticas de operación aprobados. 3. De los Manuales de Procedimientos Integrar en forma ordenada los procedimientos, institucionales o específicos, de acuerdo con una metodología propia, que permita conocer el funcionamiento o la operación integral de las unidades administrativas que conforman las dependencias y entidades de la Administración Pública Estatal. 3.15 PASOS FUNDAMENTALES EN LA ELABORACIÓN DE PROCEDIMIENTOS La elaboración del Manual de Procedimientos es una tarea exhaustiva y minuciosa, que requiere diseñar la metodología mínima necesaria que conduzca en el menor tiempo posible a su elaboración. Con este propósito, a continuación se ilustran algunos de los puntos fundamentales que habrán de seguirse para su realización. 1. Investigación Para llevar a cabo la investigación correspondiente previa a la integración del manual respectivo, es necesario planear las acciones pertinentes respecto a la identificación, captación, y diseño de los programas donde se consignen los requerimientos, fases y procedimientos que fundamentan la ejecución del mismo, para definir o conocer sus características, propiedades, alcances o 43 fines, e influir en su contenido, mediante procesos subsecuentes de análisis y diseño. Se debe determinar al responsable de la conducción del trabajo en la Unidad Administrativa que se trate, mismo que integrará el documento basado en los lineamientos y recomendaciones que se dan a conocer en la presente Guía, con el propósito de guardar homogeneidad en cuanto al contenido y presentación de los mismos. La investigación en materia de sistemas y procedimientos tiene una metodología propia que en lo general se conforma y parte de un plan de investigación, cuyas actividades básicas son las siguientes: 1. El reconocimiento para este caso, de las unidades responsables, de su integración y de sus fuentes de información disponibles, tales como normas, manuales y otros documentos afines, la revisión visual del medio; y la opinión o comentarios directos del personal. 2. La definición de los métodos para la investigación, tales como: la visita guiada, la observación directa, la lectura documental, la entrevista abierta o dirigida, entre otras. Se recomienda la entrevista abierta, en la cual se necesita una gran capacidad de retención y descripción. 3. El diseño y la aplicación de medios y materiales de apoyo tales como: la encuesta, la guía de entrevista o de observación, los cuestionarios, las fichas de información, los cuadros de problemas, necesidades y éxitos, el muestreo estadístico, etc. 4. La identificación de las normas, atribuciones, funciones y actividades básicas y complementarias. 44 5. El inventario de procedimientos, tales como: la cantidad, homogeneidad, el tipo (institucionales o específicos), la vigencia y las actividades aún no procedimentadas y con posibilidades de documentarse. 6. La identificación de los requerimientos, tales como:; la depuración, actualización, modificación, sistematización o la creación de nuevos procedimientos. La integración de la información se hará de tal modo que facilite el análisis, permita identificar las necesidades, resuelva los problemas de operación o productividad, canalice las ideas sobre mejora continua e innovación, plantee el objetivo, y jerarquice y de secuencia lógica a los pasos o la operaciones de las actividades; así como articular éstas con el marco funcional y normativo de la unidad responsable. 2. Análisis Es una categoría metodológica que permite estudiar y distinguir las partes de un todo (institucional, unidad responsable, etc.), además de identificar y conocer los principios (sustancia y esencia), los elementos (atribuciones, estructura, funciones, procesos, recursos e interacciones) y los fines (objetivos, metas y resultados), de su composición, y contar así con las bases y los conocimientos necesarios para actuar, en su caso, sobre sus propiedades y características, e influir en su integración, transformación, funcionamiento u operación. Con la aplicación de esta categoría se examinan: por ejemplo: características, elementos constitutivos y hechos representativos del funcionamiento de una institución (todo) o de sus unidades responsables (partes). Cabe abundar que dentro de este aspecto se incluyen las interacciones entre las atribuciones, funciones y los objetivos con los procedimientos de trabajo. 45 La base de la información para la realización del análisis de los procedimientos, se encuentra en los resultados de la investigación, en la aplicación de los conocimientos metodológicos, y desde luego, en la disposición del personal responsable del mismo, el cual comprenderá tres etapas: Primera. El estudio de los antecedentes para conocer el principio y la evolución tanto de la organización, como del funcionamiento de la unidad responsable, y verificar la validez o procedencia de la manera en que se realizan una o varias actividades, con el fin de comprender la situación vigente y posibilitar las acciones de mejora continua e innovación. Segunda. La revisión de la situación actual de la institución y de sus unidades responsables para conocer la articulación y correspondencia de atribuciones, objetivos, estructuras orgánicas, normas y políticas, competencias, funciones, actividades, procedimientos, operaciones, puestos y plazas. Adicionalmente, se debe conocer la situación vigente de los tramos de control, las cargas de trabajo, la comunicación y coordinación, el ambiente de trabajo y las relaciones del personal. Tercera. El análisis de la información existente para responder a las preguntas siguientes: ¿Qué actividad u operaciones se realizan? Con alusión a la naturaleza y los fines de la función de la cual se desprenden las actividades susceptibles de procedimentar, actualizar, redimensionar o suspender. ¿Para qué? Finalidad de las actividades, operaciones y de los resultados de la ejecución. 46 ¿Quién (es)? Descripción de los órganos o puestos responsables del desarrollo de las actividades. ¿Cómo se realiza? Explicación del método de trabajo y del uso de los instrumentos, equipos, espacios y materiales, para lograr los objetivos de una actividad. ¿Cuándo se realiza? Relativo al señalamiento de los tiempos de ejecución y obtención de los resultados, según las normas, políticas y lineamientos del procedimiento, la metodología de trabajo y los requerimientos de los usuarios, demandantes o beneficiarios. ¿Dónde se realiza? Referencia de la ubicación tanto de la unidad responsable, los puestos de trabajo, así como de sus usuarios. ¿Con qué se realiza? Señalamiento de los insumos, equipo y demás medios utilizados para la ejecución y logro de los resultados. 3. Diseño Acción que con una metodología y técnicas ex profeso permite transformar o traducir secuencial y cronológicamente las ideas, actividades u operaciones en textos escritos o en imágenes (gráficas o audiovisuales) procesadas, manual, mecánica o electrónicamente con apoyo de medios modernos de tecnología de la información. Después del análisis de la información se procede al registro de la misma, es decir a la integración del manual, observando el contenido que se indica en el apartado IV, de la presente Guía. 47 3.16 MANUAL DE PROCEDIMIENTOS 1. C o n c e p t o: Es un documento de apoyo y consulta integrado por procedimientos de carácter técnico, para sustentar el funcionamiento y la prestación de los servicios asignados a las distintas unidades y metodología autorizada. 2. Funciones Tienen las siguientes funciones: - Constituir una fuente formal y permanente de información y orientación sobre la forma de ejecutar un trabajo determinado. - Integrar una guía de trabajo a ejecutar, ya que proporciona al personal una visión general de sus funciones y responsabilidades, al ofrecer una descripción del sistema operativo en su conjunto, así como las interrelaciones de los órganos administrativos en la realización de los procedimientos asignados, permitiendo una adecuada coordinación a través de un flujo eficiente de información. - Presentar una visión integral de como opera una unidad responsable. - Lograr continuidad en la ejecución del quehacer público independientemente de que cambien los responsables del mismo. - Servir como mecanismo de inducción y orientación para el personal de nuevo ingreso en una unidad administrativa, facilitando su incorporación a la misma. - Auxiliar al analista de procedimientos en la revisión y simplificación de los mismos. - Facilitar a los órganos superiores la supervisión del trabajo, verificando así el cumplimiento de las actividades de sus subordinados. 48 3.17 ELEMENTOS QUE LO INTEGRAN En este apartado se mencionan los principales elementos que integran el Manual de Procedimientos, cuyos contenidos se describen paso a paso, para conocer el orden preciso que se debe seguir en su elaboración (Ver anexo 2, del Apéndice). 1. De presentación o Forma: Se refiere a la portada o carátula del Manual de Procedimientos la cual debe contener los datos más elementales como son: ♦ Escudo del Estado. ♦ Nombre de la Dependencia o Entidad. ♦ Nombre de la Unidad Administrativa responsable del procedimiento. ♦ Título: Manual de Procedimientos de ... ♦ Emblema institucional. ♦ Fecha de elaboración o actualización. Asimismo se incluye la anteportada, con descripción de firmas de autorización, como son las de elaboración, aprobación y validación. 49 * Enunciar el puesto del Titular de la Unidad Administrativa, así como su nombre y firma de elaboración del documento. **Anotar el nombre y firma del Titular de la Dependencia correspondiente. Cuando sea el caso de una Entidad, sólo se contempla un apartado donde se anota el nombre y firma del Titular del Organismo, el cual elabora y aprueba. ***Anotar el nombre y firma de validación del Titular 2.0. D e C o n t e n i d o: Es la parte que presenta de manera sintética y ordenada, los capítulos que constituyen el Manual, o los títulos principales que comprende. Se sugiere que el responsable de su elaboración, observe el orden que a continuación se describe: 2.1. I n d i c e: Aquí se enumeran los elementos de su contenido, así como el número de página correspondiente. Se recomienda describir en el siguiente orden de aparición los apartados de cada procedimiento: Nombre del Procedimiento, Objetivo, Normas y Políticas de Operación, Descripción, Formato e Instructivo de Llenado y Diagrama de Flujo, y así sucesivamente para cada procedimiento existente. 50 2.2. I n t r o d u c c i ó n: En este punto se contempla la presentación del documento, su objetivo, así como su utilidad, pudiéndose incluir un mensaje alusivo por parte de la Unidad Administrativa en donde se elaboró el Manual. 2.3. Presentación de los Procedimientos: Este apartado enuncia o relaciona todos los procedimientos que se van a describir en el Manual, se recomienda que se redacten de forma sencilla, sintetizada, de forma tal que expresen la esencia del servicio. Una vez que se relacionen por cada área (dirección, subdirección, departamento), en el orden en que aparecen en el organigrama del manual de organización de la unidad administrativa respectiva, se deberán analizar cada uno, considerando la inclusión de los puntos siguientes: - Nombre del Procedimiento. - Objetivo del Procedimiento - Normas y Políticas de Operación. - Descripción de los Procedimientos. - Formatos e Instructivo de lIenado. - Diagramas de Flujo. 2.4 Nombre del Procedimiento: Al iniciarse la descripción es importante determinar el nombre de éste, debiendo coincidir con el especificado en el apartado de la “presentación de los procedimientos” y esté acorde con lo descrito en su contenido. De preferencia se sugiere anotarlo en una hoja aparte, conjuntamente con el objetivo, las normas y políticas de operación. 51 2.5 Objetivo del Procedimiento Es el fin que se pretende alcanzar con la elaboración del procedimiento, mismo que deberá ser claro, conciso y directo. 2.6 Normas y Políticas de Operación Son las bases jurídicas y administrativas que sustentan la naturaleza y fines de una actividad, fijados en la normatividad establecida y por los niveles altos de decisión, con el fin de proporcionar orientación en la realización de un servicio al público o de apoyo interno. Para ello deberán mencionarse las áreas responsables interactuantes en la implementación de las mismas. En los Manuales de Procedimientos, éstas se especifican después de presentarse el Nombre y Objetivo del Procedimiento, y antes de la descripción del mismo. Para el vaciado de la información de los apartados 2.4, 2.5 y 2.6, se utilizará el formato CP-1. 2.7 Descripción del Procedimiento Es la narración escrita en orden cronológica y secuencial de cada una de las actividades que se ejecutan para concretar un resultado determinado, en respuesta al cumplimiento del objetivo del procedimiento y con apego en sus propias normas o políticas de operación, las cuales se detallarán en la “cédula de descripción de procedimientos” (Formato CP-2 y CP-3). Esta definición estará apoyada en una metodología y un conjunto de técnicas e instrumentos, para que sea lo más explícita posible, comprensible, asimilable y, en su caso transmisible con fines de formación, capacitación o actualización del 52 personal y, en su caso, de los clientes o usuarios. Entre las bases o consideraciones específicas para la descripción están las siguientes: - Usar letra arial tamaño 10 puntos en mayúsculas y minúsculas, en el llenado del formato CP-2 y CP-3. - Utilizar los formatos CP-2 y CP-3 que se incluyen en la presente Guía; los cuales constan además del encabezado (Dependencia o Entidad, Unidad Administrativa, Nombre del Procedimiento, así como también el número de hojas), de 5 columnas conteniendo los siguientes conceptos: Responsable, Número de Actividad, Actividad, Formato/Documento, y tantos. En la columna de “Responsable” se identificará por su nombre a la instancia u órgano o puesto responsable en sí. En el caso de los puestos, éstos solo se mencionarán cuando la naturaleza de las actividades de la instancia correspondiente, así lo amerite. - Se tendrá presente durante la descripción de la operación o actividad, que estas pueden ser perfectible, es decir, se podrán mejorar y eliminar (cuando existan) duplicidades, esfuerzos y tareas innecesarias; reducir firmas, decisiones, tiempos, copias, formatos y líneas de espera; equilibrar cargas de trabajo; emplear nueva tecnología; y revisar normas o políticas, etc. - La descripción se iniciará con un verbo conjugado en tercera persona del singular y tiempo presente: inicia, elabora, presenta, revisa, almacena, archiva, consulta, turna, etc. - Cuando sea necesario, entre cada actividad y/o operación se puede anotar una leyenda con el fin de darle la secuencia requerida a su descripción, por ejemplo: cuando se presenta alguna toma de decisiones: 53 “si se autoriza”, “si está correcto”, o cuando se establecen plazos: “en la fecha establecida”, “posteriormente”, entre otras. - Al final de algún paso, cuando sea necesario, se puede hacer alguna indicación u observación como complemento del mismo, y también describir el destino de los originales y copias de los formatos utilizados. - Al terminar un procedimiento se anotará la frase “Fin del Procedimiento”. A continuación se describe el contenido de los formatos CP-2 y CP-3 (Cédula de Descripción de Procedimientos): INSTRUCTIVO DE LLENADO FORMATO CP-2 y CP-3 1. Dependencia/Entidad: Indicar según corresponda. 2. Unidad Administrativa: Especificar el nombre de la Unidad u Órgano adscrito a la Dependencia o Entidad de que se trate. 54 3. Nombre del Procedimiento: Se recomienda describirlo con un verbo el cual tenga terminación “ción”, como por ejemplo: elaboración, tramitación, etc. 4. Hoja_de_: Se indicará el Número de hoja y el total de las mismas. 5. Responsable: Indicar el órgano o puestos que participan en el desarrollo de las actividades del procedimiento. 6. Número: Indicar con números arábigos el consecutivo de la actividad. 7. Descripción de la Actividad: Se relacionarán las actividades u operaciones de manera consecutiva del procedimiento correspondiente. 8. Formato o Documentos utilizados: Indicar los formatos o documentos originados en el proceso. 9. Tantos: Cuando se presentan dos o más documentos a la vez indicar sus correspondientes originales y copias. 2.8 Formatos e Instructivo de Llenado Los formatos utilizados en la ejecución de los procedimientos objeto de nuestro manual, deberán anexarse al final de la descripción de cada procedimiento, acompañado de su respectivo instructivo de llenado, mismo que contendrá las indicaciones correspondientes. Dentro de este apartado es necesario considerar lo siguiente: Sólo se deberán hacer instructivos de llenado de aquellos formatos que se originen al interior de la unidad administrativa de que se trate. Por citar un ejemplo, se muestra el caso del formato “Pedido” y su Instructivo de llenado. 55 2.9 Diagrama de Flujo Un último apartado dentro del manual, lo constituye el diagrama de flujo, el cual, junto con la descripción del procedimiento nos permitirá analizar su operatividad, de lo cual pueden derivarse acciones de simplificación de los mismos, que conlleven al mejoramiento del quehacer público. Esta representación gráfica de los procedimientos, debe incluirse enseguida de cada procedimiento, o de los formatos, cuando estos se originen. Se recomienda la elaboración de éstos diagramas, sobre todo en procedimientos relacionados a la prestación directa de servicios al público, dado que nos permitirá obtener información para posteriores análisis sobre la efectividad con que se desarrollan los mismos. Para la diagramación de los procedimientos se utilizará la simbología ANSI (American Nacional Standard Institute). La diagramación requiere observar las recomendaciones siguientes: ♦ Un diagrama de flujo siempre inicia y termina con el símbolo “TERMINAL”. ♦ Las líneas entre los símbolos, indican el sentido del flujo. 56 ♦ La diagramación de los procedimientos deberá iniciarse en la parte superior central de la primera columna, el trazo inicia de arriba hacia abajo y de la izquierda hacia la derecha. ♦ Las actividades deberán diagramarse de tal forma que se logre una adecuada distribución y simetría de los símbolos utilizados. ♦ Los símbolos deben mantener uniformidad en su tamaño. ♦ Cada símbolo de actividad deberá numerarse consecutivamente, correspondiendo a la numeración dada en el descriptivo del procedimiento. ♦ El símbolo de la actividad en el diagrama de flujo, contendrá los datos asentados en la descripción del procedimiento, pero con enunciados breves y sencillos. Iniciar con un verbo conjugado en presente de la tercera persona, ejemplo: turna, supervisa, registra, etc. ♦ El símbolo de documento debe contener el nombre del formato que se esté usando, en forma completa, abreviado, o indicado con sus iniciales cuando se componga de tres o más palabras. ♦ En el símbolo de documento, cuando se trate de originales, se deberá señalar con la letra “o” de original, seguido por un guión que significa “hasta” y el número de copias del documento. ♦ La unión entre símbolos se representará con líneas rectas, horizontales y verticales o la combinación de ambas, evitando su cruce, con excepción de los conectores, que podrán entrar en cualquier parte del procedimiento. ♦ A cada conector de salida de página le corresponde un conector de entrada a página, marcado con la misma letra, o número. ♦ A cada conector de salida de interpágina le corresponde un conector de entrada de interpágina, marcado con el mismo número o letra. ♦ El símbolo de decisión podrá tener hasta tres líneas de salida: considerando que la línea de entrada se ubicará en la parte superior del símbolo, las salidas de éste podrán ser por el vértice inferior, el izquierdo y/o el derecho. ♦ Todo documento que entra a un archivo temporal deberá volver al flujo y llegar a un destino final 57 ♦ No debe haber más de una línea de entrada a cada símbolo y más de una línea de salida de cada uno de ellos, con excepción de los conectores, que podrán entrar en cualquier parte del procedimiento. ♦ Las líneas de salida se iniciarán en la parte inferior del símbolo. ♦ Cuando se usen copias fotostáticas, se indicará el documento con la letra “f” seguida por el número correspondiente. ♦ Cuando en el documento se desee indicar cierto número de copias, se anotará el número de cada una de ellas, separadas por comas. 58 CAPÍTULO 4 DESARROLLO DEL PROYECTO 59 CAPÍTULO 4 4.0 DESARROLLO DEL PROYECTO 4.1. ETAPAS DEL DESARROLLO DEL PROYECTO 4.2 DESARROLLO DEL PROYECTO TAREA Capacitación DESCRIPCIÓN de uso de tratadora. planta Se realizara una breve explicación acerca del funcionamiento dela planta tratadora, así como los controles de encendido y apagado. Preparación de soluciones. Se realizara una explicación de cómo preparar las soluciones a utilizar y las dosis correspondientes. Operación de planta tratadora de Se realizara la operación de la planta, aguas. llevando a cabo una revisión continua de pH al agua en tratamiento, secado de lodo, y preparación de soluciones. Investigación de marco teórico. Se realizara investigación principales temas coagulación, floculación, 60 de como los la procesos físico-químicos, etc. Prueba de jarras. Se realizara distintas pruebas para obtener las dosis óptimas para un mejor tratamiento de aguas. Operación de planta tratadora de Se realizara la operación de la planta, aguas. llevando a cabo una revisión continua de pH al agua en tratamiento, secado de lodo, y preparación de soluciones. Análisis de muestras. Se realizara análisis de fosfatos, sólidos suspendidos y color para verificar que se este trabajando dentro de las normas correspondientes. Operación de planta tratadora de Se realizara la operación de la planta, aguas. llevando a cabo una revisión continua de pH al agua en tratamiento, secado de lodo, y preparación de soluciones. Redacción e interpretación de datos. Se realizara una breve revisión al proyecto. Operación de planta tratadora de Se realizara la operación de la planta, aguas. llevando a cabo una revisión continua de pH al agua en tratamiento, secado de lodo, y preparación de soluciones. Reporte final. Proyecto terminado. Operación de planta tratadora de Se realizara la operación de la planta, aguas. llevando a cabo una revisión continua de pH al agua en tratamiento, secado de lodo, y preparación de soluciones. 61 CAPÍTULO 5 RESULTADOS Y CONCLUSIONES 62 Manual de procedimientos de operación de la planta tratadora de aguas. Fecha de elaboración: mayo del 2010 63 Manual de procedimientos de operación de la planta tratadora de aguas Elaboro: Practicante. Ever Rodríguez Castillo ________________ Aprobó Valido TSU. Luis B. Quevedo P. ___________________ 64 Q. Ma. Elena Rodríguez U. ________________ INDICE No. De pagina I. Introducción…………………………………………………………….. 72 I.I Objetivo del Manual…………………………………………………… 72 II. Presentación de los procedimientos……………………………….. 72 II.I Nombre del Procedimiento………………………………………….. 72 II.II Objetivo……………………………………………………………….. 72 II.III Descripción del Procedimiento…………………………………… 73 65 CAPÍTULO 5 I.- INTRODUCCION El presente Manual de Procedimientos tiene como objetivo servir de instrumento de apoyo en el funcionamiento institucional, al compendiar en forma ordenada, secuencial y detallada las operaciones realizadas por el personal de la empresa. Contempla la descripción del procedimiento: revisión y validación, su objetivo. Cabe señalar que este documento deberá actualizarse en la medida que se presenten modificaciones en su contenido, en la normatividad establecida, en la estructura orgánica de la unidad, o en algún otro aspecto que influya en la operatividad del mismo. I.I Objetivo del manual Este manual tiene como objetivo facilitar el uso de la planta tratadora de agua residual, a través de los procedimientos descritos en el. II. NOMBRE DEL PROCEDIMIENTO II.I Objetivo del procedimiento Que sea entendible y cualquier personal que tome el manual de operación sepa como utilizarlo. 66 II.III Descripción del procedimiento. 5.1 MANUAL DE OPERACIÓN. A continuación se verán los procedimientos a seguir para la operación correcta de la planta tratadora de aguas. 5.1.1 Procedimiento de operación de la planta tratadora Control de ventanas Fig.5.1 panel de control 67 Ventana 1 La planta tratadora de aguas cuenta con un panel donde se encuentran los botones de encendido y apagado de las bombas y mezcladores con las que cuenta la planta tratadora, de los cuales el botón del sistema siempre debe estar encendido, al igual que los mezcladores, la bomba #1 y la bomba de retorno. Botón de encendido para bomba de retorno Botón de encendido del sistema Botón de encendido para mezcladores Botón para entrar a sistema Botón de alarmas. Para acceder a la ventana 2 se debe oprimir la opción Go To SWICHES PG2 que es la que permite acceder al sistema, la cual nos enviara a dicha ventana donde se encontrara la opción de encendido del filtro prensa. 68 Ventana 2 En esta ventana solo se podrá manipular el encendido y apagado del filtro prensa, de igual manera de esta ventana se podrá trasladar a las otras como a la ventana #1, a la de bombas, alimentador de químicos y a las alarmas. Encendido y apagado del filtro prensa. Ir a ventana de bombas Ir a la ventana #1. Ir a ventana de químicos. 69 Ventana 3 (bombas) Para ingresar a esta ventana solo se podrá acceder desde la ventana #2, se podrán manipular todas las bombas con las que cuenta la planta tratadora de aguas: Ir ventana #1 Encender bomba #1 Bomba #2 Bomba #6 Bomba #4 Bomba #7 Bomba #3 Ir ventana #2 Ir ventana químicos. Mezclador #3 tanque de floculante De igual manera se podrá trasladar a la ventana #1, #2, alimentador de químicos, de alarmas y a la configuración de pantalla. 70 - Bomba #1 es la que sirve para abastecer de agua residual al tanque de neutralización con agua proveniente de enjuagues. Fig.5.2 Bomba #1 debajo de la planta tratadora. - Bomba #2 nos sirve para abastecer de agua acida al tanque de neutralización o al tanque que contiene el agua proveniente de los enjuagues. Fig.5.3 Bomba #2, succión de agua acida. 71 - Bomba #3 es la que abastece de agua con desengrasante al tanque de neutralización o al tanque con agua proveniente de enjugues. Fig. 5.4 Bomba #3 succión de agua con desengrasante. - Bomba #4. Esta bomba se le necesita subministrar aire para su funcionamiento. Conexión de manguera de aire Fig.5.5 Bomba #4, succión de agua cruda. 72 - Bomba #5 es la que nos ayuda para descargar el lodo del tanque de almacenamiento. Fig.5.6 Bomba #5 de succión de lodo - Bomba #6 al igual que a la #4 esta bomba necesita aire para funcionar correctamente. Fig. 5.7 Bomba #6, succión de agua cruda. 73 - Bomba #7. Esta bomba se enciende directamente del panel del control y sirve para succionar agua cruda. Fig.5.8 Bomba de succión de agua cruda. 74 Ventana 4 Para ingresar a la ventana de alimentador de químicos solo se podrá acceder desde la ventana #2, #3, desde la ventana de alimentador se podrá controlar el encendido y apagado de las soluciones químicas que se utilizan como son: hipoclorito, sosa caustica, coagulante y floculante. Para acceder a esta ventana se necesita de la clave la cual es la siguiente: 1575 y pulsar enter. Encender bomba de hipoclorito para tanque de neutralización. encendido de bomba de Coagulante. Encendido de bomba de sosa caustica para tanque neutralización. Encendido de bomba de floculante. 75 5.1.2 Procedimiento de preparación de soluciones a utilizar. - Solución hipoclorito. Añadir 2 tambos de 40L de hipoclorito a 567L de agua en el contenedor correspondiente. Fig.5.9 tanque Hipoclorito. - Solución alcalina. Diluir 1 tambo de 40L de sosa caustica al 50% en 567L de agua. Fig.5.10 Tanque alcalino. 76 - Solución coagulante. Agregar 20L de solución romaflock-501 base agua y 20L de solución romaflock-501 base miel en 567L de agua. Fig.5.11 Tanque coagulante. - Solución floculante. Diluir 500g de polvo granulado de romaflock-205 en 567L de agua. Fig.5.12 Tanque floculante 77 5.1.3 Procedimiento de operación del filtro prensa. Para abrir y cerrar el filtro prensa se debe girar el interruptor del centro y mantener encendidos el interruptor de aire y el hidráulico. Control de aire Control hidráulico Interruptor para abrir y cerrar el filtro prensa Para operar el filtro prensa debe de estar abierta la válvula de paso de lodo, para así poder filtrar el agua sucia con este mismo. La válvula de aire debe estar cerrada para evitar problemas de operación. 78 Para el secado de lodo, la válvula de paso de lodo debe de estar cerrada y la válvula de aire debe abrirse para un mejor y rápido secado de este mismo. Válvula de aire Válvula de paso de Válvula de paso de lodo lodo 79 de lodos 5.2 RESULTADOS 5.3 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS INFORME DE RESULTADOS CLIENTE: PARTS FINISHING GROUP Queretaro. DIRECCION: Av. El Tepeyac 1220-b COLONIA: P.I. El Tepeyac, Carretera a Chichimequillas Km .4.5 ENTIDAD: QUERETARO, QRO. SOLICITANTE: T.S.U. Ever Rodríguez Castillo. DESCRIPCION DE LA MUESTRA: AGUA RESIDUAL TRATADA. LUGAR DE MUESTREO: CLIENTE. FECHA DE MUESTREO: 13-05-2010. HORA DE MUESTREO: 14:00 HRS. PROCEDIMIENTO DE MUESTREO: CLIENTE. COLECTADA POR: CLIENTE. CADENA DE CUSTODIA No.: Q 8968 FECHA DE RECEPCION: 2010, MAYO-13 PERIODO DE ANALISIS: 2010, MAYO-13 AL 2010, JUNIO-01 FECHA DE EMISION DE REPORTE: 2010, JUNIO-01. DETERMINACION METODOLOGIA RESULTADO MAX.PERM. UNIDADES NIQUEL* NMX-AA-51- 0.089 N.E Mg/L 0.109 N.E Mg/L 157.08 N.E Mg/L 376 N.E PtCo SCFI-2001 ZINC* NMX-AA-51SCFI-2001 FOSFORO TOT** NMX-AA-29SCFI-2001 COLOR 80 TURBIDEZ 27 N.E FAU SOLIDOS SUSP. 24 N.E Mg/L 9.40 N.E TOTALES. pH N.E. NO ESPECIFICADO 5.3.1 PRUEBAS DE JARRAS Para llevar a cabo las pruebas de jarras se necesita 1L de muestra por cada vaso de precipitados, se determina pH, temperatura, color, se determinan las concentraciones a utilizar tanto de coagulante como floculante, agregan los mililitros previstos de coagulante se agita y se agregan los mililitros de floculante se agita y se deja reposar alrededor de 5 min y tomar datos para hacer comparación con las distintas concentraciones. 5.3.2 Aplicación de pruebas de jarras (jar-test) La implementación de este método de jar-test fue con la finalidad de obtener las dosis optimas para la operación de la planta tratadora de aguas, el cual consiste en tomar una muestra de agua residual cruda, adicionar el coagulante, floculante y tomar nota de los resultados obtenidos para compararlos e identificar la dosis correcta. 5.3.3 Resultados obtenidos en pruebas de jarras Se realizaron 12 pruebas para determinar la dosis correcta a utilizar, a diferentes concentraciones, de pH y los resultados fueron los siguientes: 81 - pH 7. La dosis optima a esta concentración en pH fue que se necesitan 1.5 ml de coagulante, 6 ml de floculante a una agitación de 100 rpm. PH=7 M1 M2 M3 M4 - ml de coagulante ml defloculante 0.5 1 1.5 2 2 4 6 8 pH 8. La dosis optima a este pH fue de 2 mL de coagulante, 10 mL de floculante con una agitación de 100 rpm. pH=8 M1 M2 M3 M4 - ml de coagulante ml defloculante 0.5 1 1.5 2 2.5 5 7.5 10 pH 9. La dosis optima a esta concentración de pH fue de 4 ml de coagulante y 15 ml de floculante, a una agitación de 100 rpm. PH=9 M1 M2 M3 M4 ml de coagulante ml defloculante 2 4 6 8 7.5 15 22.5 30 82 5.3.4 Reactivos utilizados Coagulante Coagulante Floculante Solución alcalina Romaflock-501 base agua Romaflock-501 base miel Romaflock-205 Sosa caustica liquida al 50% Tabla 5.12 Reactivos utilizados en el tratamiento de agua. 5.3.5 Material utilizado Vaso de precipitados Agitador de propelas Jeringas Matraz erlenmeyer 1000 ml 1 y 5 ml 250 ml Tabla 5.13 Material utilizado. 5.4 TIPOS DE AGUA CRUDA QUE SUELEN LLEGAR A LA PLANTA TRATADORA DE AGUA. 5.4.1 Agua con desengrase Entre los diferentes tipos de agua se encuentra el agua contaminada con desengrasante, esta agua viene con un pH muy alto lo recomendable para tratar esta agua es que se combine con agua proveniente de enjuagues o agua acida, y tratarla a un pH no mayor a 8. Fig. 5.14 muestra de agua con desengrasante 83 5.4.2 Agua de enjuague El agua proveniente de enjuagues es otro tipo de agua que suele llegar a la planta tratadora de agua, es recomendable tratar esta agua a un pH igual a 9 para esto se necesitara añadir solución sosa caustica. Fig.5.15 muestra de agua proveniente de enjuagues. 5.4.3 Agua acida Agua acida es el ultimo de los tres tipos de agua que llegan a la planta tratadora de agua esta agua al igual que a la anterior es conveniente tratarla a un pH igual a 9, ya que se obtiene mejores resultados en la calidad del agua. Fig.5.16 muestra de agua acida. 84 5.5 CONCLUSIONES. Con la correcta elaboración del manual de operación se ha tenido resultados satisfactorios, ya que su elaboración es satisfactoria porque se lograron cumplir los objetivos planteados, en tener un manual que ayude con la operación de esta misma. Así se garantiza un buen tratamiento del agua, por lo que es necesario seguir llevando a cabo el procedimiento obtenido en las distintas pruebas que se realizaron para así tener una reducción de gastos en la compra de los químicos a utilizar. 85 CAPÍTULO 6 6.1. BIBLIOGRAFÍA. - Weber, Walter J. Jr., Control de la calidad del agua, edición, 1,25 de mayo del 2010. - Earnshaw, A. (1997). Química de los elementos, 2da edición, Bosque verde, N. N. - SEOANEZ CALVO, M, Edición: 2002, Editor: MUNDI PRENSA LIBROS S.A, Idioma: Español, 25 de mayo del 2010 - M. I. Aguilar, 2002Tratamiento físico-químico de aguas residuales: coagulación-floculación. 86 6.2. ANEXOS 87
