6 - Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático

Instituto Nacional de Ecología
Libros INE
CLASIFICACION
AE 001904
LIBRO
Programa de capacitación para
operadores de plantas de
tratamiento . Operación y
mantenimiento de sistemas de Iodos
activados
TOMO
1111111111111111111111111111
AE 001904
PROGRAMA DE CAPACITACIÓN PARA
OPERADORES DE PLANTAS DE TRATAMIENTO
SEGUNDO
NIVEL
OPERACION Y MANTENIMIENTO
DE SISTEMAS DE LODOS ACTIVADOS
1985
SECRETARIA DE DESARROLLO URBANO Y ECOLOGIA
SUBSECRETARIA DE ECOLOGIA
DIRECCION GENERAL DE PREVENCION Y CONTROL DE LA
CONTAMINACION DEL AGUA
4
/9 0 V
6 . OPERACION Y MANTENIMIENTO DE
SISTEMAS DE LODOS ACTIVADOS
PREFACIO
La implementación de las principales estrategias que el Gobierno Federal ha definidopara prevenir y controlar la contaminación del agua en el pals, implica la puesta en operación de un gran numero de plantas de tratamientó de aguas residuales,las cuales, junto con las ya existentes, representan una enorme infraestructura'cuya elevada inversión debe ser adecuadamente protegida.
Tal situación, mis la responsabilidad de que estos sistemas de tratamiento operen
con las eficiencias re9ueridas para cumplir con la legislación vigente en Méxicoen máteria de proteccion de la calidad del agua de los cuerpos receptores, demanda un número creciente de personas altamente calificadas, a las cuales se pueda asignar con plena confianza tan importante tarea.
Para „responder a esta necesidad,la Subsecretaria de Ecología de la Secretaria deDesarrollo Urbano y Ecología, a través de la Dirección General de Protección y -Control de la Contaminación del Agua, ha llevado a cabo la confección de los textos correspondientes a los niveles 1 y 2 del Programa Nacional de Capacitación pa
ra Operadores de Plantas de Tratamiento a través del cual será posible la forma-ción'de los recursos humanos que en esta área requiere el país.
Nivel 1 está constituido por 4 textos y contempla los conocimientos básicos -del tratamiento de aguas residuales, así como los detalles de operación y manteni
miento de sistemas de tratamiento "sencillos".
El
Está dirigido a personas con formación académica minima de bachillerato o vocacio
nal, siendo obligatorio dominar su contenido para cursar el siguiente nivel.
Nivel 2 está constituido por 7 textos y contempla información especifica sobre
los diferentes sistemas de tratamiento.
El
Está dirigido a personas con formación académica mínima de Licenciatura en un - Técnica afín y a operadores de Nivel 1.
Area
La estructuración de los cursos se ha definido de tal manera que el Programa de Capacitación disponga de la flexibilidad necesaria para que se forme personal calificado en la operación y mantenimiento de los sistemas de tratamiento especificos en que se requiera, sin limitar las posibilidades de capacitación de los operadores en otros sistemas de tratamiento, si éstos así lo desean . Con la imple-mentación de este Programa de Capacitación para Operadores de Plantas de Trata- miento, se coadyuvará, sin lugar a dudas, en el esfuerzo de afrontar con éxito el
reto que representa el saneamiento del recurso hidráulico del Pais .
INDICE
Pág.
INTRODUCCION
6 .1 .
DESCRIPCION DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS
1
6 .1 .1 . Proceso convencional de lodos activados
6 .1 .2 . Modificaciones al proceso de lodos' activados
.6 .2 . CRITERIOS DE DISEÑO Y EVALUACION DE OPERACION
6 .3 . '4PERACION DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS
6
11
Inspección a una planta nueva
6 .3 .2 . Procedimiento para arranque
6 .3 .3 . Control . del proceso
6 .3 .1 .
6 .4 . PROBLEMAS OPERACIONALES
56
6 .4 .1 . Tanque de aireación
6 .4 .2 . Clarificador secundario
6 .4 .3 . Problemas electromecánicos
6 .5 . MANTENIMIENTO
6 .5 .1 . Equipo sujeto
6 .5 .2 . Mantenimiento
6 .5 .3 . Mantenimiento
6 .5 .4 .
Conservación
64
a mantenimiento
preventivo
correctivo
de edificios, tanques, canales y jardines
6 .6 . SEGURIDAD EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO
6 .6 .1 . ¿Por qué la seguridad?
6 .6 .2 . Seguridad en las plantas de tratamiento .
BIBLI,OGRAFIA
79
Pâg.
FIGURAS Y TABLAS
FIGURAS
6 .1 .1 .
6 .1 .2 .
6 .1 .3 .
6 .1 .4 .
6 .3 .1 .
6 .3 .2 .
6 .3 .3 .
6 .3 .4 .
6 .3 .5 .
6 .3 .6 .
6 .3 .7 .6 .3 .8 .
6 .3 .9 .
6 .3 .10 .
6 .3 .11 .
6 .3 .12 .
6 .3 .13 .
6 .3 .14 .
6 .3 .15 .
6 .5 .1 .
6 .5 .2 .
6 .6 .1 .
Proceso típico de lodos activados
Diagrama típico de una planta de tratamiento
Modificaciones al proceso convencional de lodos activados
Diagrama esquemâtico del sistema de tratamiento son oxígenopuro dé etapas multiples y sistema de aireación extendida -(zanja de oxidación)
Unidades de tratamiento del proceso de lodos activados
Clarificador secundario
Sistema de aire a tanques de aireación
Recirculación estimada de la prueba de sedimentabilidad
Câlculo de F/M
Cálculo de F/M
Cálculo de F/M
Câlculo del flujo de desecho de lodo activado (WAS)
Câlculo del flujo de desecho de lodo activado (WAS)
Algunas consideraciones sobre muestreo
Programa típico de muestreo y anâlisis para una planta de lo
dos activados .
Registro mensual para control del proceso de lodos activados
Microorganismos importantes del lodo activado
Predominancia relativa de rotíferos y ciliados en MLSS
Hoja de registro para examen microscópico de lodos activados
Programa de mantenimiento preventivo
Tarjetas de servicio a equipo y registro de servicio
Tarjeta de seguridad
2
3
5
7
14
15
18
P34
39
40
41
45
46
47
49
50/51
53
54
55
75
76
81
TABLAS
6 .2 .1 .
6 .3 .1 .
6 .3 .2 .
6 .3 .3 .
6 .3 .4 .
6 .3 .5 .
6 .3 .6 .
6 .4 .1 .
6 .4 .2 .
6 .4 .3 .
Parâmetros típicos de diseño del proceso de lodos activados
Procedimientos para el control de aireación y O .D .
Requerimientos de aire para sistemas de difusión y aireación
mecânica
Rangos típicos , de RAS para algunas variaciones del proceso de lodos activados
Procedimientos estandar para control del flujo de recirculación de lodo activado RAS
Rangos típicos de F/M
Valores de MCRT
Concentraciones permisibles de metales pesados en el' proceso
de lodos activados
Problemas con sopladores mecánicos y como corregirlos
Problemas con aireadores mecânicos superficiales y como co-rregirlos
12
28
29
29
31
38
42
62
65
66
INTRODUCCION
Los sistemas de tratamiento de aguas residuales son por esencia, la herramienta fundamental utilizada dentro de las acciones para controlar la contaminación del-
agua . A través de ellos se mejora la calidad de las aguas residuales propiciando
la posibilidad de su reuso y, se protege la ecóloga de los cuerpos receptores yla salud pública.
Tal solución representa, por una parte, cuantiosas inversiones, y por otra, la ne
cesidad de recursos humanos altamente calificados mediante los cuales se asegurela eficiente operación de los sistemas de tratamiento y se logre proteger las :grandes inversiones que demandan.
El nivel 1 del Programa de Capacitación para Operadores de Plantas de Tratamiento
se contempla precisamente, como la fase inicial , del esfuerzo orientado a la forma
ción ;de tales recursos humanos, el cual es continuado por el nivel 2 de este Programa.
Dicho, nivel 1 está estructurado de tal manera que en el se proporciona la informa
clon necesaria para operar y mantener instalaciones y plantas de tratamiento sencillas como es el caso de : fosas sépticas, tanqúes Imhoff, pretratamiento „ tratamiento primario y lagunas de estabilización.
En este nivel se vierten además los conceptos básicos que van desde la definición
de contaminación y contaminante, hasta el estudio de la teoría de los procesos fi
sicos, químicos y biológicos, mediante los cuales se pretende establecer sólidoscimientos que permitan a los futuros operadoresPD,de plantas de tratamiento, com- prender más fácilmente los procesos involucrados en sus plantas.
Respecto al nivel 2 del Programa de Capacitación para Operadores de Plantas de -Tratamiento, éste está elaborado de tal forma que permite, una vez asimilados los
conceptos del nivel 1, adentrarse en los detallés de operación y mantenimiento de
los procesos de tratamiento más comunes, como son : lagunas aireadas, filtros biológicos, lodos activados, sistemas físico-qquímicos y sistemas de desinfección ; -además de que se contemplan los aspectos básicos necesarios para la operación y mantenimiento de las plantas de tratamiento como son : fundamentos de hidráulica,
fundamentos de electricidad y fundamentos de quimica . del agua.
la
Cada uno de los tersas del Programa considera en ',,su caso,
descripción de los -procesos, asi como : criterios de diseño ; condiciones de operación ; equipo sujetoa mantenimiento ; programa de mantenimiento preventivo ; mantenimiento correctivo ;problemas de operación y acciones para resolverlos ; seguridad en la planta de tra
tamiento y aspectos relativos al manejo, administración y supervisión de plantasde tratamiento de aguas residuales.
Con este Programa se contempla la capacitación formal de recursos humanos que pue
dan fungir como operadores de plantas de tratamiento calificados, capaces de in terpretar, decidir y actuar en forma autónoma .
6 .1 . DESCRIPCION DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS.
6 .1 .1 . Proceso convencional de lodos activados
proceso de lodo activado es una técnica de tratamiento en la cual el agua resicual y el lodo biológico (microorganismos) son mezclados y aireados en un tanque comunmente llamado de aireación . Los sólidos biológicos son posteriormente separa
dos del agua residual tratada en un tanque de sedimentación (clarificador secunda rio) y recirculados al tanque de aireación para mantener una cantidad constante de
sólidos suspendidos (microorganismos) . Ver Fig .l 6 .1 .1.
El
En el proceso de lodos activados, los microorganismos son completamente mezcladoscon la materia orgánica del agua residual, de tal manera que la usen como comida y
así puedan reproducirse . A medida que los microorganismos crecen, se agrupan y -van formando flóculos para producir una masa activa de microorganismos llamada "lo
do activado" .
El agua residual fluye continuamente dentro de un tanque de airea-ción, , donde el aire es introducido para mezclar el lodo activado (en sistemas de difusión de aire) y proporcionar el oxígeno necesario para que los microorganismos
remuevan con mayor rapidez la materia orgánica . La mezcla de lodo activado y agua
El licor mezclado
residual en el tanque de aireación es llamada "licor mezclado" .
fluye del tanque de aireación al clarificador secundario donde el lodo activado se
dimenta . La mayor parte del lodo sedimentado es regresado al tanque de aireaciónpara mantener una alta población de microorganismos y una remoción óptima . Debido
a que el lodo que se produce en el proceso es mayor que el requerido, se desecha una determinada cantidad al sistema de manejo de lodos para su tratamiento y dispo
sición . El aire es introducido al tanque de aireación, ya sea mediante difusoresque se colocan en el fondo del tanque de aireación o por aireadores mecánicos su-perficiales .
El volumen de lodo recirculado al', tanque de aireación es típicamente
del 20-50% del flujo del influente . Hay muchas variaciones del proceso convencional dé lodos activados ya descrito, estas variaciones se describen en el siguiente
punto.
6 .1 .1 1 1 . Elementos de una planta de tratamientó'.
Una planta de tratamiento de aguas residuales municipales mediante el proceso con
vencional de lodos activados generalmente tiene las siguientes unidades de trata-miento (ver fig . 6 .1 .2 .)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Rejilla de gruesos
Rejilla de finos
Desarenador
Medidor de flujo
Clarificadores primarios
Tanque , de aireación
Clarificadores secundarios
Sistema de cloración
Espesadores de lodos
Digestión de lodos
Acondicionamiento de lodos
Deshidratado de lodos
Disposición final
La descripción detallada de cada una de estas unidades de tratamiento se sale delpropósito de este texto por lo . que únicamente se describirá esquemáticamente el -diagrama de flujo indicando el objetivo de cada ' u
' na de estas unidades de tratamien
to .
1
N
CLARIFICADOR
SECUNDARIO
( SEDIMENTACION )
EFLUENTE
AGUA RESIDUAL DEL
SEDIMENTADOR
PRIMARIO
TANQUE DE
AIRE ACION
AIRE U OXIGENO
LODO RECIRCULADO
V
DESECHO
DE LODO
ACTIVADO
Fig .6 .I .I .-PROCESO TIPICO DE LODOS ACTIVADOS
Fig . 6 .1 .2 . Diagrama típico de una planta de tratamiento
de lodos activados.
INFLUENTE :
PRETRATAMIENTO
FUNCION
REJAS DE BARRAS
Remoción de sólidosgruesos (latas, trapos, plásticos, ramas, etc .).
DESARENADOR
Remoción de arena ygrava.
PRE-AIREACIOÑ
Ayuda para remociónde aceite en etapasposteriores.
MEDIDOR DE FLÚJO
Medición del flujo del influente y registro del mismo.
TRATAMIENTO
PRIMARIO
SEDIMENTACION PRIM.
O FLOTACION
Remoción de material
sedimentable y flotante.
TRATAMIENTO
crrIINnARTO
MANEJO DE .
LODOS
1
Tratamiento de sólidos removidos de - otros procesos.
PROCESO DE LODOS
ACTIVADOS
1
Remoción de sólidossuspendidos y sóli-dos orgánicos.
DESINFECCION
Eliminación de bacte
rias patógenas.
EFLUENTE
3
6 .1 .2 . Modificaciones del proceso de lodos activados.
Las modificaciones al proceso convencional de lodos activados han sido desarrollalladas para mejorar la operación bajo ciertas circunstancias . Algunas de estas -condiciones pueden ser:
1.
2.
La carga orgánica actual excede a la de diseño para operación del proceso convencional.
Se requiere adición de nutrientes para tratar apropiadamente el influente.
Variaciones estacionales de flujo y carga orgánica.
6 .1 .2 .1 . Estabilización por contacto.
En este sistema, el agua residual que entra es mezclada brevemente (20-30 minutos)
con el lodo activado el tiempo requerido para que los microorganismos adsorban los
contaminantes orgánicos en solucion, pero no el tiempo necesario para que ellos -asimilen la materia orgánica . El lodo activado, entonces se sedimenta y es regresado a otro tanque de aireación (tanque de estabilización), en el cual, éste es ái
reado de 2 a 3 horas para permitir que los microorganismos remuevan la materia or gánica . Ver fig . 6 .1 .3 .d.
6 .1 .2 .2 . Aireación decreciente (Tapered aeration).
En tanques de aireación largos y angostos, la demanda de oxigeno es mucho mayor ala entrada ; como resultado, la aireación en etapas puede ser usada . En este proce
so, una mayor cantidad de aire se introduce a la entrada y va disminuyendo hasta alcanzar la salida del tanque . La cantidad de aire total es la misma, pero su dis
tribución disminuye a lo largo del tanque.
6 .1 .2 .3 . Aireación en etapas (Step aeration).
Esta modificación consiste en que el flujo de agua residual es introducido en varios puntos en lugar de uno . En los puntos de alimentación se esparce la demandade oxigeno en el tanque de aireación, resultando una mayor eficiencia del uso deloxigeno . Es frecuente que cuando una planta de tratamiento convencional quiere au
mentar su capacidad, modifican su sistema al de aireación en etapas . Ver fig . - 6 .1 .3 .b .
4
6 .1 .2 .4 . Aireación extendida.
Plantas muy pequeñas usan el sistema de aireación extendida, el cual es otra varia
ción del sistema de lodos activados . El diagrama de flujo es esencialmente el mis
mo que en el sistema de mezcla completa, excepto que en estas plantas generalmente
no hay tratamiento primario, a menos que se requiera una determinada condición enel influente . El tiempo de retención hidráulica varia de 12-36 horas en lugar de6-8 horas ,que se usa en el proceso convencional . Este periodo de aireación permite que el lodo sea parcialmente digerido dentro del tanque de aireación de tal manera que éste puede ser dásaguado y dispuesto sin ser necesaria-una gran capacidad
de digestión . Una variación del sistema de aireación extendida es la llamada zanja de oxidación, la cual forma el tanque de aireación, el rotor introduce el oxige
no necesario al agua residual, la mantiene mezclada y en movimiento . (Ver fig . -6 .1 .4 .a)
6 .1 .2 .5 . Mezcla completa.
Con el objeto de obtener aún mejores resultados que en el sistema de aireación en4
TANQUE DE il
SEDIMENTACION
SECUNDARIO
INFLUENTE
TANQUE DE
A IREACION FLUJO
DE PISTON
EFLUENTE
a).-
RECIRCULACION
PROCESO CONVENCIONAL
DE LODOS ACTIVADOS
DE LODO
DESECHO
DE LODO
SEDIMENTADOR
SECUNDARIO
INFLUENTE
TANQUE DE
AIREACION FLUJO
DE PISTON
b) .- AIREACION EN ETAPAS
LINEA DE RECIRCULACION
DESECHO
DE LODO
TANQUE DE AIR EACION
TANQUE
SEDIMENTADOR
EFLUENTE
c) .- PROCESO DE LODOS
ACTIVADOS MEZCLA
COMPLETA
DE RECIRCU
DESECHO
DE LODO
SEDIMENTADOR''
SECUNDARIO
O.- ESTABILIZACION POR
CONTACTO
-ALTERNATIVA
PARA DESECHO
DE LODO
LINEA DE
RECIRCULACION
DESECHO
DE LODO
MODIFICACIONES AL PROCESO
CONVENCIONAL DE LODOS ACTIVADOS
5
etapas, se usa el proceso de mezcla completa . En este sistema, el agua residualse alimenta tan uniforme como sea posible a todo lo largo del tanque de aireación
de tal manera que la demanda de oxígeno sea uniforme de un extremo a otro . (ver fig . 6 .1 .3 . c).
6 .1 .2 .6 . Sistema de oxígeno puro.
Desde 1970, ha habido interés en los sistemas que utilizan oxígeno puro en lugarde aire, para utilizar eficientemente el oxígeno, los tanques generalmente estáncubiertos y el oxígeno es recirculado a través de varias etapas, ver fig .6 .1 .4 .b ."
Cuando los tanques están cubiertos, el oxígeno (90% puro) entra a la primera etapa del sistema y fluye a través del tanque de oxigenación, junto con el agua resi
dual que esta siendo tratada . (ver fig . 6 .1 .4 . b)
La presión bajo la cubierta del tanque mantiene el control, previene y evita elretromezclado de una etapa a otra- . Este sistema permite el uso del oxígeno ef icientemente con bajos requerimientos de energía . Para producir el mezclado se -usan aireadores superficiales . En el caso de usar tanques abiertos, se usan difú
sores de oxígeno especiales . El número de etapas y el tipo de dispositivos parael mezclado depende de las características del desecho, tamaño de planta, disponi
bilidad de terreno, requerimiento de calidad y otras consideraciones .
El sistema
de oxígeno puro posee tanques de aireación mucho más pequeños (1 .5 a 2 horas de aireación en lugar de 6-8 horas en el sistema convencional), . El oxígeno usado enel proceso generalmente es generado en el sitio de la planta . Para grandes plantas, el aire es licuado y destilado en unidades criogénicas para producción de -oxígeno . En plantas pequeñas, la separación del oxígeno se obtiene adsorbiendoel nitrógeno del aire y permitiendo que el oxígeno pase a través de una unidad de
adsorción.
6 .2 . CRITERIOS DE DISEÑO Y EVALUACION DE OPERACION.
El proceso de lodos activados puede convertir casi toda la materia orgánica del influente a sólidos . Los sólidos tienen que ser removidos de tal manera de tener
un efluente de alta calidad en términos de materia orgánica . Desafortunadamente,
la sedimentación de sólidos floculentos no es fácil de predecir cuando hay gran-des cantidades de sólidos, corrientes por diferencia de densidad en el agua, y -consideraciones de espesamiento . Se requiere un control operacional cuidadoso desólidos para producir un efluente de buena calidad . Criterios típicos de diseñopara diferentes variaciones del proceso de lodos activados se presentan en la tabla 6 .2 .1.
Los siguientes términos son importantes en la evaluación-de sistemas de lodos activados:
1.
Sólidos suspendidos en el licor mezclado (MLSS) . Esta es una medida muy im-portante y muestra la cantidad de lodo en el tanque de aireación . En plantas
grandes este parámetro se determina varias veces al día .y en plantas pequeñas
sólo una vez.
2.
Sólidos suspendidos volátiles en el licor mezclado (MLVSS) . Este análisis in
directamente muestra la fracción de masa activa biológica de sólidos en el li
cor mezclado y directamente nos dice la cantidad inerte de sólidos . Por ejem
plo, la cantidad de MLVSS esta entre 70-80% de los MLSS . Sin embargo, cuando
hay fuertes infiltraciones en el drenaje, el acarreo de arcilla puede disminuir los MLVSS de 55 a 60% . Cuando el porciento de MLVSS disminuye hay que aumentar los MLSS para mantener el mismo nivel de microorganismos activos.
DESECHO DE LODO
AL
CLARIFICADOR
SECUNDARIO
a).-
SISTEMA DE AIREACION EXTENDIDA .
CUBIERTA DEL TANQUE
DE AIREACION
VALVULA DE
CONTROL
ALI M . DE
OXIGENO
LICOR MEZCLADO
AL CLARIFICADOR
SECUNDARIO
b) .-
SISTEMA DE TRATAMIENTO CON OXIGENO PURO
DE ETAPAS MULTIPLES
Fig .6 .I .4.- DIAGRAMA ESQUEMATICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO
CON OXIGENO PURO DE ETAPAS MULTIPLES Y SISTEMA
DE AIREACION EXTENDIDA ( ZANJA DE OXIDACION .)
7
3.
Indice de densidad de lodo (SDI)
La velocidad a la que los sólidos del lodo activado sedimentan en el clarifica
dor secundario depende de las características de sedimentabilidad del lodo . Es
tas características se determinan por una prueba muy sencilla de sedimentabili
dad, cuyos resultados pueden ser usados para determinar el SDI . Se toman 100U
ml de muestra del tanque de aireación y se dejan sedimentar en un cilindro de1000 ml de capacidad y graduado . Se lee el volumen de lodo al final-de 30 min.
SDI =
MLSS (nlglll
de lodo sedimentado después de,30 min . (mi/i) x 1000
Un buen indice de densidad de lodo es de alrededor de 1 .0 . Un lodo con un SDI=
1 .5 ., es denso y sedimenta rápidamente . Un 014:1 .0, significa un lodo ligero el cual sedimenta despacio.
4.
Indice volumétrico de lodo.
El indice volumétrico de lodo también se usa para indicar las característicasde sedimentabilidad de lodo activado, y se define:
SVI =
lodo sedimentado después de 30 min . (ml/1) x 1000
MLSS (mg/1)
En este caso, un SVI de 100 o menos se considera que el lodo tiene buena sedimentabilidad . Entre más bajo sea el SVI el lodo es más denso.
5.
Relación comida/microorganismo, F/M.
Este parámetro es usado paraexpresar la carga total de materia orgánica en el
sistema biológico, y es la relación que existe entre los kgs de DB05 que en- tran al tanque de aireación por día y los kgs de MLVSS en el tanque de airea-ción y el clarificador secundario.
Una relación de F/M alta refleja una carga alta en el sistema de lodos activados, y esto indica que se está desechando mucho lodo . Un valor muy alto de -F/M (>0 .5) indica normalmente un sistema inestable ; aunque hay ocasiones en que una planta de este tipo operan muy bien a F/M, 0 .5.
Una relación de F/M baja o una concentración normal de MLSS (menor de 0 .1) indica una planta que tiene una carga baja de materia orgánica.
6.
Tiempo de - retención de sólidos, SRT.
Es el tiempo promedio que los sólidos son mantenidos en el proceso.
A continuación se presentan algunos ejemplos de como calcular los términos des
critos anteriormente y los cuales se usan frecuentemente en la evaluación de operación de plantas de tratamiento de aguas residuales . En la tabla 6 .2 .1 . se presentan los parámetros típicos de diseño de algunas variaciones del proce
so de lodos activados.
1.
Recopilación de información:
Q.
MLSS
MLVSS
SS
DB05
DB05
8
:
:
:
:
:
7570 m 3 /día (flujo del influente)
2500 mg/1
2000 mg/1
20 mg/1 (efluente clarificador secundario)
120 mg/l (efluente clarificador primario)
15 mg/1 (efluente clarificador secundario)
Qr
WAS
Xv,u
: 3785 m 3 /día (flujo derecirculación de lodo)
: 37 .85 m 3 /día (flujo de lodo desechado)
: 9200 mg/1 (concentración del desecho de lodos)
Dimensiones del tanque de aireación:
Ancho
= 12 m
Largo
= 38 m
Profundidad = 3 m
Dimensiones del clarificador sécundario
Diámetro
Profundidad
: 20 m
: 3 .66 m.
Volumen sedimentado de lodo después de 30 min de sedimentación : 200 ml
NOTA :
2.
la
calidad del efluente es buena y parece que no hay problemas.
Cálculo del volumen del tanque de aireación y el clarificador secundario.
Volumen tanque
de aireación
=
largo x ancho x profundidad
=
38m X 12 m X 3 m
=
1368 m 3
Volumen clarificador
Secundario
=
=
Ve =
7Y
2
~D-
X H =
R2 H
3 .1416 (20 m)2 x 3
.66 m
4
1150 m3
Donde :
D
R
H
3.
:
:
:
:
diámetro del clarificador secundario, m
constante, 3 .1416
radio del clarificador secundario, m
altura del clarificador secundario, m
Cálculo del índice volumétrico de lodos SVI
SVI
SVI
lodo sedimentado después de 30 min (ml ./1) X 1000
MLSS (mg/1)
200 ml/l x
.1000 = 80 ml/g
2500 mg/1
Un índice volumétrico de lodo menor de 100 indica buenas característicasde sedimentación.
4.
Cálculo de la relación F/M
F/MT Materia orgánica medida como DB05, kq/día
Microorganismos en eT tanque de aireación y clarificador, kg
F =
DB0 5 infl . x Q (flujo del
influente).
9
F = 120 rig x 7570
m3
a
x
1kg x 1000 1
=
908 .4 kg/día
m
1
á 10 6 mg
M = MLVSS tanque de aireación + MLVSS clarif . sec.
M = MLVSS
vol . + MLVSS x Vc
x
M = 2000 mg/1 x 1368 m 3
M=
2000 mc (1368 m 3
2000 mcl x
+
1150 m3
1
1150 m 3 ) x 10 0m31 x 100 0 K000 mg
1
+
~
M = 5036 kg
F/M =
5.
908 .4kg DB05/día =
5036 kg MLVSS
0 .18
Kg DB05
Kg MLVSS-día
Determinación de la cantidad de lodo desechado
La cantidad de lodo desechado de una planta convencional es normalmente alrededor de 0 .5 a 0.6 kgs de lodo activado por cada kg de DB05 removida.
Si se están desechando mayores cantidades de lodo, los MLSS en el tanquede aireación disminuirán y finalmente alcanzarán niveles muy bajos disminuyendo la eficiencia de remoción de materia orgánica de la planta . Si se desechan cantidades pequeñas, los MLSS aumentarán a un punto tal que finalmente derramarán por los vertedores del clarificador secundario.
Kg DB05 remov/dia =
(DB0 5 infl . -
Kg DB05 remov
(120
=
dia
m
- 15
m
DB0 5 efl .) X Q
m3
) X 7570
x
1k
10 mg
Kg DB0 5 remov
Kg WAS =
dia
794 .85
=
día
Q WAS x Xv,u
37 .85 á x 9200
a
m
1
dd 0
Kg1dAS =
kg WAS -
WAS
la
Kg DB0 5 remov
6 mg
x
1000 31
i m3
348 .22
dfa
k
kg
=
348 .22kg/día
749.85 Kg DB05
=
0 .44
Kg WAS
kg DB0 5 remov
remov.
día
Esta cantidad de desecho está un poquito abajo de lo normal.
1
x
1000 1
--3
1m
6 . Cálculo del tiempo de retención del lodo (SRi)
S .R .T
2000
a
a
. = MLVSS en el tanque de aireación y clarificador secundario
Lodo activado desechado + sólidos perdidos en el efluente
(kg/día)
(kgs/dia)
(1368 m 3 + 1150 m3 ) X 1000 1 X 1lp
10
1
1m
m3
SRT =
X 1000 1+ 7570 m 3 x 1000 1 x 1_la_ X 20 mg/i
9200
x 37 .85 m3 X 1 kg
da
1
U Ti 106 mg
1 m3
1 m310 6 mg
SRT
= 5036 kg
= 10 días
499 .6 kg/Oa
Como se va en la tabla 6 .2 .1 . este tiempo de edad del lodo se encuentra dentro del rango normal de 5-15 días para plantas de tipo convencional.
7 .' Cálculo de la tasa de recirculación de lodos.
Relación de
recirculación
r
= Flujo de recirculación de lodo
Flujo del influente
r = 3785 m 3 /día = 0
__
Or
.5
7570 m3 día
r = 0 .5
Esta relación se encuentra en la parte superior del rango establecido enla tabla 6 .2 .1 . para plantas de tipo convencional . Con la buena sedimentabilidad que tiene esta planta, puede reducirse la tasa de recirculación
' de lodo (un poco) sin que se presente el problema del transporte de sólidos a-través de los vertedores del clarificador .secundario.
6 .3 . OPERACION DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS.
6 .3 .1 . Inspección a una planta nueva.
Esta sección trata de las etapas que se siguen cuando se revisa una planta nueva.
La descripción se basa en un arreglo típico de planta, su planta puede variar deesta planta, pero siguiendo estos pasos y obteniendo asistencia del ingeniero diseñador de la planta y del fabricante del equipo durante el chequeo, se evitaranmuchos,problemas de operación iniciales.
6 .3 .1 .1 . Descripción de una planta nueva de lodos activados.
Imagine que su planta de tratamiento primario se ha modificado y convertido en -una planta de lodos activados . Usted seguirá usando sus viejas rejillas de ba- -
11
Ñ Tabla 6 .2 .1 . Parametros ti`ptcos de diseño del proceso de lodos activados.
Edad
F/M
del lodo k0 DB05
SRT
kg .MLVSS
(días)
día-1
Carga org .
kg D605 3
1000 mvol .
Regimen
del
Flujo
Convencional
Pistón
5-15
0 .2-0 .4
320 - 640
1500 - 3000
4-8
0 .25-0 .5
Mezcla
completa
mezcla
completa
5-15
0 .2-0 .6
800 - 1920
3000 - 60000
3-5
0 .25-1 .0
Aireación
en etapas
Pistón
5-15
0 .2-0 .4
640- 960
2000 - 3500
3-5
0 .25-0 .75
Estabilización
por contacto
Pistón
5-15
0.2-0 .6
480 - 1200
1000 - 4000*
4000 - 10 000 +
0 .5-1 .5*
0 .5 -1 .5
Aireación
extendida
Mezcla
completa
20-30
0.05-0 .15
160 - 240
2000 - 6000
12-36**
0 .5-2 .0
Sistema de
oxigeno puro
mezcla
completa
reactores
en serie
8-20
0.25-1 .0
1600 - 4000
4000 - 8000
* Unidad de contacto
+ Tanque de estabilización
** Normalmente el valor es de 24 horas
MLSS
mg~l
Tiempo
de retención
Tr
Relación
de
Recrc.
:l
Modificación
del
Proceso
2-5
0 .25-0 .5
rras para eliminación de sólidos gruesos, su canal de desarenación, y clarificado
res primarios . El tanque nuevo de aireación tiene 30 m de largo, 13 .5 m de anchó
y 5 m de profundidad, y tiene una pared en forma de "Y" que divide al tanque en dos partes iguales . Las tuberías de alimentación de aire están localizados a lolargo del tanque y en cada lado de la "Y", y espaciados a cada 3 metros . Las bur
bujas salen de los difusores de aire localizados en el fondo del tanque, ver fig.
6 .3 .1 . la cual muestra un tanque de aireación y un clarificador secundario.
El clarificador secundario nuevo es circular con 24 m de diámetro interno y 3 .7 m
de altura efectiva, con pendiente en el fondo del tanque ver fig . 6 .3 .2 . El clarificador está equipado con un mecanismo de rastras para colectar el lodo después que éste ha sedimentado . El ingeniero de planta te informa que el contratis
ta ha terminado y que el nuevo sistema debe ser puesto en servicio . Lo primero que debe hacerse es rechecar el equipo y estructuras . Normalmente el contratista
y el supervisor de construcción tienen esta responsabilidad, pero muchas veces se
olvidan de aspectos importantes debido a prisas o descuido.
No hay ; nada más molesto que arrancar una planta nueva y tener que parar después de dos,) tres días debido a un pequeño descuido que hubiera requerido únicamenteuna hora para corregirlo durante un chequeo preliminar . Cuando realice el che- queo del equipo asegúrese que sabe lo que éste se supone qué hace, cómo lo hace y
como darle un servicio correctamente y con seguridad ; si es posible, que el ingeniero que diseñó la planta y el fabricante del equipo, lo acompañe durante el che
queo . "
6 .3 .1 .2 . Tanque de aireación.
a). Compuertas o válvulas de control.
En la fig . 6 .3 .1 . hay ocho válvulas, cuatro para operar en forma convencional y cuatro para trabajar la planta con alimentación de agua residual en etapas (Step.
feed aeration), marcadas con rectángulos y círculos respectivamente . Abra y cierre las válvulas y vea si son de fácil operación y acceso . Estas deben operar -uniformemente, sin saltos durante la operación de abrir y cerrar. Cheque en que po siciónla válvula se encuentra abierta y cerrada, si no hay un vástago o señal -que indique la posición de la válvula, cuente las vueltas y registre con cuantasvueltas la válvula está totalmente abierta.
Cuando las válvulas estén abiertas, cheque que la línea del influente del tanquede aireación o canal de llegada esté libre de escombros como rocas, grava, pedazos de` concreto, u otro material extraño . Este material puede atascar una bombao el mecanismo de rastras del clarificador .. Después de revisar la .línea o canal,
cierre la válvula y asegúrese que no haya material extraño en las guías de las -válvulas o compuertas que impidan que asienten perfectamente.
La válvula o compuerta debe estar pintada para protegerla contra la corrosión . Re
mueva la cubierta que protege el vástago y cheque que la rosca del vástago esté lubricada y vea si existe una tuerca de tope de la carrera de la válvula o com- puerta ; si no hay, inserte una para evitar que la compuerta caiga en el tanque de
aireación cuando algún operador la abra un poco más del tope, o el vástago sea do
blado por cierre de la compuerta más allá de lo normal .
b).
Vertedores.
Los vertedores son usados para controlar el flujo o la salida del tanque de airea
ción . Cheque que el vertedor esté bien nivelado, y recheque cuando se llene el tanque,' de aireación con agua residual . Si el vertedor no está nivelado, el 13
P-1,2,3,4 COMPUERTAS DE
P-I
S-3
S-I
n
o
o o o
S-2
PEDESTAL PARA
OPERAR EN FORMA
ALI MENTACION DE
AGUA RESIDUAL EN
ETAPAS
P-2
S-1,2,3,4 COMPUERTAS DE
o o o
PEDESTAL PARA
OPERAR EN FORMA
CONVENCIONAL
o V o o
I
S-4
S REGADERAS PARA
ESPUMA
—S
P-3
VISTA EN PLANTA
P-4
Ll
I3 .5m.
►I
30m .
SECCION TRANSVERSAL
VISTA LATERAL
TANQUE AIREACION
24 m.
SUPERFICIE DEL
AGUA
BAFLE PARA ESPUMA 0
NATAS Y CONTROL DE
DIRECCION DEL FLUJO -
LICOR MEZCLADO DEL AIREADOR
.
6
♦
J
3.7m.
VERTEDOR DEL
EFLUENTE
CANAL DEL
EFLUENTE
RECIRCULACION 0 DESECHO DE LODO
CLARIFICADOR SECUNDARIO
UNIDADES DE TRATAMIENTO DEL PROCESO DE LODOS
ACTIVADOS
14
DESNATADOR
CUCHILLAS COLECTORAS
Y HULES AJUSTABLES,
EFLUENTE
RASTRAS
BAFLE PARA ESPUMA
UNIDAD MOTRIZ
DESECHO DE
LODO 0
RECIRCULACION
CAJA COLECTORA
DE NATAS
BAFLES PARA
NATAS 0 ESPUMA
EFLUENTE
HULES COLECTORES
AJUSTABLES
DESECHO DE LODO 0
RECIRCULACION
Fig .6 .3.2 . CLARI Fi CADOR SECUNDARIO
15
efluente no será distribuido uniformemente sobre el vertedor, esto podría causarcortocircuito . Los vertedores están debidamente pintados con una pintura anticorrosiva, a menos que esté fabricado en un material resistente a la corrosión.
c). Regaderas para control de espuma.
Cheque cada una de las regaderas y asegúrese que cada una tenga una boquilla, que
es la que produce el abanico de agua, el cual debe tener un ángulo de 45°con la superficie del tanque . Introduzca el agua a las regaderas por unos minutos y cer
ciórese que el abanico del agua cubra el área deseada . Cheque que no haya fugasen el sistema de tuberías y que el abanico de las regaderas se traslape una con otra con el fin de obtener una buena operación . Cuide que se instalen filtros -"Y" antes de las regaderas para evitar que se tapen las boquillas, y así ahorraren el futuro tiempo de mantenimiento.
d). Sistema de aire.
Revise el sistema de aire siguiendo el flujo de aire desde los sopladores hasta el tanque de aireación.
– Filtros de aire.
Primero cheque las puertas de acceso a la cámara de filtros . Estas deben estar revestidas alrededor con hule o algún material adecuado para formar un sello bien
ajustado. Si hay algún boquete o rajadura, reparelas . Cheque el interior de lacámara y elimine cualquier cantidad de arena, arcilla, papel u otros materiales extraños . Revise que las bolsas de los filtros estén bien instaladas y que los trabajadores no hayan dejado alguna herramienta o algo que pudiera llegar dentro de uno de los sopladores.
Se instala un manómetro para leer la diferencia de presión entre la entrada a los
filtros y la salida . El manómetro tiene la forma de "U" . Para checar el manómetro remueva el tubo de vidrio del manómetro, teniendo cuidado de no quebrarlo . Introduzca aire en las líneas que llegan al manómetro y cerciórese que no haya -ninguna obstrucción, si las líneas poseen accesorios, cheque fugas de aire . Si las líneas no están obstruidas, llene el tubo "U" con el fluido requerido ; el - cual puede ser : aceite o agua Adicione algún tinte al fluido del manómetro para
facilitar la lectura . La diferencia en presión registrada por el manómetro serápequeño cuando los filtros estén limpios, pero a medida que se ensucian la dife rencia aumentará, cuando la diferencia alcanza entre 2 y 3 pulgadas de columna de
agua más que la diferencia inicial ; es tiempo de cambiar los filtros o limpiarlos.
Revise el manual del fabricante y vea recomendaciones de diferencia"de presión -permisible así como el procedimiento para limpieza.
– Sopladores.
Los sopladores son del tipo de desplazamiento positivo . Lea el manual de fabricante y entienda todas las instrucciones completamente antes de poner en opera- ción los sopladores . Normalmente en las especificaciones de construcción se soli
citan de 3 a 4 copias de cada equipo . Si se ha pérdido el manual, solicitelo a la brevedad posible escribiendo al fabricante e indicando el nombre, tamaño, núme
ro de serie, modelo, localización y número de contrato si es posible . Cada fabrT
cante proporciona un año de garantía . Si el equipo es dañado por una operación inadecuada, el propietario de la planta absorberá el costo . Una operación apro-piada prolonga la vida del equipo y reduce el costo de reparaciones.
16
Hay que tener especial atenci6n en los procedimientos de arranque y paro . PREPARE
UNA LISTA DE ACTIVIDADES QUE DEBEN CHECARSE ANTES DE APRETAR EL BOTON DE ARRANQUE.
Revise switches, indicadores, conecciones de bombas, tipo y nivel de aceite, arran
que la bomba de circulación de aceite y cheque el sistema de circulación antes deponer en operación los sopladores.
Revise que las válvulas de entrada y salida sean fâciles de operar . Los soplado-res deben arrancarse sin carga (el aire debe descargarse a la atmósfera, hasta que
la unidad esté operando satisfactoriamente), vaya valvuleando despacio hasta poner
el aire completamente dentro del sistema . Cuando vaya a parar, siga el procedi- miento inverso . . Asegúrese del procedimiento correcto para arrancar y parar, incluso mientras otros están en operación . Un procedimiento inapropiado de arranque
y paro acortan la vida del equipo (ver fig . 6 .3 .3 .).
En seguida, cheque el motor, la base del soplador y la alineación de flechas del el equipo con equipo es
pecial . Solicite el equipo para alineación y chequelo por su cuenta con los datos
del fabricante . Estos datos son invaluables en caso de falla o futuros alineamien
tos . La tolerancia de alineación no debe ser mayor de 0 .003 pulgadas aunque se -prefieren 0 .001 de pulgada . Revise que los tornillos y tuercas de la base del soplador estén en su lugar y debidamente apretados, de no ser así, ordene que los
aprieten para evitar el desalineamiento del equipo al arrancar . Vuelva a alinear.
motor y soplador, normalmente el contratista deja alineado
Si el soplador y el motor estén anclados satisfactoriamente, los puntos de lubrica
ción estén en buenas condiciones y el alineamiento de flechas es apropiado, entonces el motor y el compresor darán vueltas con facilidad girando las poleas . Cuando las guardas de seguridad están instaladas y estén comprendidas y revisadas laspartes en movimiento, entonces usted esté listo para checar las líneas principales
de aire o manifolds.
En ambos lados del soplador, las líneas principales estén conectadas al soplador mediante copies flexibles, de tal manera de mantener una vibración mínima y permitir la expansión por calor, ya que cuando el aire es comprimido hay una generación
de vapor . Esto puede aumentar la temperatura tan alta como 56°C o mâs . Cheque -que haya suficiente espacio para el movimiento de los copies flexibles.
La línea de descarga del soplador está equipada con una válvula de alivio de presión, la cual protege al soplador de una contrapresión excesiva y sobrecarga . Lavalvula de alivio de presión, se ajusta con pesos o resortes para abrir cuando lapresión del aire excede el rango de operación normal (0 .5 a 0 .7 kg/cm2) . Revise que esta válvula opere libremente mediante operación manual, levantando la válvula
de su asiento . Entre la válvula de alivio de presión y la descarga del soplador hay un manómetro para leer la presión de descarga, cheque que el manómetro esté -bien instalado y su conecci6n no tenga fugas y que haya facilidad de acceso para la lectura.
La linea principal de descarga debe tener un medidor de flujo de aire localizado
en alguna parte recta de la tubería . El medidor de aire consiste en una placa deorificio insertada entre 2 bridas especiales . La placa de orificio esté hecha deacero inoxidable con un orificio fabricado con precisión y en el centro de la placa . El diametro variará con la cantidad de flujo a ser medido . La plata tiene un
espesor de 1/8 de pulgada y ligeramente mis grande que el diâmetro interno de la
tubería . La placa de orificio se instala entre lás bridas, bloqueando
la tubería a excepción del orificio . Un lado del orificio es biselado, -
17
VALVULA DE
ALIVIO " S "
VALVULA CHECK (OPCIONAL)
FILTRO
n
SILENCIADOR
TOMA DE AIRE
t
n
BOMBA
ROOTS 820 RAI
L•IM/ :'
MOTOR
40 HP
G
~ ~O
i`
. ..
SI LENCIADOR
DE DESCARGA
,•__TUBERIA 8110
SEÑALES
A PANEL DE
CONTROL
MEDIDOR DE
FLUJO TIPO
PLACA DE
ORIFICIO
VALVULA SERO
KEY STONE 8 '
Ti A TANQUES
DE
AIREACION
A TANQUES
AIREACION -
Fig .6 .3 .3.- SISTEMA
1@
DE AIRE A TANQUES DE AIREACION
SOPLADOR ROOTS
dejando un lado puntiagudo . En un lado de la tubería deben colocarse los datos de
la placa de orificio, normalmente del lado que quedó puntiagudó el orificio . En la parte superior de cada una de las bridas hay un orificio al cual se conectan pequeñas tuberías que conducen la señal al panel de instrumentación para indicar la lectura correspondiente al flujo de aire, revise que no haya fugas en estos con
ductos . Los instrumentos del panel de control deben haber sido calibrados correc tamente, pero en ocasiones la placa de orificio se instala al revés o una línea no
esté conectada al panel de instrumentos . Cheque la trampa de condensados o dren localizada cerca del tanque de aireación en la parte mâs baja de la línea princi-pal de aire, y remueva cualquier basura o arena . Inspeccione la línea principal desde los sopladores hasta los difusores en el tanque de aireación, buscando fugas,
que las conecciones no estén flojas y que las tolerancias por expansión sean las correctas,
— Cabezal de distribución de aire (air headers)
Las tuberías de distribución de aire estén conectadas a la tubería principal de al
re (manifold) y vienen desde la parte superior del tanque de aireación hasta el -_
fondo del mismo, distribuyendo el aire a lo largo del tanque, el cual sale a través de los difusores . Las tuberías de distribución de aire pueden ser fijas o m6
viles . Los móviles tienen un cople que permite subir el difusor para darle manteni
miento.
Tome ;un sistema de poleas (tripie y polea) para subir o bajar las tuberías de distribución . El tripie debe estar bien anclado para evitar que la tubería de distri
bución de aire lance el tripie al tanque de aireación y posiblemente con todo y -operador, con las respectivas consecuencias.
Cada tubería de distribución posee una vélvula de corte para dar mantenimiento aldifusor . Inspeccione cada vâi1vula y vea que operen con facilidad, fijéndose en -que posición están abiertas o cerradas . El espacio entre los tanques de aireación
es una área peligrosa, en la que se debe tener cuidado . Si el tanque está vacío,una caida de 5 m puede ser fatal . Si el tanque esté lleno el operador puede ahogarse si cae dentro . Como regla, para cualquier trabajo que sea realizado entre tanques, debe haber dos operadores con salvavidas.
Otras precauciones de seguridad que deben ser observadas cuando se trabaje entre dos tanques de aireación son:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Use zapatos antiderrapantes.
El crecimiento de algas produce superficies de acceso resbalosas, limpie perfectamente cada vez que aparezcan.
Mantenga el crea libre de derrames de aceite.
No deje herramienta tirada que pueda provocar un accidente.
Coloque luz adecuada para los trabajos de noche.
Use zapatos especiales para hielo en zonas donde la temperatura es muy fría.
Puesto que el tanque de aireación esté vacío, coloque una escalera de mano y conti
nue con el chequeo . Primero, remueva cualquier objeto extraño, incluyendo arena o
tierra del fondo del tanque . En seguida, cheque las tuberías de distribución de aire que llegan al fondo del tanque en forma de "T" invertida . La parte-horizon-tal de esta "T" debe estar bien nivelada ; si una de estas'"T" esta 1¡2" mâs alta que la otra, escaparé mas aire a través de la "T" mâs alta, causando una distribución pobre del aire . El contratista debe nivelarlos, pero es aconsejable checar-los otra vez . Asegfarese que los difusores estén bien colocados, reempla
ce los difusores dañados . La tubería debe limpiarse con chorro de agua para remo19
ver tierra o partículas, antes de colocar
-
los
difusores.
Difusores.
Hay muchos tipos de difusores, los que pueden ser de burbuja gruesa o fina, roscados o bridados . Cuando vaya instalar difusores roscados, coloque una leve cantidad de grasa en la rosca (teniendo cuidado que ningan lubricante toque la abertura
dentro del difusor), para facilitar su remoción cuando requieran limpieza . NO USE
LLAVE CUANDO INSTALE DIFUSORES ROSCADOS, EL APRIETE A MANO ES SUFICIENTE, Y AUN -ASI SE PUEDE OCASIONAR UN PROBLEMA CUANDO SE REQUIERE DAR SERVICIO.
-
Prueba del soplador .
•
j
Después que se han checado las lineas de distribución de aire y difusores en el -tanque de aireación, cheque la operación del soplador . Inicie la operación del so
piador descargando el aire a la atmósfera . Revise el procedimiento de arranque yparo para los sopladores y póngalos en operación . Opere durante 3 ó 4 horas parachecar cualquier sobrecalentamiento y vibraciones . Cheque la temperatura, amperaje, del motor, flujos de aire y la presión diferencial del sistema del filtro y re
gístrelas . Repita estos registros después de llenar el tanque de aireación.
Ahora es tiempo de revisar la vâ1vula de alivio de presión para su calibración correcta ; para esto hay que cerrar la válvula de alimentación de aire a los tanquesde aireación-y dejar que la vá1vúla abra . Tome el amperaje del motor para verificar si se sobrecarga bajo condiciones de operación . Si todo funciona bien por cua
tro horas, usted debe sentir que no tendrá ningún problema inmediato de los sopladores.
6 .3 .1 .3 . Aireadores superficiales.
Cuando la planta de tratamiento de lodos activados tiene en los tanques de aireación aireadores mecánicos superficiales cheque lo siguiente:
a). Lubricación del sistema motriz.
b). Todas las partes del aireador deben estar apretadas.
c). Si el nivel del agua de operación va a permitir una buena sumergencia de la -propela o turbina del aireador.
d). El motor gire adecuadamente y sea clase F . (A prueba de humedad)
e). Los elementos térmicos son del tamaño apropiado (en centro de control de motores).
f). Si el aireador es del tipo flotante, cheque:
--El motor debe ser clase F (a prueba de humedad)
- Los anclajes deben estar seguros pero no tensionados.
- La caja de conecciones del motor debe estar sellada.
- Cerciorarse que el motor del aireador tenga sus resistencias calefactoras pa
ra condensados, y su dren para eliminación de condensados.
- Que la propela esté balanceada dinâmicamente.
- Los cables de anclaje tengan sus flotadores para evitar que se hundan cuando
se dé mantenimiento a un aireador fuera del tanque de aireación.
-: Si el anclaje es con muertos(bloques de concreto en el fondo), procure que tengan amarrado un cordel y un flotador para facilitar su localización.
6 .3 .1 .4 . Clarificador secundario (circular).
Cheque los siguientes puntos:
20
a). Operación de las válvulas ó compuertas de control.
b). Fondo del tanque : que no hayan escombros o algo que atore el sistema de ras-tras.
c). Lubricación del sistema motriz y alineación de la columna y rastras.
d). Checar la distancia entre los hules de las rastras colectoras de lodo y el pi
so del clarificador.
e). Checar que no haya materiales extraños en las líneas de tubería o canales deinterconección entre el aireador y el clarificador.
f). Instalación de bomba de succión de lodo (o línea de descarga de lodo).
g). Nivelación de vertedores.
h). Mecanismo para eliminación de espuma.
Una vez que las rastras han sido instaladas cheque la tolerancia del extremo de cada rastra con la pared del tanque (normalmente de 2 .5 a 5 cros) . Si la rastra es muy larga, ésta puede chocar contra la pared del tanque y romperse y atorar el
otro brazo . Una vez que se detecte un brazo torcido, debe retirarse de la columna de soporte.
6 .3 .1 .4 . Bombas de recirculación y desecho de lodo activado.
Puesto que este equipo es idéntico (excepto por su tamaño), cheque lo mismo en ca
da una . Para checar bombas, lo primero es bloquear el botón de arranque en el -centro de control de motores (CCM'S) colocando una tarjeta de seguridad donde indique que este equipo está siendo checado . Esto evitará accidentes . Remueva, la
cubierta de inspección en la carcasa de la bomba y cheque que el impulsor no tenga algún objeto extraño atorado y que el impulsor esté debidamente unido a la fle
cha . Instale la cubierta de inspección y revise que haya manómetro en las lineas
de succión y descarga de las bombas . Cheque que las válvulas de succión y des-carga operen sin atorarse durante la operación de abrir y cerrar.
Revise que los baleros del motor y bomba estén bien lubricados . Inspeccione quela flecha del motor esté bien alineada con la flecha de la bomba . Puesto que labomba no ha operado, gire la flecha de la bomba manualmente varias revoluciones .Si todo está correcto, introduzca agua al clarificador final o cárcamo de bombeode lodo donde la bomba pueda succionar agua y pueda ser operada por unos minutos.
Mientras se llena el cárcamo de bombeo, cheque las válvulas check y válvulas de recirculación de lodo . Abra las válvulas de succión y descarga antes de operar la bomba, tenga cuidado de no arrancar sin agua las bombas, ya que el impulsor -puede amarrarse a la carcasa provocando un retraso en la operación.
Cuide que haya suficiente agua antes de arrancar la bomba para una prueba . \ Cebela bomba si es necesario,y si todo está correcto, quite el bloqueo en el centro de
control de motores y arranque la bomba con un pequeño piquete al botón de arranque y luego al botón de paro para checar la rotación de la bomba.
Una vez que checó la rotación de la bomba, si ésta no es correcta ordene que el técnico electricista cambie el sentido de rotación .. Una vez corregida la rota- ción, arranque la bomba y vea si hay fugas de agua en la bomba y lineas . Lea las
lecturas de presión y el nivel de agua en el clarificador o cárcamo de bombeo con
el objeto de medir las características y eficiencia de la bomba . Tome el amperaje del motor, Registre el flujo de esta bomba en el panel de control . La bombadebe estar en prueba durante un par de horas con el objeto de verificar que no -hay ningún problema mayor.
Para checar la bomba para desechar lodo, la bomba de recirculación de lodo debe 21
estar en operación con el objeto de asegurarse que éste operará apropiadamente -cuando el operador inicie el desecho de lodo.
6 .3 .2 . Procedimiento para arranque.
6 .3 .2 .1 . Aspectos Generales.
En este punto se introducirá al operador en el procedimiento para arranque, consi
derando una planta operando como proceso convencional de lodos activados, con un=
flujo de entrada de 15 140 m 3 /dia . Durante el arranque de una planta de trata- miento de aguas residuales es de gran ayuda la presencia de los ingenieros diseña
dores de la planta, vendedores de equipo y operadores con experiencia, con el fiñ
de proporcionar asistencia .
El fabricante del equipo debe estar presente para -asegurarse que las fallas de equipo no sean por causa de procedimientos inadecuados de arranque.
El operador es libre de escoger el procedimiento para arranque respecto al número
de tanques de aireación que serán usados para producir la cantidad de microorga-nismos suficientes para el tratamiento del agua residual . El método que se recomienda es aquel que proporciona el tiempo de retención más grande, evita el escape de sólidos a través'de vertedores en el clarificador secundario y proporcionala oportunidad de probar la mayor parte del equipo antes de que termine su garantía.
6 .3 .2 .2 . Primer día.
Arranque los sopladores y deje que el aire salga por los difusores antes de intro
ducir el . agua residual del clarificador primario en los tanques de aireación . Es'
to evita el taponamiento de los difusores con material del clarificador primario.
Llene los tanques de aireación a la profundidad normal de operación, permitiendoque el equipo de aireación opere a máxima eficiencia . Empleando todos los tan- ques de aireación se tendrá el mayor tiempo de retención disponible . El objetivo
del tanque de aireación es crear una población heterogénea de microorganismos con
la mínima cantidad de microorganismos que vienen en el agua residual,,y para estose requiere la mayor cantidad disponible de aireación para dar a los microorganis
mos la oportunidad de crecer,multiplicarse,y obtener las características desea- _
bles de sedimentación.
Una vez que se han llenado
clarificadores secundarios
mayor tiempo de retención,
organismos, y acelerará la
los tanques de aireación, inicie el llenado de los dos
. El uso de todos los clarificadores proporcionará unreducirá el transporte de sólidos ligeros que son micro
formación de flóculo en el sistema.
Cuando los clarificadores están a las 3/4 partes llenos, inicie 'la operación -del sistema de rastras y la bomba de recirculación de lodos . Las tasas de recirculación tienen que ser ajustadas para regresar rápidamente los sólidos (organismos) al tanque de aireación .. Los sólidos nunca deben permanecer en el clarificador secundario más de 1 .5 horas . También, pueden desarrollarse problemas si la tasa de recirculación es muy alta (mayor del 50% del flujo del influente), debido
a que cuando el flujo es alto no permite que los sólidos sedimenten en el fondo del clarificador . Una planta convencional de lodos activados en general, opera satisfactoriamente a tasas de recirculación de lodo de 20 a 30% del flujo del influente, pero la tasa relacionada de recirculación debe hacerse con base en los organismos que regresan al tanque de aireación donde ellos tratan la materia orgá
nica que entra .. Un lodo ligero requerirá un porcentaje mis alto de recirculación
22
que un lodo espeso . Sin embargo, aumentando el porcentaje de recirculación y teniendo un lodo delgado puede producir un lodo más ligero . La ayuda de un coagulan
te o f1óculante al final del tanque de aireación mejorarâ la formación de microor=
ganismos durante el arranque.
Cuando los vertedores del clarificador secundario empiezan a derramar y el efluente empieza a salir, inicie la cloración del efluente para su desinfección.
Cuando los tanques de aireación están llenos y el agua residual está aireândose, se inicia el proceso de lodos activados . Los microorganismos aerobios en el tan-que de aireación tienen comida y oxígeno, en consecuencia la población de microorganismos empezará a crecer.
Después de 2 ó 3 horas de aireación, cheque el oxígeno disuelto (O .D .) de los tanques de aireación para ver si se está proporcionando suficiente oxígeno.
Mida el oxígeno disuelto en todo el tanque de aireación . Si es posible, utilice un analizador de oxígeno para campo (de electrodo), tanto en la superficie como en
el fondo . El oxígeno debe estar distribuido en todo el tanque . Si el O .D . es menos de 1 mg/1 aumente la cantidad de aire al tanque ; si el O .D . es mayor de 3 mg/1
disminuya la cantidad de aire al tanque, pero no al grado que el tanque pierda elmezclado . Probablemente habrá una cantidad de O .D . en exceso debido a la cantidad
de microorganismos tan pobre.
Después de que un cultivo de microorganismos ha sido creado en los tanques de al-reaci8n, se tiene que aumentar la cantidad de oxigeno para cubrir las demandas siguientes:
1.
2.
3.
O .D . es normalmente bajo en el influente y en la recirculacióri de'lodo al
aireador.
El influente del agua reisdual puede venir séptico, creando una demanda inmediata de oxígeno.
Los microorganismos en presencia de comida suficiente crean una demanda alta de oxígeno.
El
efluente del tanque de aireación debe tener al menos un nivel de oxígeno disuel
de 1 mg/1 . Checar el O .D . cada dos horas hasta que se establezca un patrón - constante ; después de esto el O .D . debe ser checado tan frecuente como se requiera
para mantener el nivel de oxígeno deseado . Diariamente las variaciones de flujo producirán diferentes demandas de oxígeno . Rasta que no se estabilice el sistema,
el operador no conocerá cuando debe entregar suficiente o mucho O .D . a los tanques
de aireación . Frecuentemente hay un exceso de aire durante las primeras horas dela mañana cuando la carga del influente es baja . El oxígeno disuelto es bajo al medio día y en las tardes, lo anterior se debe a la tendencia de la carga orgánica
de aumentar durante el día.
El
to
Opere el sistema de regaderas tan pronto como sea posible debido a que la forma- ción de espuma de detergentes será muy grande hasta que haya suficientes sólidos formados, si es necesario aplique antiespumantes comerciales a la superficie del aireador para controlar la espuma (dosis de 10-20 mg/1 son suficientes) . La espuma de detergente alcanza alturas de hasta 3 metros y el viento produce que se levante y se esparza por el área cercana a los aireadores, el operador poco a poco observará la disminución de espuma a medida que el cultivo de microorganismos se -.
vaya creando .
23
6 .3 .2 .3 . Segundo día.
Tome una muestra del tanque de aireación y realice una prueba de sedimentabilidad
de 60 min en una bureta de 1000 ml . (graduada) . Si es posible use un cilindro de
2000 ml de capacidad y 12 .5 cros . de diámetro con el objeto de obtener mejores resultados . Observe la sedimentación del lodo durante una hora . El lodo probablemente tendrá el mismo color que el efluente del clarificador primario durante los
primeros días . Después de unos minutos, se iniciará la formación de partículas muy finas de color beige grisáceo . Las partículas permanecen suspendidas y bajan
muy lentamente . Despues de una hora, hay una cantidad pequeña de partículas sedi
mentadas (10 a 20 ml), la mayor parte estarán en suspensión, Lo anterior es unaindicación de que el tanque de aireación se está estabilizando, pero se requieren
más partículas para un tratamiento efectivo.
6 .3 .2 .4 . Del tercer al quinto día.
Durante este periodo de operación los únicos controles que se aplican al sistemanormalmente consisten en mantener la concentración de O .D . en el sistema y una ta
sa apropiada de recirculación de lodo . A continuación se deberá iniciar con un programa de monitoreo con el fin de registrar y ver los datos requeridos para elcontrol futuro de la planta . Se recomiendan los siguientes parámetros.
1.
Sólidos totales y volátiles.
a).
b).
c).
d) .
2.
Efluente del clarificador primario.
Licor mezclado (tanque de aireación).
Recirculación de lodo.
Clarificador final.
DBO y DQO . (Demandas Bioquímica y Química de Oxígeno)
a). Influente de la planta.
b). Efluente primario.
c). Efluente del clarificador final.
NOTA : Se recomienda efectuar la DQO para determinar la concentración del influente en cuanto a materia orgánica (aunque también incluye materia inorgânica)
ya que los resultados se obtienen en 4 horas en lugar de 5 días en la que se obtiene el resultado de DB05 . La determinación de la DQO permite contro
lar más rápidamente el proceso de lodos activados . Por muchos años los ope
radores intentaron usar la DB05 para control de operación, pero la prueba
tiene las siguientes desventajas:
(1) Errores en el procedimiento pueden causar una gran variación en los resultados.
(2) Se requieren 5 días para obtener los resultados
3 . Oxigeno Disuelto.
a). Tanque de aireación.
b). Efluente del clarificador secundario (bajo la superficie del
de alcanzar los vertedores).
c). Efluente final (después de cloración).
4 . Sólidos sedimentables.
a). Influente.
b). Prueba de sedimentabilidad del licor mezclado.
c). Efluente final.
24
agua antes -
5.
Temperatura
a). Influente
b). Aireador
c). Efluente final.
6 . pH .
a).
b).
c).
d).
7.
Influente.
Efluente del clarificador primario.
Tanque de aireación.
Efluente final.
Claridad del agua o turbiedad (Disco Secchi o Turbidimetro).
a) . Efluente del clarificador final.
8.
Demanda de cloro.
a) . Efluente del clarificador final.
9 . Bacterias del grupo coliforme.
a) . Efluente de la planta.
10 . Lectura de medidores y cálculos.
a).
b).
c).
d).
e).
f).
g).
Flujo diario.
Kgs de sólidos bajo aireación
Kgs de DBO o DQO en los aireadores
Kg de sólidos en el efluente
Flujo de recirculación de 1 os activados.
Flujo de desecho de lodos activados.
Aire al tanque de aireación (sistemas con difusores) ; horas de operacióna varias velocidades (aireadores mecánicos superficiales).
h). Edad del lodo (otros cálculos similares como : F/M, MCRT).
i). Costo de energía kw-hr/m3 de agua residual tratada.
11 . Observaciones diarias.
a).
b).
c).
d).
e).
f).
g).
h).
Olores.
Influente (color y nivel del cárcamo de bombeo si hay).
Natas y su color en el clarificador primario.
Tanque de aireación : cantidad dé espuma y nata superficial, color del 11cor uezclado.
Clarificador secundario . Claridad del , efluente, tipo de sólido en la superficie y el efluente.
Recirculación de lodos activados, color y olor.
Equipo y motores : operación normal, ruido, temperatura y vibraciones.
Condición del agua en el río a que se descarga el agua tratada de la plan
ta de tratamiento de aguas residuales (tanto aguas arriba como aguas abajo).
RECUERDE : EL OLOR, EL OBSERVAR Y TOCAR CON FRECUENCIA SON LA PRIMER INDICACION DE
QUE TODO ESTA OPERANDO BIEN 0 QUE ALGUN PROBLEMA ESTA PASANDO 0 VA A PA
SAR,Y FRECUENTEMENTE OFRECE INDICACIONES PARA REALIZAR UNA ACCION CO- RRECTIVA ADECUADA.
La aireación del agua residual para mantener un oxígeno disuelto (O .D .) constante
requerirá cierto tiempo y esto se debe a que el reactor aún no se estabiliza, es25
decir aún no tiene la suficiente cantidad de microorganismos para tratar el agua residual .
Se requiere tiempo para que los microorganismos crezcan al punto dondehaya suficiente cantidad para tratar el agua residual que entra al tanque de airea
ción . Normalmente de 24 a 72 horas de aireación se observarâ que los sólidos sedi
mentables no caen a través del liquido en forma râpida, sin embargo el liquido remanente en la parte superior del cilindro de sedimentación es mis claro.
Los microorganismos activos son muy ligeros y pueden ser arrastrados fuera del cla
rificador, trate de retener la mayor parte de ellos, para obtener los sólidos nece
sarios en el sistema en un tiempo menor . Una manera de acelerar la formación de --lodo activado es mezclar el agua residual del tanque de aireación con "estiercol"o una buena cantidad de lodos activados de una planta vecina . Otra consideraciónes que para acelerar el crecimiento de lodo activado en el tanque de aireación nointente operar la planta a mâxima capacidad, esto retrasara la formación, ya que lo que se requiere es mis tiempo de aireación y clarificación hasta que se hayan formado suficientes microorganismos en el lodo de recirculación que permita producir un efluente claro despues de un periodo corto de mezclado con el influente seguido de sedimentación.
_6 .3 .2 .5 . Sexto día.
En el sexto día de operación ya debe haberse producido un efluente razonablementeclaro . Durante los últimos días de la primera semana de operación se debe checarminuciosamente la formación de sólidos en el tanque de aireación, con una prueba--de sedimentabilidad durante 60 minutos . Los resultados de esta prueba indican las
características de floculación, sedimentación y compactación del lodo . Esta prueba debe hacerse diariamente.
Los microorganismos del sistema de tratamiento son muy variados y tan pequeños que
es muy difícil contarlos con exactitud . Para tener una idea de la cantidad de microorganismos en el tanque de aireación, se determina la cantidad de sólidos en -mg/l o kg de sólidos secos . La determinación en kilogramos se hace de la siguiente manera:
kg sólidos
suspendidos
. tanque, m3
S .S . (mg/1) x Vol
de aireación,
x
1 kg
1000 000 mg
x
1000 1
1 m3
La prueba de sólidos suspendidos es una muestra instantânea (no compuesta, ver lasección de laboratorio) obtenida en algún lugar del tanque de aireación, la muestra
debe ser tomada diariamente a la misma hora preferentemente durante flujos pico, con el objeto de hacer comparaciones diarias de resultados . Tome la muestra a 1 .5
ó 2 m antes de la descarga del efluente del Tanque de aireación y 0 .4 - 0 .6 m de profundidad de la superficie del agua, para asegurar una buena muestra . También,se debe tomar una muestra del lodo de recirculación al mismo tiempo y diariamentepara determinar su concentración.
La observación cuidadosa de la formación de sólidos y de la prueba de sedimentabilidad de 60 minutos, indican la velocidad de crecimiento, la condición de los sóli
dos en el tanque de aireación y que tanto lodo debe ser recirculado al tanque de aireación . Hay que tener en cuenta que se debe recirculár todo el lodo durante 15
días o mis si el licor mezclado es muy aguado.
Los resultados de la prueba de sedimentabilidad pueden ser usados para estimar siel flujo de recirculación de lodo es muy alto o muy bajo . Si el volumen de lodo que sedimenta en el cilindro indica la cantidad de lodo que esta sedimentado en el
clarificador secundario, el volumen de lodo recirculado debe ser igual o lige26
ramente mayor que el porcentaje de lodo sedimentado en el cilindro multiplicado por la suma de los flujos del efluente del clarificador primario y el de recirculación.
Ejemplo : Estime el flujo de recirculación de lodo activado.
Datos:
1 .. Flujo del efluente del clarificador primario
QF
= 15140 m 3 /día
2.
Flujo de recirculación Qr = 3785 m 3 /día
3.
Volumen de lodo MLSS 360 ml . en 2 litros del cilindro (de la prueba de sed imentación de 60 min .), 18% de volumen.
Cálculos:
=
QF
Qr
=
Qo
=
15140 m 3 /día
3785 m 3 /día
18925 m 3 /día (flujo total)
Recirculación de
lodo, m /día Qr
Qr
Flujo total, m 3 /día x sólidos sedimentables, %.
= 18925 m3 /día x 0 .18 = 3406 .5 m 3 /día (39 .4 1/seg .)
6 .3 .3 . Control del proceso.
El control del proceso de lodos activados consiste en la revisión de datos de ope
ración y laboratorio con el fin de seleccionar los parámetros operacionales (ta-les-como F/M, MCRT, MLSS, y calidad del lodo en relación con los flujos de RAS y
WAS) que nos den la mejor operación y costo mínimo .
El operador tiene que estarconsciente con el ahorro de energía y la producción de un efluente que cumpla conlas condiciones particulares de descarga que fija el gobierno federal.
6 .3 .3 .1 . Control de la aireación y oxígeno disuelto (0 .D .).
La concentración de oxígeno disuelto O .D . en el tanque de aireación debe mantener
se entre 1 a 3 mg/1 . Si en el proceso de lodos activados se requiere nitrifica-ción se requiere que el O .D . sea mayor de 1 mg/1 ya que abajo de este valor los microorganismos nitrificantes disminuirán su actividad y pueden morir . Por otrolado, una sobre aireación puede ocasionar el rompimiento de los flóculos de MLSS,
los cuales aparecerán en la superficie del clarificador secundario.
Se sugiere que el operador monitoree cada 2 horas el O .D . en el tanque de airea- ción, de tal manera de hacer los ajustes de aire apropiados . Cuando el nivel deO .D . es de 0 .5 mg/l en el tanque de aireación se ha asociado con característicasde sedimentación pobre . En la tabla 6 .3 .1 . se presentan los procedimientos paracontrolar la aireación y el O .D . en el tanque de aireación . La tabla 6 .3 .2 . presenta los requerimientos de aire.
Por consiguiente, la recirculación seleccionada inicialmente es adecuada por el momento . Lo anterior asegura que la mayor parte de los sólidos se están regresan
do al tanque de aireación . Se recomienda que el flujo de recirculación sea lige ramente mayor que el calculado, de tal manera de regresar los microorganismos altanque de aireación tan rápido como sea posible . Sin embargo, una recirculación27
Tabla 6 .3 .1 . Procedimientos para el control de aireación y oxígeno disuelto.
PROCEDIMIENTO
FRECUENCIA
Cheque el nivel de O .D .
Cada 2 hrs . Medidor de
o
O .D .
Método iodométrico
de 1 a 3mg/1
Alta
Satisfactoria
baja
mucha aireación
Cheque el patrón de mez-cla
Diario
Observa- ción vi- cual
Mezcla unifor
mes y patrónde turbulen-cia
Burbujas de aire
Partes muer-tas
Turbulencia desuniforme
Sitios separa
dos de turbulencia
Distribución pobre
de aire
Distribución pobre
de aire
Mala operación dedifusores
Cheque los re
-querimientosde aire (sistema de difu-
Diario
Calcule:
volumen de
aire que se esta -aplicandopor kg deDBO o DQOremovida
Vea tabla
Alta
La transferencia de oxigeno es po-bre o hay nitrificación
sores)
Cheque requerimientos deaire (airea-ción mecánica
superficial) .
Mensual
METODO
RANGO
Satisfactoria
Baja
Calcule:
kg0 2 /kg
de DBO
removida
CONDICION
Alta
Vea tabla
Satisfactoria
Baja
CAUSA PROBABLE
RESPUESTA
Disminuya aireación
Contiene monitoreo
muy poca aireación Aumente aireación
Realice perfiles de O .D
y balances de aire
Distribuya con las válvulas de las lineas de
aire
Saque los difusores ycheque taponamientos
Cheque uniformidad deaireación.
Cheque nitrificación continue el monitoreo
Re-calibre el medidorDeterminación dudo de O .D . cheque anâli-sa de O .D ., DBO o sis de laboratorio
DQO
Carga de materia - Reduzca el no . de uniorganica baja
dades en operación . -Cheque mezcla adecuada.
Carga de materia orgânica alta.
Insuficiente capacidad de aireación
Mejore el tratamientoprimario
Aumente el no . de unidades en operación
muy alta debe evitarse, ya que un flujo demasiado alto reduce el tiempo de retención en el tanque de aireación y el clarificador.
Si la recirculación es muy baja pueden producirse las condiciones indeseables s iguientes:
1.
Cantidad de microorganismos muy baja, insuficiente para tratar la carga orgáni
ca (comida), del influente . Esto generalmente ocurre durante la primera sema na o dos del arranque.
2.
El lodo puede convertirse en séptico si el tiempo de retención es muy largo.
3.
Acumulación de sólidos en el clarificador secundario, lo que puede producir un
colchón de lodo muy alto y provocar que escapen los sólidos por los vertedores.
Tabla 6 .3 .2 . Requerimientos de aire para sistemas por difusión
y aireación mecánica.
SISTEMA DF AIREACION MECANICA
SUPERFICIAL
SISTEMA DE AIREACION POR DIFUSORES
M 3 estandar de aire/kg remov .
3
aire/m 3 agua
kg aire/kg DB0 5 remov.
m3
DQO
DB0 5
65 - 125
50 - 95
3 .75 - 7 .5
DQO
DB0 5
1 .5 - 1 .8
1 - 1 .2
6 .3 .3 .2 . Control mediante recirculación de lodo.
Para una buena operación del proceso de lodos activados, se debe alcanzar y mantener una buena sedimentación de los MLSS . Los MLSS sedimentan en el clarificador secundario y se regresan al tanque de aireación . A estos sólidos que regresan seles llama RAS (lodos activados recirculados o recirculación de lodos activados) . La recirculación hace posible que los microorganismos estén en el sistema de trata
miento mâs tiempo que el agua que este siendo tratada . El rango de RAS para un -_
proceso convencional de lodos activados es entre 20 y 40 porciento del efluente del clarificador primario . Cuando hay variaciones en la calidad del lodo activado
se requiere que haya cambio en el flujo del RAS debido a las características de se
dimentación del lodo . La tabla 6 .3 .3 . nos muestra diferentes rangos típicos de -_
RAS para algunas variaciones del proceso de lodo activado.
Tabla 6 .3 .3 .
Rangos típicos de RAS, para algunas variaciones
del proceso de lodos activados.
TIPO DE PROCESOS
Convencional
Modificado o alta tasa
Alimentación en etapas
Estabilización por contacto
Aireación extendida
PROMEDIO
30
20
50
100
100
RANGO
15
10
20
50
50
- 75
- 50
- 75
-100
-200
Hay dos criterios básicos que pueden ser usados para controlar RAS, éstos son :
29
a). Flujo constante de RAS (independiente del influente al tanque de aireación).
b). Porcentaje constante del influente al tanque de aireación.
a). Flujo constante de RAS (independiente del influente al tanque de aireación).
Cuando se controla el proceso de lodos activados con un flujo constante de RAS,—
hay una variación continua en la concentración de MLSS, la cual será mínima duran
te flujos pico del influente al tanque de aireación y máxima durante flujos mí=
Lo anterior se debe a que los MLSS fluyen al clarificador secundario a nietos .
una velocidad o tasa, más alta durante flujos máximos cuando ellos están siendo removidos a una tasa constante (flujo constante) . De igual manera, cuando el flu
jo del influente es mínimo los MLSS están siendo regresados al tanque de aireaEl tanqueción a una tasa mayor que a la gue están entrando en el clarificador .
de aireación trabaja como almacen de MLSS durante flujos mínimos en el influentey son transferidos al clarificador secundario cuando se inicia el aumento de flujo del influente, actuando como almacén, donde el colchón de lodos está variandoconstantemente en altura.
b).
Porcentaje constante del influente al tanque de aireación.
Este criterio para controlar la tasa de RAS requiere de un método programado para
mantener un porcentaje constante del influente del tanque de aireación . El pro-grama puede consistir de un instrumento automático que mida el flujo y mande unaseñal a la válvula automática de RAS para que la abra o la cierre de acuerdo -con la variación del flujo, con el objeto de mantener un porcentaje constante delflujo influente . También, puede controlarse por ajustes periódicos manuales . Es
te método mantiene más constante los MLSS durante flujos altos o bajos.
c).
Comparación de ambos criterios.
Las ventajas del flujo constante son las siguientes:
▪
Simplicidad.
Requiere menos operación.
Las ventajas del porcentaje constante del flujo influente son las siguientes:
— Reducción en las variaciones de MLSS y el F/M tiene poca variación.
—
Los MLSS permanecen poco tiempo en el clarificador secundario, reduciendo la posibilidad de desnitrificación.
Una desventaja de usar flujo constante en la variación continua del factor F/M, sin embargo la fluctuación es tan pequeña que no ocasionan problema.
La desventaja más significativa del segundo criterio es que el clarificador está,
sujeto a cargas máximas de sólidos cuando contiene la máxima contidad de lodo, lo
que puede resultar en acarreo de sólidos en el efluente del clarificador secundario.
En general, parece que la mayoría de las plantas de lodos activados trabajan bien
y requieren menos atención cuando se usa el criterio de flujo constante de RAS . En la tabla 6 .3 .4 . se presentan los procedimientos de operación para controlar el
flujo de RAS.
30
Tabla
6.3 .4 .
PROCESO
Mezcla
completa
o flujo
de pistón
Procedimientos estandar para control del flujo de recirculación de lodo activado RAS.
METODO
CONTROL
flujo
constante
QUE CHECAR
manual
colchón de
lodo
FRECUENCIA
DE AJUSTE
CUANDO
CHECAR
diario
cada 8
horas
CONDICION
alto
Satisfact.
bajo
% constan
te del -flujo del
influente
al tanque
de aireación
Reairea
ción
OPERACION
manual
% del flujo
del influen
—
te
cada 2
horas
cada 2
horas
alto
Satisfact,
bajo
colchón delodo
diario
cada 8
horas
alto
Satisfact.
bajo
% constan autom5tico
te del -flujo influente al tanque
de aireación
colchón de
lodo
Control mediantenivel del
colchón de lodo
automltico
colchón de
lodo
% constan
te del -flujo del
influente
al tanque
de aireación
autonitico
diario
cada 8
horas
alto
satisfact.
bajo
diario
cada 8
horas
alto o
bajo
satisfact .
relación
MLSS/RAS
ss
cada 2
horas
cada 2
horas
relación alta
satisfact.
relación baja
CAUSA
PROBABLE
RESPUESTA
baja tasa
RAS
--alta tasa
RAS
Aumente recirculación
continue•monit.
disminuye recirculación
variación
diaria -del in- fluente
ajuste al % del -flujo del influente, deseado
% flujo muy bajo
--% flujo muy alto
Aumente % de flujo
% flujo muy bajo
--% flujo muy alto
4umente % de flujo
mala operación del
controlador
---
ajuste controlador
o ajuste manualmen
te
recircula
ción muyalta
--recircula
ción muybaja
disminuya recircula
ción
continuo
disminuye % de flu
jo
disminuya % de flu
jo
continue
aumente recircula-ción
6 .3 .3 .3 . Mótodos de control del flujo de RAS
Para cualquiera de los criterios de control discutidos para RAS hay un número de técnicas las cuales pueden ser usadas para ajustar el flujo de RAS . Las técnicasmas comunes son:
a). Colchón del lodo
b). Balance de masa
c). Sedimentabilidad
.d) . Indice volumétrido de lodo
a).
Colchón de Lodo
El método más directo para ajustar el flujo de RAS es el del colchón de lodo en el
clarificador secundario . El colchón del lodo debe ser controlado a menos de 1/4 de la altura efectiva del clarificador . Si se observa que el colchón de lodo esté
aumentando, un aumento en el flujo de RAS puede Gnicamente resolver el problema -por un periodo corto . El aumento en el colchón de lodo puede deberse a que se tie
ne mucho lodo activado en el sistema de tratamiento, y/o a características de sedT
mentación de lodo pobres . Si la sedimentación del lodo es muy pobre, aumentando el flujo de RAS puede causar aun más problemas debido al aumento de flujo en el -clarificador . Si la sedimentación del lodo es muy pobre por abultamiento de lodo,
hay que mejorar las condiciones ambientales para los microorganismos . Si hay mucho lodo en el sistema, el exceso tiene que ser desechado.
La altura del lodo debe checarse diariamente y durante el período de flujo máximo,
ya que de esta manera el clarificador esté operando bajo la carga de lodos más alta . Los ajustes del flujo de RAS serán ocasionales si el proceso esté trabajandoapropiadamente.
b).
Balance de masa.
El balance de masa es una herramienta astil para el cálculo de flujo de RAS . Sin embargo, considera que el colchón de lodo en el clarificador es constante . A continuación se presenta un balance de materia:
TANQUE DE AIREACION
MLSS
FLUJO DE RECIRCULACION DE LODO, Qr
BALANCE DE MASA DEL TANQUE DE AIREACION
32
A . Datos requeridos:
1.
2.
3.
Q, flujo del influente, m 3 /día ; Q = 28 387 .5 m 3 /día
Concentración de MLSS, mg/i ; MLSS = 2000 mg/1
Concentración del lodo R, RAS S
= 7500 mg/1
B . Determine el flujo de RAS, Qr en
Q r.
r
Q X MLSS
RAS
MLSS
SS -
Qr
= 10 323 m3 /día
r
Q
= 28 .387 .5 (m 3 /día) X 2000 (mg/1)
7500 mg/ 1 - 2000mg / 1
10 323
.36
= 28 387 .5 = 0
r = 36% del flujo del influente
c) . Sedimentabilidad
Otro método para calcular el flujo de RAS se basa en el resultado de una prueba de sedimentación del lodo, llamada sedimentabilidad, la cual se define como el -porcentaje de volumen ocupado por el lodo del tanque de aireación después de un tiempo de 30 minutos de sedimentación.
Ejemplo : si después de 30 minutos de sedimentación, el volumen de lodo fuera de 275 ml . en un cilindro graduado de 1000 ml de capacidad, el flujo de RAS se calcula como sigue:
A . Datos requeridos.
1.
2.
Flujo del influente al tanque, Q = 28 388 m 3 /día de aireación, Q
Volumen de lodo sedimentado,SV = 275 ml en 30 min.
B . Cálculo del flujo de RAS . Qr . m3 /día
r
1000 SV SV
X 100
10002 m1 ml 275 ml
=
X 100 = 38%
3
Qr = Q x r = 28 388
$ra
X 0 .38 = 10 787 .4 m3 /día
La fig . 6 .3 .4 . puede ser usada para calcular el flujo de RAS como porcentaje delflujo . Todo lo que tiene que hacer el operador es calcular el SV en 30 minutos y -leer la relación de 21 en %, luego multiplicar este porcentaje por Q para obtener
Qr, o sea el flujo Q
de RAS.
d) . Indice volumétrico de lodo.
Otra manera de calcular el flujo de RAS es usando el índice volumétrico de lodo,SVI, para lo cual se combina el balance de masa y el método de sedimentabilidad .Este método se basa en el uso del SVI para estimar la concentración de sólidos -suspendidos en la RAS (RAS SS ). Después el valor de RAS SS se usa para calcular elflujo Qr .
33
100
_
SV
R
-
1000-
Q
100%
X
SV
80
60 -
40
..
t~ ~ra~alm~1nr
I
I
I
I
I
1
1
1
I
100
I
I
I
I
I
I
1
1
~n~
I
200
.
.
.
1 . .
.
~ . . . I . . . .
300
. . . . 1 . . . .
400
VOLUMEN SEDIMENTADO, mI/i (SV)
Fig .6.3.4 .— RECIRCULACION ESTIMADA DE LA PRUEBA
DE SEDIMENTABILIDAD
34
500
Ejemplo : A - Datos requeridos
1.- SVI = 120
2.- Flujo del influente, Q = 28388 m 3 /día
3.- Concentración, MLSS = 2000 mg/1.
B.- Determine RAS ss basado-en SVI.
RASS
ss
= 1 000 000 = 1_000 000 =
8 333
120
SV1
C.- Determine el flujo de RAS basado en SVI
Q
RAS ss
x
_ 28388 m3/dia x 2000 1111
MLSS
- MLSS 7500 mg /l - 2000 m
Q r = 10323 m3 /día
r =
r
x 100 = 10323 m 3 /dia
.4%
28388 m,3/día x 100 = 36
En realidad el uso del SVI no es para calcular el flujo de RAS, sino que se usa como un indice de estabilidad del proceso . No se puede comparar el SVI de una -planta a otra, ya que si el valor de SVI puede indicar una buena operación para -una planta, para otra puede que no.
6 .3 .3 .4 .- Control del desecho de lodos activados.
El proceso de lodos activados se controla básicamente por la cantidad de lodo que
es desechado . La cantidad de lodo desechado del proceso afecta a lo siguiente:
- Calidad del efluente.
- La tasa de crecimiento de los microorganismos.
- El consumo de oxigeno.
- Sedimentabilidad del lodo.
- Cantidad de nutrientes requerida.
- La formación de espuma.
- La posibilidad de nitrificación.
El objetivo de desechar lodo activado es mantener un balance entre los microorganismos y la comida medida como DB05 o DQO . Es sabido que cuando los microorganis
mos remueven la DB05 del agua residual, la cantidad de lodo activado aumenta - (los microorganismos crecen y se multiplican) . La velocidad a la que estos micro
organismos crecen se llama tasa de crecimiento, y es medida como la cantidad de lodo activado que aumenta en un día . El objetivo de desechar lodo activado es re
mover justo la cantidad de lodo activado que se generó en un día . De esta manera
se mantiene constante la cantidad de microorganismos en el sistema . El objetivodel control del proceso es llegar a este balance controlando cualquiera de los si
guientes parámetros de control :
35
a).- ML VSS
b).- F/M
c).- MCRT
Los parámetros mencionados son los que más se usan . Los métodos para desecho deiodo activado son : intermitente o continuo . Cuando se haga el desecho de lodo ac
tivado continuamente el operador debe checar la concentración de (RASvss) . Sóli-dos suspendidos volátiles en la recirculación y hacer los ajustes necesarios.
Cálculo del ajuste de desecho de lodo.
Ejemplos : A - Datos Requeridos
1.- Flujo de desecho de lodo, QWAS
= 189 m 3 /día
2.- Concentración del primer día
RAS vssl = 6 000 mg/l
3 .- Concentración del 2o . día
RASvss = 7 500 mg/1
2
B .- Determine el flujo de desecho de lodo tomando como base el incremento enRASvss de un día a otro
QWAS
ajustado
RAS
vssl x QWAS = 6000 (mg/1) x 189 m
3 / d í a = 151 .2 m 3 /día
7500 ~n1g /1)
RASvss2
Cuando el desecho se hace en forma intermitente, el operador tiene que checar el RAS vss para calcular QWAS . Este cálculo tiene que ser reajustado por el tiempo-reducido de desecho.
Ejemplo 2 .- Calcule el flujo de desecho para un período de 4 horas de desecho.
A .- Datos requeridos
1.- Flujo de desecho ajustado
2.- Período de desecho
Q WAS = 151 .2 m 3 /día
P = @4 horas
B .- Determinación de Q WAS a cada 4 horas
hrs /día
QWAS 244 ./día
QWAS = 25
.36 m 3 /
e
x
QWAS
ajustado =
4
x 151 .2
4 horas
El operador deberá repetir el cálculo de Q
para cada período de desecho para tomar en cuenta las variaciones en la conc@Rtración de la recirculación . Un control apropiado del desecho de lodo producirá aun alta calidad en el efluente y un
36
mínimo de problemas operacionales.
a) Control constante de los sólidos suspendidos en el licor mezclado MLVSS.
Esta técnica para controlar el proceso es usada por muchos operadores, debido a que es simple de entender y requiere un mínimo control de laboratorio . Con estatécnica se obtiene una buena calidad del efluente, en tanto las características del influente sean más o menos constantes con variaciones pequeñas en el flujo -del influente.
En esta técnica el operador trata de mantener constante la concentración de -MLVSS en el tanque de aireación . Por ejemplo : si se ha encontrado que con 2000 mg/l de MLVSS se obtiene una buena calidad en el efluente, el operador tiene
que desechar lodo del proceso para mantener esta concentración . Si los MLVSS aumentan, hay que desechar más lodo hasta alcanzar el nivel.
Ejemplo:
A .- DATOS REQUERIDOS.
1 .- Sólidos que se requieren en ; MLVSS,= 9000 kg.
el tanque de aireación.
2.
Sólidos encontrados en el tanque de aireación MLVSS 2 = 10 000 Kg.
3.
Concentración de lodo RAS ss = 6 200 mg/l
B .- DETERMINE EL VOLUMEN DE . LODO A SER DESECHADO POR DIA
V
= MLVSS 2
WAS
RAS
RAS,,
- MLVSS1 = (10 000 - 9 000)x 10
1 kg
6200 x
1000 1
1 1t .
11m3
6 mg/kg - 161 m
3
b) .- Control constante del F/M
Esta técnica es usada para asegurar que el proceso de lodos activados, está siendo abastecido con una cantidad de materia orgánica a una tasa a la que los microorganismos son capaces de utilizar la mayor parte de la comida proporcionada en el agua residual que está siendo tratada . Si se aplica mucha o poca comida (mate
ria orgánica) para la misma cantidad de microorganismos pueden presentarse proble
mas operacionales y el efluente disminuir en calidad.
Hay cuatro cosas que se deben recordar acerca de la relación F/M.
—
La concentración de comida se estima con la DQO ó DB0 5
– La cantidad de comida aplicada es importante para el cálculo de F/M
–
La cantidad de microorganismos puede ser representada por la concentración de
MLVSS.
–
Los datos obtenidos para calcular F/M deben estar basados en un promedio de 5
días continuos .
37
A continuación en la Tabla 6 .3 .5 se presentan los rangos de F/M para tres varia-clones del proceso de lodos activados . Estos rangos han mostrado un lodo activado que sedimenta bien .
TABLA 6 .3 .5 . RANGOS TIPICOS DE F/M
CONVENCIONAL
F/M
DBO ,
DQO(1)
0 .1
0 .06
-
AIREACION
EXTENDIDA
F/M
0 .5
0 .3
ALTA
,TASA
F/M
'0 .05 - 0 .1
0 .03 - 0 .06
0 .5 - 2 .5
0 .3 - 1 .5
(1) Se consideró una relación de DBO/DQO = 0 .6
A continuación se muestran tres figuras (6 .3 .5, 6 y 7) para calcular la relaciónde F/M, estas figuras son muy recomendadas.
La técnica del control de la relación de F/M es mejor cuando se usa junto con latécnica del MCRT.
Enseguida se muestra un ejemplo de como calcular el desecho de lodo partiendo dela relación F/M.
EJEMPLO:
A .- Datos requeridos
1.- Relación deseada, F/M = 0 .29
2.- Conc . de DB0 5 ó DQO, DB0 5 = 100 mg/1
3.- Flujo del efluente
del clarif . prim .
3
Q = 28 388 m /día
4.- Volumen del tanque
de aireación
V = 4 769 m 3
a
5.- Porciento de MLVSS :
70%
B .- Determinación de los kgs . de MLVSS deseados para el F/M = 0 .29
(DBO s , mg/1) (Q, m3/día)
MLVSS, kgs . =
1 kg
6
10 mg
x
F/M deseado
(100 mg/1)(29 388 m 3 /día)
0 .29 día -1
MLVSS = 9 789 kgs.
38
x
1 kg
106mg
x
x
1000 1
—~1 m
1000 1
1 m3
DATO S :
9,0~
!iihi
~
c9°9
~
0=3.78mpd
•MLSS=2,000mg/ 1
VOL.TANQUE AIREACI N
VOLUMEN =0.63 mil aabnas .
D80S APLICADA=100
0/1
LEER:
FACTOR =0 .188
FACTOR
F/M= VOLUMEN
F/M =
.
083
rq‘‘
'
~
'
FM/M =0.29
bilk\
í61 .
I
4.8
MI
3.5
~
I
►
oo,
'00
INMI
~~~~_
i.5
I
1.5
6.5
~
n
/
~
~
00
a
- '- 0
j
jP
,
~
00
...wf~
NNN090
-0.05- ..n~QrtfR~~i~~
0.10
0.18
00 025 O
035 0.40 0.45
__
FLUJO,MGD
FACTOR
MOD= MILLONES DE GALONES POR DIA
Fig .6.3.5.-CALCULO DE FM.
ihln
g
aB
.
Op
~
DATOS:
0 =78myd
MLVSS=2,000my /I
VOLTANQUE DE AIREACION
VOLUMEN =1 .26 mil golonss
C
Oq
OBOE APLICADA =100m4/1
,
3p
,
,
LEER
FACTOR = 0.3T
N.".
?00
VOLUMEN
J
v
;
F /M=á2
,30
F/M=0.29
`
i_
FACTOR
6
ElIqf4
F/M
,
11 00P.
Illjo
H
o
/
ppp
~
'
_A
repp- p-
niq%iN
\\ VA-000'
. ..nnmAf~~AA1~~
~~
10
9
9
7
6
6
4
3
2
1
~
0.1
0.2
0.3
0.4
0 .8
FACTOR
FLUJO,MOD
MGD= MILLONES . OE GALONES POR OIA
Fig .6.3.6 : CALCULO DE FM
0.6
0 .7
0.9
0.9
1 .0
&:'oo
q4:111i
1161111
gr‘gi
greo'"
mvpl
/Am ..
mmg..
AM'
50
45
40
35
30
25
20
l5
10
5
0
.8
l :0
FLUJO ' MOO
'ASO= MILLONES OE SALONES POR OIA
Fig .6.3.7.- CALCULO DE FM
l .6
2 .0
2.5
3 .0
3 .6
4 .0
4 .5
6 .0
C .- Determine la concentración requerida de MLSS en mg/1 si el porcentaje de sóli
dos volátiles es el 70%.
MLSS,
mg /1 -
(MLVSS, kqs .)
(V A ) (% MLVSS)
MLSS
9 789 k gg s deMLVSS
x
= 4 769 m 3 (0 .7)
MLSS
= 2 932 mg/ 1
x
1 m 310 6 m9
1000 1 x
1 mg
10 6 mg
1 kg
x
1 m3
1000 1
con este resultado hay que seguir con el método que se usó para los MLVSS para .ob
tener el flujo de desecho de lodo.
c .- Control constante del tiempo medio de residencia celular (MCRT).
La tecnología actual considera que el MCRT es la mejor técnica disponible para el
operador de una planta cuando el operador usa el MCRT, puede controlar la carga orgánica F/M, y por consiguiente puede calcular la cantidad de lodo activado quedebe ser desechada de una manera lógica.
El MCRT expresa el tiempo promedio que los microorganismos permanecerán en el pro
ceso de lodos activados . El valor de MCRT que se escoja debe producir la mejor calidad del efluente y debe corresponder al valor de F/M para el cual fue diseñado . Por ejemplo : un proceso diseñado para operar con F/M en el rango convencional no tendrá una buena,calIdad en efluente, si se opera con valores bajos de - MCRT, debido a que el F/M será muy alto para su diseño . Por consiguiente, el ope
rador tiene que encontrar el mejor MCRT para su proceso, relacionándolo con relación F/M así como la DB05 , DQO y concentraciones de materia suspendida.
El MCRT también determina el tipo de microorganismos que predomina en el procesode lodos activados, ya que éste tiene influencia directa en el grado de nitrifica
ción,el cual puede ocurrir en el \ proceso . Por ejemplo : una planta operada con un
MCRT largo (15-20 días), producira ' un - efluente nitrificado, sin embargo una plan
ta operando con un MCRT de 5-10 días no producirá un efluente nitrificado, a menos que las temperaturas sean altas . La Tabla 6 .3 .6 presenta valores de MCRT queproducirán nitrificación a varias temperaturas . Estos valores se han usado en nu
merosas plantas en las cuales se ha obtenido éxito con efluente nitrificado.
TABLA 6 .3 .6 .- Valores de MCRT necesarios para producir un efluente nitri
ficado, relacionado con la temperatura.
42
TEMPERATURA
MCRT, día
10
15
20
25
30
30
20
15
10
7
A continuación se presenta un ejemplo de como calcular 'el MCRT para luego calcular el flujo de WAS:
EJEMPLO:
A.- Datos requeridos.
(1) .- Sólidos suspendidos Volat . en el
tanque de aireación
MLVSS =
(2) .- Concentración de sólidos suspendidos volátiles en la RAS
" Svss
(3) .- Flujo de desecho de lodo activado . Se consideró el desecho de la RAS
QWAS
(4) .- Conc . Sólidos Suspendidos voláti
les, en el efluente del clarifi cador secundario.
9545 kgs.
7500
=
Efl .
=
vss
mg / 1
113 .55 m 3 /día
12 mg/1
(5) .- Flujo del influente de la Planta
(Q = Q e = efluente)
Q
=
28388 m 3 /día
(6) .- MCRT, deseado
MCRT
=
7 .5 días
B.- DETERMINE MCRT, EN DIAS:
MCRT
MLVSS
RAS
vss x QWAS + Efl . vss x Q e
9 545
MCRT =
kg
3
(7500
1
-x 113 .55
9 545 kg .
MCRT =
diá
+ 12 ~ x 28 388 m 3 /día) x
=
9 545 kg_ = 8
(851 .62 + 340 .66)
10
~
1
1 m
x 1 6 kg
10 mg
.0 días
1 192 .28 kg/día
C.- DETERMINE EL FLUJO DE DESECHO QWAS para MCRT = 7 .5 días deseado
QWAS _
MLVSS
(MCRT deseado)
9 545 kg .
(RAS
vss )
7 .5 días 7500 Ea x 1 k x
10mg
1000
1
1m
.7 m3 /día
QWAS = 169
43
Lo anterior significa que durante 8 días se deben desechar 169 .7 m 3 /día de la lí
nea de recirculación RAS . Sin embargo, el flujo de desecho QWAS debe ser determi
nado y ajustado diariamente para mantener el MCRT deseado . A continuación se pre
sentan las figuras 6 .3 .8 y 9 para obtener el flujo de desecho manteniendo un - -MCRT constante.
6 .3 .3 .5 . Laboratorio para control del proceso
Una herramienta indispensable para controlar el proceso de lodos activados es una
muestra confiable para efectuar análisis de laboratorio . Cuando el operador rela
ciona los análisis de laboratorio en la operación de su planta, puede seleccionar
los parámetros operacionales más efectivos, determinar la eficiencia de las unida
des de tratamiento, e identificar cuando un problema se está desarrollando antesque pueda . afectar la calidad del efluente . Por lo tanto„ el laboratorio juega un papel muy importante en el control . de una planta de tratamiento biológico.
a) .- Muestreo
Un buen procedimiento de muestreo es fundamental para obtener resultados de laboratorio que tengan sentido o que sean confiables . Una muestra representa única-mente una pequeña fracción del flujo total, y hay que tener mucho cuidado para -asegurarse que la muestra sea representativa, de otra manera los datos analíticos
no tienen utilidad en el control del proceso . Por consiguiente, se deben seguirbuenas técnicas de muestreo . No se puede especificar la localización exacta de puntos de muestreo en una planta de tratamiento, debido a las condiciones tan variables y al diseño . Sin embargo, es posible presentar ciertas guias generales .Ver fig . 6 .3 .10
En el muestreo, hay dos tipos de muestras, dependiendo del propósito del muestreo.
La primera es una muestra individual que consiste de una porción tomada a cual- quiera hora . La segunda, es una muestra " compuesta" que consiste en porciones tomadas a intervalos de tiempo conocidos y luego combinadas en volúmenes que son proporcionales al flujo, al mismo tiempo que se toma cada porción . Esta muestracompuesta es representativa de las características del agua residual de todo el periodo de muestreo.
El procedimiento de muestreo que se prefiere, a excepción de ciertos análisis que
se tienen que efectuar inmediatamente (temperatura, O .D ., PH), es la obtención de
muestras compuestas de 24 horas a intervalos de tiempo de 1 hora.
Para llevar a cabo este muestreo, se requieren muestreadores automáticos . Estasmuestras deben ser preservadas a 3 ó 4°C para prevenir la descomposición por bacterias . Para análisis de nitrógeno se requiere de otros métodos de preservación.
Consulte el manual "Standard Methods for Water and Wastewater Analysis", publicado por la American Water Works Association, American Public Health Association yla Water Pollution Control Federation, 15a ., edición . Una muestra compuesta de 2
a 3 litros, es normalmente suficiente para análisis de rutina . Cuando no sea posible un muestreo a cada hora, entonces la siguiente mejor alternativa es de 2 a3 horas . La hoja de muestreo y el método debe ser registrado en las hojas de con
trol de laboratorio.
Muestras individuales
Las muestras individuales son representativas de las características instantaneas
del agua residual . Si únicamente se pueden recolectar muestras instantaneas, éstas deben ser cuando la planta de tratamiento está operando en condiciones de flu
jo' máximo.
44
Q
Q
J
~
s J
'4;
d)
V
3
Pg
IIII
(llijll
III
III
Itl
3pt0 2,500 2,000 1,500 1,000 500
0.01
MWSS,mq/I
DADO :
0.02
MLVSS a 2,000mg/I
0 03
MCRT eT.6 DIAS
WASvss s
T,600mq/I
FACTOR DE FLUJO DE
0 .08 r
DESECHO a 0.035
Q1 111As n FACTOR FLUJO DESECHO X
VOL . TANQUE AIREACION O 0 .07
POR OIA
`
`gsvs
11NI\g
O .05
DE
M6D s MILLONES DE GALONES
"`
0 .04 =~- I
VOLUMEN TANQUE =1 .26 mil
GALONES DE AIREACION
QWASs0 .O35X1 .28
Q WAS :0 .44 mgd
_
b'á
Ó
%
Z
o 0.08
W
o
ó 0.09
o
~
p, 1 .10
J
J
Fig .6.3 .8 .-CALCULO DEL FLUJO DE
DESECHO DE LODO
ACTIVADO ( QWAS )
W
o
45
u,-
* SE ESTA TOMANDO
EN CUENTA LOS
SOLIDOS SUSPEN
DIDOS VOLÁTILES
EN EL EFLUENTE
-----------
I
;I
1
,Arr
ram
IMCTOR EFWENT.
2,0001 2,500 3,000
2,500 2,000 1,500 1,000
0.01
MLVSS M g/1
DADO:
Oa7.5mgd
MLVSS a 2,000 mg /1
MCRT27.5 DIAS
WASVSS=7,500mg/1
VSSEF a 10mg/I.
.0.02
O
0.03
I-V
4 0.04
VOLUMEN TANQUE AIREACION
1 .26 MIL GALONES
g
O
FACTOR DEL EFLUENTE
Q*VSS EF x 8 .34Ib./gal =
AIREACION VOLUMEN
T..5x10x8.34
=496
1 .26
w
0.05
= 0.06
o
w
m
ó 0.07
DE
o
FACTOR DEL FLUJO DE DESECHO 0.08
0.028
OWAS a FACTOR FLUJO OE
DESECHO x VOL . T.
0.09
AIREACION
OWAS 20.028 x l .26
1 .10
OWAS = 0 .035 mgd
MGD=MILLONES OE GALANES
POR OIA
Fig .6.3.9.- CALCULO DEL FLUJO DE
DESECHO DE LODO
ACTIVADO (QWAS )
46
0.11
0.12
0.13
sEeuRloAo
EL PUNTO DE MUESTREO DEBE SER
SEGURO Y ACCESIBLE
LAS MUESTRAS DE MLSS DEBEN
SER TOMADAS A UNA DISTANCIA
CONVENIENTE AGUAS ARRIBA DEL
I .5-2m ii
-..._-r•
^a
TANQUE DE
AIREACION
PUNTO DE DESCARGA
" NO "
EVITAR QUE DURANTE EL MUESTREO
SE TOMEN DEPOSITOS
DE LAS PAREDES
0 LA SUPERFICIE DEL AGUA
BIEN MEZCLADO
LAS MUESTRAS
TIENEN QUE SER
TOMADA EN UN- PUNTO DONDE SE
, .,,~ ,,, ;,~
I¡ " •''
OBSERVE UN MEZCLADO UNIFORME
~••
1iM1`s.`
__t ~\•~;:~~/
n
CUIDAR QUE LA MUESTRA NO
TENGA PARTICULAS GRANDES
A LAS COMUNES
3°C-4°C
LA MUESTRA TIENE QUE SER ENTREGADA
Y , ANALIZADA TAN
RAPIDO COMO SEA
/
/
;t%
POSIBLE . LAS MUESTRAS QUE VAYAN A SER
ALMACENADAS DEBEN ESTAR A UNA TEMPERA TURA DE 3 A4°C
Fig.6.3.10.- ALGUNAS CONSIDERACIONES SOBRE MUESTREO
47
La toma de muestra debe ser escalonada para tener en cuenta el tiempo de reten--ción de cada unidad del proceso . Por ejemplo : Si el tiempo de retención de una unidad de tratamiento es de 2 horas, entonces la muestra individual del efluentedebe tomarse 2 horas después de haber tomado la muestra del influente, de está ma
nera las muestras pueden ser consideradas representativas del agua residual antes
y después del tratamiento.
Muestras compuestas
Las muestras compuestas representan las características del agua residual en un periodo de tiempo específico . El procedimiento ideal es un muestreo de 24 horascon intervalos de tiempo de una hora para toma de muestra individual y proporcionales al flujo al tiempo de muestreo . Lo anterior es posible cuando se tienen -muestreadores automáticos . Sin embargo, se pueden tener resultados adecuados conperiodos más cortos . Por ejemplo una muestra por turno sería suficiente, en tanto se cubran los flujos pico o mâximos.
b).- Programa de Laboratorio
Los análisis específicos y su frecuencia para control del proceso varía de planta
a planta, dependiendo de la variación del proceso de lodos activados, su . tamaño,
equipo de laboratorio, el método de. control usado, personal y técnicos entrenados.
En la figura 6 .3 .11 se presenta un programa típico de análisis para una planta de
lodos activados ; sin embargo, el operador tiene que determinar cuales análisis re
quiere para obtener la información suficiente para el control del proceso . En lá.figura 6 .3 .12 se presenta una hoja de registro mensual para ayudar al operador en
la obtención de datos, cálculos, registros . Todos los análisis que se presentan,
se encuentran en el Manual Standard Methods for the Examination of Water and - Wastewater, 15a . Edición . Aquí no se hablará de la metodología para efectuar los
análisis, ya que está fuera del objetivo del curso.
c).- Análisis Microscópico
El análisis microscópico de los MLSS puede ser de gran ayuda en la evaluación del
proceso de lodos activados . La presencia de ciertos microorganismos en el licormezclado del tanque de aireación puede rápidamente indicarnos un tratamiento pobre o uno bueno . Los microorganismos más importantes son las bacterias auto-tro-fas y heterótrofas, las cuales son responsables de la purificación del agua residual . Los protozoarios juegan un papel muy importante en la clarificación del -agua residual y actuan como un indicador del grado de tratamiento . La presenciade rotíferos, es también un indicador de la estabilidad del efluente.
La predominancia de protozoarios (ciliados) y rotíferos en los MLSS es signo de una buena calidad del lodo . El tratamiento bajo estas condiciones, con tasas derecirculación, desecho y aireación apropiadas, puede esperarse que se tendría una
calidad buena del efluente . Por otro lado, la predominancia de organismos fila-mentosos y un número limitado de ciliados es característica de una pobre calidaddel lodo . Esta condición es asociada con un lodo que tiene malas características
de sedimentación.
Los microorganismos que son importantes para el operador son los protozoarios y los rotíferos . Como se dijo anteriormente, los protozoarios se comen las bacte-rias y ayudan a proporcionar un efluente claro . Básicamente, el operador debe es
tar familiarizado con tres grupos de protozoarios, los cuales tienen un significa
do en el tratamiento de aguas residuales . Estos grupos incluyen lo siguiente:
48
OPCIONAL
t
t
1
TANQUE DE AIREACION
EFLUENTE DEL
CLARIFICADOR
CLARIFICADOR DE
.LICOR
MEZCLADO
A RAS
LODO ACTIVADO
Q WAS
RECIRCULACION DE LODO ACTIVADO
DESECHO DE
LODO ACTIVADO
PLANTA TIPICA DE LODOS ACTIVADOS
G
DESCRIPCION
m
FLUJO
RC
DBOS
3/S
3/ S
3/S
3/S
2/S
2/S
2/S
2/S
2/S
D
D
DQO
SST
Ssv
N .KJELOAHL
N -NH3
NO2 NITRITOS
NO3 NITRATOS
FOSFORO
30 MIN .
OXIGENO DISUELTO
PH
TEMPERATURA
ALIMENTACION DE AIRE
COLCNON DE LODO
EXAMEN MICROSCOPICO
PUNTO DE MUESTREO
o
D
0
RC
MC
V
®M
C
C
C
C
G
C
C
Cy 2G
G
G
G
—
MA
MA
MA
MA
MA
MA
MA
MA
MA
MA
MA
MA,
MA.
MF
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
U
S I M B O L O G I A
MUESTRA
P
CONTROL DE PROCESO
® RESULT. CALCULADOS
S
SEMANA
O
LOCALIZACION DE MUESTRA
MA
METODO ANALITICO
C
COMPUESTA
RC
REGISTRO CONTINUO
0
DIARIA
MC
MEDICION CONTINUA
B
INSTANTANEA
MF
MEDICION FISICA
Y
TOTALIZADO
* LOCALIZACION DE PUNTOS DE MUESTREO EN ALIMENTACION POR ETAPAS
Fig .6.3.II.- PROGRAMA TIPICO DE MUESTREO Y ANALISIS
PARA UNA PLANTA DE LODOS ACTIVADOS
49
FIg .6.3 .12 . — REGISTRO MENSUAL PARA CONTROL DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS
MES DE :
REPORTADO POR:
PLANTA:
W
IL
TANQUE AIREACION
MLSS
CARGA DE PROCESO
4
KS . REMO V.
DIA
DB0a
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
TOTAL
MAX.
MIN .
PROMEDIO
D00
KO•MLVSS
BAJO
AIREACION
F/M
70TAt OI I ./¡' I
50 ISEDIMIS01
mIN.
DESECHO
n-TYdla X
SISTEMA DE RECIRC . LODOS ACTIVADOS
I
SS DE RECIRCULACION
TR O.D. 7OTALVOIATILES IFLUJ0I
W/ 1 I MO/1 I~r.1n~/dia
•~f.
QE
SS DEL DESECHO
FLUJO
S
RAS
Kg/DIA
M
CRT
DIAS
Fig .6.3 .12 .- REGISTRO MENSUAL PARA CONTROL DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS
PLANTA
FOSFORO
NITROOENO
TKW
N- NH 3
CLARIFICADOR SECUNDARIO
NOa-N N05-N
EFWE. EFWE. EFLUE. EFW E. EFLUE. EFWE. E FLUE. EFLUE.
PRIMA- SECUN PRIMA- SECUN- SECUN- SECUN- PRIMA- SEWNRIO
RIO
RIO
R10
RIO
RIO
RIO
RIO
Qs
ma / DIA
m3
dio m 2
O.D.
MES DE' .
REPORTADO POR :
OBSERVACIONES
EXAMEN
MICROS COPICO
*
* I.- AMIBAS
2-FLAGELADnS
3- CILIADOS
a).- NADADORES
b).- FIJOS
4.- ROTIFEROS
5.- LOMBRICES
Q
N
W
á.
2
W
TOTAL
MAX.
MIN.
PROMEDIO
2
3
4
5
6
7
8
9
10
II
12
13
14
15
16
IT
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Amibas
- Flagelados
- Ciliados
Las amibas pueden predominar en el flóculo de MLSS durante los periodos de arranque del proceso de lodos activados, o cuando el . proceso se está recuperando de -una condición de mala operación . La predominancia de flagelados puede ser asocia
da con un flóculo disperso y ligero, una población baja de bacterias y una alta-carga orgánica (DBO) . Entre más denso se convierta el flóculo, la predominanciade flegelados disminuirá con un aumento de bacterias . Los ciliados pueden predominar durante el período de buenas características de sedimentabilidad . Los ciliados pueden ser clasificados en dos grupos básicos, ciliados nadadores y ciliados con tallo . La presencia de los ciliados nadadores es indicativo que el trata
miento tiende a un grado óptimo . La predominancia relativa de estos microorganis
mos junto con los rotíferos indicará un proceso de operación eficiente y estable=
(Ver Fig . 6 .3 .13, a, b, c y d).
La observación de la actividad de los microorganismos y su predominancia puede -proporcionar una guía para realizar ajustes al proceso . La figura 6 .3 .14 puede ser usada por el operador para decidir un aumento o una disminución del MCRT basándose en la predominancia relativa de ciliados y rotíferos en los MLSS . La dis
minución de ciliados y rotíferos es señal de una sedimentación pobre . En resumeñ
la predominancia de ciliados y rotíferos es una indicación de la estabilidad delproceso.
Procedimiento para determinación de la predominancia de microorganismos.
Cuando se lleve a cabo un análisis microscópico, hay que tener una hoja a la mano
para dibujar los tipos de microorganismos observados . Las variedades que no sean
conocidas, el operador deberá buscar su identificación más tarde . El objetivo -del análisis es determinar la predominancia relativa de microorganismos . Para -llevar el registro de microorganismos se usa una hoja de registro como la que seindica en la figura 6 .3 .15 . Se presenta a continuación el procedimiento.
Procedimiento de análisis.
+
Registre la fecha, hora, temperatura y sitio de la muestra en la hoja de traba
jo.
+
Se deben examinar un mínimo de 3 portaobjetos.
+
Observe cada portaobjetos y cuente cada microorganismo de cada grupo.
+
Ponga una marca para cada microorganismo contado en el espacio correspondiente
a cada grupo.
+
Después de haber realizado el análisis de los 3 portaobjetos, saque el númerototal de microorganismos de cada grupo.
+
Las tres cantidades totales mis grandes son interpretadas como los microorga nismos predominantes.
análisis microscópico del lodo debe efectuarse tres veces a la semana duranteflujos pico . Cuando se tiene un patrón de organismos predominantes durante condi
ciones de operación normal, la frecuencia del examen microscópico puede ser redu cido a una vez por semana.
El
52
c) .- AMIBA
d) .-CILIADO FIJO
Fig .6.3 .I3 .- MICROORGANISMOS IMPORTANTES DEL LODO
ACTIVADO
53
BUENA SEDIMENTACION
ROTIFEROS
FLOCULO DENSO
FLOCULO LIGERO
ROTIFEROS
CILIADOS
DE TALLO
d
>
H
CILIADOS
FIJOS
N EMATODOS
ROTIFEROS
CILIADOS
NADADORES
et:,9°21
NEMATODOS
CILIADOS
NADADORES
LIBRES
CILIADOS
NADADORES
CILIADOS
_FIJOS
ROTIFEROS
FLAGELADOS
V.
FLAGELADOS
AMIBAS
AMIBAS
CILIADOS
NADADORES
LIBRES
FLAGELADOS
AMIBAS
FLAGELADOS
AMIBAS
Fig .6.3 .14 .- PREDOMINANCIA RELATIVA DE ROTIFEROS Y CILIADOS EN MLSS
CILIADOS
FIJOS
CILIADOS
NADADORES LIBRES
FLAGELADOS
AMIBAS
!,nig .6.3.15.— HOJA DE REGISTRO PARA EXAMEN
MICROSCOPICO DE LODOS ACTIVADOS
FECHA :
HORA
AM
PM
POR
TEMP :
oC
PORTAOBJETO
No .3
TOTAL
LOCALIZACION DE MUESTRA
GRUPO DE
MICROORGANISMOS
PORTAOBJETO
No.2
PORTAOBJETO
No . I
r
AMIBAS
FLAGELADOS
CILIADOS
NADADORES
CILIADOS
FIJOS
---
ROTIFEROS
LOMBRICES
PREDOMINANCIA RELATIVA
2 . ~.
3. .
6 .4 .- PROBLEMAS OPERACIONALES
Esta sección trata de los problemas operacionales más comunes y que se han presen
tado en el proceso de lodos activados . En general, estos problemas pueden ser cia
sificados por condiciones que el operador puede ver en el tanque de aireación y
el clarificador secundario.
6 .4 .1 . Tanque de aireación.
La aireación y el mezclado de MLSS es esencial para mantener el ambiente adecuado
para que los microorganismos permanezcan activos y saludables .
El mezclado en el
tanque de aireación puede checarse observando la turbulencia en la superficie del
tanque de aireación . Areas muertas indicarán un difusor tapado o una mala distri
bución del aire en las válvulas de la línea principal de alimentación de aire . Pe
riódicamente (generalmente cada 6 meses) el operador debe realizar perfiles de -O .D . (oxigeno disuelto) en . los tanques de aireación y tratar de mantener preferen
temente de 1 a 3 mg/l . de O .D . en todo el tanque.
6 .4 .1 .1 Problemas en el tanque de aireación.
Algunas causas probables de una aireación desuniforme incluye las siguientes:
a).- Las tasas de aire son muy altas o bajas para que el difusor trabaje apropiadamente.
b).- Las válvulas necesitan ajuste para balancear la distribución del aire.
c).- Los difusores (o aireadores mecánicos) necesitan repararse y limpiarse.
d).- Limitaciones de capacidad de equipo mecánico.
Las siguientes medidas aplicables deben ser implementadas para corregir problemas
de aireación:
a).- Ajuste la tasa de aire para mantener el O .D . en el rango apropiado (1-3 mg/1) . 3 La cantidad de aire por pie de tubería de difusor debe ser de 0 .28 m para asegurar una aireación adecuada y un buen mezclado.
b).- Ajuste las válvulas de alimentación de aire.
c).- Limpie y cheque los difusores (normalmente cada 6 meses).
d).- Relocalice el número de difusores o aireadores mecánicos.
e).- Si tiene dificultades con difusores de burbuja fina, cambie por difusores de
burbuja grande, pero cerciórese que tiene suficiente capacidad de aireación,
pues se requiere más aire.
6 .4 .1 .2 . Problemas de espuma.
La presencia de espuma en el tanque de aireación es normal para el proceso de lodos activados . Frecuentemente del 10 al 25% de la superficie del tanque de airea
clon, está cubierta con una película de espuma . Bajo ciertas condiciones de ope ración, la espuma puede convertirse en excesiva y puede afectar la operación delproceso . Hay dos tipos de espuma normalmente : espuma color café espesa y de consistencia grasosa y espuma blanca típica de detergentes.
56
a) .- Espuma Blanca
La espuma blanca es indicativo de una planta sobrecargada o cuando se arranca por
primera vez una planta (o arranque después de un paro largo) . Lo anterior significa que la concentración de MLSS es muy baja y que el F/M es muy alto . La espuma puede ser por detergentes o proteinas las cuales no pueden ser convertidas a comida por los microorganismos jóvenes, que crecen en el MLSS a un F/M alto.
Algunas causas probables de esta espuma son:
- Bajos MLSS debido a inicio de arranque
- Exceso de desecho de lodos activados ocasionando una disminución de los MLSS yun alto F/M.
- Presencia de condiciones desfavorables tales como:
+
Sustancias tóxicas o material inhibidor
+
PH bajo o alto (rango normal 6 .5 - 8 .5)
+
bajo nivel de O .D.
+
Deficiencia de nutrientes
+
Temperatura muy baja o alta
- Desecho de lodo activado (no intencional) causado por:
+
Cargas repentinas de materia orgánica
+
Perturbación biológica
+
Colchón de lodos alto en el clarificador secundario
+
Deficiencias mecánicas en el clarificador Secundario
+
Desnitrificación en el clarificador Secundario
+
Distribución impropia de flujo o sólidos en los clarificadores secundarios
- Distribución inadecuada de Flujo y/o Flujo de RAS a los tanques de aireación.
Las siguientes medidas deben ser implementadas para corregir el problema de espuma .
- Reduzca el desecho de lodo activado para aumentar la concentración de MLSS . La
disminución del flujo de WAS debe ser lenta y gradual.
- Mantenga una recirculación suficiente para mantener el colchón de lodo a 1/3 de
la altura del clarificador.
- Controle la tasa de aire, para mantener 1-3 mg/1 O .D . en el tanque de aireación.
- Debe vigilar que las descargas de tóxicos no se repitan o ponerse de acuerdo -con los industriales para preveer y prepararse con su planta a tales desechos.
- Modifique tuberias o estructuras que le permitan mantener una distribución adecuada de flujos en los tanques de aireación y clarificadores secundarios .
57
b) .- Exceso de Espuma color café, espesa y de consistencia grasosa.
Este tipo de espuma es asociada con plantas que están operando entre los rangos convencional y aireación extendida en cuanto a carga orgánica . La nitrificacióny los microorganismos filamentosos son con frecuencia asociados con este tipo deespuma . También, este tipo de espuma es normal en cualquier planta que opere con
reaireación de lodo.
Algunas causas probables de este . tipo de problema son las siguientes:
- El tanque de aireación está operando a bajo F/M, pues requiere nitrificación pa
ra eliminar nitrógeno en el efluente para cumplir con las condiciones particula
res de descarga.
- Formación de una alta concentración de MLSS debido a un insuficiente desecho de
lodo activado . Esto puede ocurrir en los cambios estacionales por cambio en -temperatura, resultando de invierno a verano mayor temperatura ; por tanto más actividad microbiana y consecuentemente mayor cantidad de lodo.
- Operación de la planta en reaireación de lodo.
- Desecho de lodo inapropiado.
Las siguientes medidas, deben ser implementadas para corregir el problema de espu
ma:
- Si no requiere operar para nitrificación, entonces gradualmente aumente la rela
ción de F/M.
- Cuando hay presencia de microorganismos filamentosos en el lodo, ellos pueden ser eliminados con la adición de cloro a la recirculación de lodo . La adiciónde cloro debe ser de 2 a 3 kg . de cloro por cada 1000 kg . de MLVSS por día . Debe tenerse mucho cuidado en la dosis, puede eliminar los microorganismos deseables.
- Implemente un mejor programa de desecho de lodo.
6 .4 .2 . Clarificador Secundario.
Los problemas que más se presentan en el clarificador . secundario son los siguientes:
- Arrastre de sólidos (washout solids)
- Abultamiento de lodo (Bulking Sludge)
- Elevación de lodo en bolas (Clumping & Rising)
- Efluente turbio
- Flóculos peqúeñitos en la superficie del clarificador secundario (ashing)
- Fuga de flóculos pequeños por el vertedor de los clarificadores secundarios(Pinpoint floc).
A continuación se describe cada uno de estos tipos de problemas.
58
6 .4 .2 .1 Arrastre de sólidos
En algunas ocasiones esta condición puede detectarse rápidamente cuando Ta sed imentación es buena, con una prueba de sedimentación de 30 min pero una cantidad homogénea de lodo en forma de ondas, se eleva a la superficie, aun cuando el colchón de lodo está abajo de la segunda mitad del clarificador o a un tercio del -fondo:
Algunas causas probables del acarreo de lodo son las siguientes:
a).-
El
equipo está operando mal.
b).- É1 clarificador está sobrecargado hidráulicamente.
c).-
El
clarificador sobrecargado de sólidos
d).- Corrientes de temperatura
Las siguientes medidas deben ser implementadas para corregir el arrastre de lodo.
a) .- Equipo operando mal.
El operador debe checar lo siguiente:
- Sistema de recolección de lodo.
- Bailes de distribución.
- Nivelación de vertedores.
b).- Clarificador sobrecargado hidráulicamente.
operador debe checar la carga hidráulica para cada clarificador secundario y tratar de distribuir el flujo uniformemente.
El
c).- Clarificador sobrecargado de Sólidos
La sobrecarga de sólidos se relaciona con el flujo influente al clarificador, elflujo de RAS y la concentración de MLSS . Reduciendo la concentración de MLSS o-el flujo de RAS puede eliminar la sedimentación en el clarificador secundario . Pa
ra reducir la concentración de MLSS en el tanque de aireación la mejor manera esaumentar el desecho de lodo activado, esté conciente que está aumentando la relación F/M . Una experiencia práctica es aumentar el 10% de desecho de lodo en -una semana en forma gradual.
d).- Corrientes de temperatura
arrastre de lodo también se debe a corrientes de temperatura de arriba hacia abajo y viceversa del clarificador secundario, y esto se debe a diferencia de tem
peratura entre la superficie y el fondo del clarificador . Si la temperatura delfondo es 1 .2°C . más fría habrá corrientes de temperatura ; lo anterior puede ser mejorado con la instalación de bailes para romper las corrientes y parar la turbu
lencia . Los bafles deben colocarse de tal manera de distribuir el influente lo más uniforme posible.
El
6 .4 .2 .2 Abultamiento de lodo
(Bulking Sludge).
Este tipo de lodo, ocupa mucho volumen después que el licor ha sedimentado en un59
periodo normal de tiempo . El abultamiento de lodo se debe a microorganismos filamentosos o a un floc disperso . El abultamiento se ha asociado con microorganismos
que parecen cabellos.
Algunas causas probables del abultamiento de lodo son las siguientes:
a) .- Microorganismos filamentosos presentes.
-
Bajo nivel de O .D . en el tanque de aireación
-
Insuficiencia de nutrientes
-
Bajo pH
-
Temperatura caliente
-
Desechos industriales
b) .- Ausencia de microorganismos filamentosos
-
Clarificador sobrecargado (alto F/M)
-
Sobreaireación
Lo primero que debe hacerse es llevar a cabo un examen microscópico del MLSS, para
determinar si hay o no microorganismos.
Cuando hay presencia de microorganismos filamentosos, se recomienda seguir las eta
pas siguientes:
-
Determine el nivel de O .D . en el tanque de aireación, si el nivel es menor a 0 .5 mg/1 de O .D . aumente de 1 a 3 mg/1 . Si en algunas partes el O .D . es alto y
en otras bajo, haga las acciones necesarias para distribuir bien el aire.
-
Calcule la relación de DB05 N : P ésta debe ser de : 100 . 5 1 . En general,
se agrega nitrato de amonio, superfosfato (fabricados por Fertimex) y cloruro férrico, para adicionar nutrientes de nitrógeno, fósforo y fierro.
-
Si el pH en el tanque de aireación es menor de 6 .5, eleve el pH a 7 aproximadamente con sosa cáustica, aunque la mejor manera es identificar la baja del pH,es casi seguro que una descarga industrial esta afectando el pH o el proceso de
lodos activados estânitrificando (destruye la alcalinidad).
Si la presencia de microorganismos es muy frecuente, el operador debe pedir la - asistencia de un microbiólogo . para que identifique el tipo de microorganismo filamentoso, la fuente de desecho que favorece su crecimiento y la manera de eliminarlo . Por ejemplo, si este filamentoso fuera Toxothrix, éste se debe a septicidaden el sistema de drenaje.
Cuando hay ausencia de microorganismos filamentosos.
-
Cheque si el F/M es alto en comparación con el que - se usa normalmente . Un alto
F/M produce floc disperso . Aumente 10% el flujo de desecho ; el floc disperso debe desaparecer aproximadamente en una semana.
- Cheque el nivel de O .D . en el tanque de aireación, concentraciones arriba de 3mg/1 indican exceso de aire
60
-
Una turbulencia excesiva rompe el flóculo y produce transporte de sólidos en los vertedores del clarificador secundario.
6 .4 .2 .3 . Elevación de lodo en bolas
(clumping
&
rising Sludge).
Cuando el lodo sedimenta inicialmente durante 30 min . de la prueba de sedimenta- cióndespués de 2 horas flota a la superficie, el problema es que esta ocurriendo una desnitrificación en el clarificador . Los iones de nitrato son reducidos a-.
nitrógeno gas y las burbujas se forman en el flóculo de lodo y lo hacen elevarse a
la superficie en bolas de 20 a 30 cros . de tamaño aproximadamente.
Algunas causas de elevación de lodo en bolas son las siguientes:
a).-
Operación de la planta a bajo F!M produciendo nitrificación.
b).-
El
c).-
Elevación de temperatura mas alta que la normal, produce más actividad, máscrecimiento de microorganismos y por lo tanto desnitrificación, debido a que
la cantidad de 02 disminuye y los microorganismos toman los nitratos y los convierten a nitrógeno gas.
lodo permanece mucho tiempo en el clarificador secundario y los microorga
nismos usan todo el oxígeno disponible y por lo tanto produce desnitrifica-ción.
Las medidas para corregir
ción se mencionan algunas:
la
elevación de lodo deben ser implementadas, a continua
-
Aumente el flujo de RAS para reducir el tiempo de retención en el clarificadorsecundario.
-
Aumente un poco la velocidad de las rastras, puede disminuir el problema.
-
Cheque el tubo de succión del clarificador en ocasiones puede estar mal ajustado o tapado, produciendo el efecto de cono en la succión.
-
Si no se requiere nitrificación, gradualmente aumente el flujo de desecho . Un10% de disminución gradual en una semana sera suficiente, observe dos semanas para verificar su solución.
6 .4 .2 .4 . Efluente turbio
Durante periodos de alta concentración de sólidos en el efluente, deben desarro- liarse pruebas de sedimentabilidad en el licor mezclado . Si después de una prueba
de sedimentación, ésta es pobre y el sobrandante turbio, la siguiente etapa es rea
lizar un examen microscópico para ver si hay o no protozoarios.
a).- Protozoarios presentes.
Cuando los protozoarios encontrados se ven inactivos, indica que una carga repenti
na de material tóxico esta presente, ha entrado recient mente a la planta . El ope
rador debe suspender el flujo de desecho de lodo activado hasta que pase esa sustancia tóxica a través de la planta . Si el protozoariolse observa activo y la tur
biedad del efluente continda, es indicio que hay una sobreaireación en el tanque de aireación y el flóculo se dispersa.
b).- Ausencia de Protozoarios.
Si no hay protozoarios presentes, pasa lo siguiente:
61
- F/M demasiado alto y el sistema está sobrecargado.
Se recomienda efectuar lo siguiente:
PRIMERO:
-
Calcule F/M
-
Compare F/M con el F/M para el cual la planta opera bien.
-
Si el F/M es mayor que el F/M con el que trabaja bien la planta, disminuya eldesecho de lodo.
-
Aumente el flujo de RAS.
SEGUNDO:
Si el F/M es menor que el F/M al que la planta trabaja bien, entonces:
-
Baje la concentración de O .D . en el tanque de aireación . Si el promedio es me
nor de 0 .5 mg/1 aumente entre 1 a 3 mg/l.
- Una sustancia tóxica ha entrado a la planta y destruyó el lodo activado . Agre
gue lodo activado de otra planta . Identifique la sustancia tóxica y la industria.
La siguiente tabla 6 .4 .1 indica los niveles de toxicidad de metales pesados que pueden ser tolerados por el proceso de lodos activados.
Tabla 6 .4 .1 . Concentraciones permisibles de metales pesados en el proceso de
lodos activados.
METAL
Concentración a la que podría ocurrir daño al proceso
de lodos activados.
Conc . Continua (mg/1)
Cadmio
Cromo
Cobre
Fierro
Plomo
Manganeso
Mercurio
Nickel
Plata
Cinc
Cobalto
Cianuro
Arsénico
62
1
2
1
35
1
1
0 .002
1
0 .03
1 a 5
> 1
1
0 .7
Conc .
Instantánea (mg/1)
10
2
1 .5
100
0 .5
5
0 .25
25
1 a 10
6 .4 .2 .5 . Flóculos pequeños distribuidos en la superficie del clarificador secun-dario (ashing).
La apariencia de pequeños flóculos distribuidos uniformemente en la superficie del clarificador secundario, se conoce como "aching" palabra en inglés que significa ceniza.
Algunas causas probables de esta condición son:
a).- El inicio de desnitrificación está ocurriendo en el clarificador.
b).- El licor mezclado en el tanque de aireación tiene una cantidad anormal de grasa.
El problema debe ser resuelto como sigue:
Primero agite el lodo que flota en la prueba de 30 min . de sedimentación:
-
Si el lodo sedimenta, la desnitrificación inicia, ver la solución al lodo que
se eleva (clumping Sludge)
-
Si no sedimenta el lodo, entonces hay grasa en el tanque de aireación, deter
mine un análisis de grasa . Si éste excede del 15% en peso a la cantidad deMLSS puede que la grasa provenga de:
+
El desnatador de los clarificadores primario no opera.
+
Alguna industria descargando grasas.
+
Las natas de los clarificadores se están recirculando en el influente.
6 .4 .2 .6 Fuga de flóculos pequeños por el vertedor del clarificador secundario .(Pinpoint Floc).
La aparición de pequeños flóculos densos en la superficie del clarificador es un
problema común en plantas que operan en aireación extendida . Este problema está
relacionado con un lodo viejo que sedimenta rápidamente, pero le faltan buenas caracteristicas de sedimentación ; es decir, al sedimentar deja flóculos densos pequeños suspendidos que llegan a la superficie (en los clarificadores secunda-ríos).
Algunas causas probables de este problema son:
a).-
La planta está siendo operada a un F/M pequeño o cercano al de aireación extendida, produciendo un lodo viejo, con malas caracteristicas de forma-ción de flóculo.
b).-
Hay una sobreaireación o mucho mezclado en el tanque de aireación, lo cual
rompe el flóculo.
Las medidas siguientes deben ser implementadas para corregir el problema:
-
Si el lodo tiene una sedimentación muy rápida en la prueba de 30 min . de sedi
mentación con una formación pobre de lodo, el efluente puede ser mejorado aumentando el desecho de lodo activado . Si se requiere nitrificación, tenga -cuidado en no desechar de más lodo.
-
Si se obtiene buena sedimentación y el sobrenadante es claro en la prueba desedimentación, entonces cheque la aireación, que sea apropiada y la mezcla en
el tanque de aireación sea suficiente .
63
6 .4.3 .
Problemas electromecánicos.
En una planta de tratamiento de aguas residuales mediante el proceso convencionalde lodos activados, así como en cualquier otra, los problemas electromecánicos - principales son los del sistema de aireación, el cual puede ser con sopladores o aireadores mecánicos superficiales . En las tablas 6 .4 .2 . y 6 .4 .3 . se mencionan -los más importantes.
6.5 .- MANTENIMIENTO
operador de una planta de tratamiento tiene muchas actividades, la mayoría tiene que ver con la operación eficiente de la planta . Un operador tiene la responsa
bilidad de descargar un efluente que cumpla con los requerimientos establecidos -_
por las condiciones particulares de descarga : haciendo esto, el operador mantienebuenas relaciones de trabajo con el Gobierno Federal, vacacionistas, usuarios delagua y vecinos de la planta.
El
Otra actividad que el operador tiene es el MANTENIMIENTO DE LA PLANTA . Para mante
ner una planta en óptimas condiciones de operación, se requiere que tenga un buenprograma de mantenimiento . El programa de Mantenimiento cubrirá todo, desde el -equipo mecánico hasta el cuidado de las estructuras, edificios y jardines.
mantenimiento mecánico es de primera importancia . El equipo tiene que ser mantenido en buenas condiciones de operación para poder alcanzar su óptima eficiencia.
Los fabricantes de equipo proporcionan información sobre el mantenimiento mecánico
de sus equipos . El operador debe leer toda la literatura de equipo de su planta y
entender los procedimientos . El operador debe ponerse en contacto con el fabrican
te o el representante local para cualquier duda o aclaración . Siga cuidadosamente
las instrucciones cuando realice el mantenimiento de un equipo . Debe reconocer -cuando no pueda efectuar algún mantenimiento o reparación y solicitar ayuda.
El
Para llevar a cabo con éxito un programa de mantenimiento, sus supervisores tienen
que entender la necesidad y los beneficios que proporciona al equipo que está en operación continua . Cualquier equipo que trabaje mal va a afectar la calidad delefluente y los costos de reparación serán muy altos debido a un mantenimiento defi
ciente.
6.5 .1 . Equipo sujeto a Mantenimiento.
Un programa bien claro y definido sobre mantenimiento preventivo es una parte esen
cial de las operaciones de la planta . Un mantenimiento preventivo asegurará y - _
alargará la vida del equipo y además, operará mejor que aquel que tiene poco mante
nilmiento . Esta sección deb, ser considerada únicamente como una guía en la reali nación de un programa de mantenimiento del equipo del proceso de lodos activados.
6 .5 .1 .1 . Motores
Los motores deben ser engrasados después de 2 000 horas de operación . El motor -tiene que ser detenido cuando empieza a eliminar la grasa . Remueva el tapón del orificio de alimentación de grasa y tapones de los drenes, destape el dren de cual
quier grasa dura, agregue grasa nueva a través del orificio de alimentación hasta=
que empiece a salir por el orificio de dren . Arranque el motor y permita que opere por 15 min para eliminar el exceso de grasa . Pare el motor e instale los tapones de los orificios de llenado y dren.
Después de cinco años de operación el embobinado del motor puede tender a deterió64
Tabla 6 .4 .2 . Problemas con sopladores mecânicos y como corregirlos
PROBLEMA
No hay flujo de
aire
N°
-
Baja capacidad deaire
CAUSA PROBABLE
1
Velocidad baja
2
Rotación inversa
3
Obstrucción en tu
beria
4
Velocidad baja
5
Presión excesiva
6
7
Obstrucción en tu
beria
Deslizamiento
8
Velocidad alta
'
Exceso de Potencia
Sobrecalentamiento
de baleros o engra
nes
9
10
Presión muy alta
Impulsores estan
rozando (cacahua
tes del soplador)
11
Inadecuada lubricación
Lubricación excesiva
12 ,
Cheque la velocidad con tacómetro yverifique pedido
Cheque el giro correcto, cambiando los alambres de alimentación de ener
gía eléctrica a motor.
Cheque obstrucciones en tubería.
Ver problema No . 1, si es la banda ajuste la tensión
Cheque presiones de entrada y salida
y vea especificaciones
Ver problema No . 1.
Cheque si hay piezas usadas en el in
tenor del soplador.
Cheque velocidad con tacómetro y revise orden de compra
Ver problema No . 5
Cheque la temperatura externa del so
piador si es alta, cheque el contac=
to de los impulsores . Corrija el -montaje y/alineación.
Lubrique el balero delantero del motor y engranes.
Cheque niveles de aceite, drene y co
loque aceite nuevo del grado adecua=
do
Ver problema No . 5
Cheque cuidadosamente, si esta desa=
lineado, al g nie a una milésima de -pulgada
Reajuste por tensión correcta
13
14
Presión excesiva
Copie desalineado
15
Tensión excesivade banda de motor
Velocidad muy ba- Velocidades muy bajas sobrecalenta-ja
, rân el motor, cheque el soplador.
16
Vibraciones
SOLUCION
17
18
19
20
21
22
Deslineación
Impulsores rozando
Engranes y bale-ros usados
Impulsores desbalanceados
Motor o sopladorflujo
Residuo de tube-ría
Ver problema No . 14
Ver problema No . 10
Cheque el uso y condición de baleros
En los impulsores pueden acumularseincrustaciones, limpie para obtenerlas mismas tolerancias.
Apriete tuercas y anclajes de montaje
La operación de sopladores produce pulsaciones, coloque juntas de huleentre el soplador y tubería de entra
da y salida para absorver vibracio-nes
65
Tabla 6 .4 .3 . Problemas con aireadores mecénicos superficiales y como corregirlos
~ INDICADORES/OBSERVACION
El aireador falla 11 arran
car
CAUSA PROBABLE
1 . Alambrado incorrecto ofalso contacto en la ca
ja de conexión del mo-tor.
2. Alumbrado incorrecto ofalso contacto en el pa
nel de control
3. Fusibles o elementos -térmicos impropios
El motor arranca pero el aireador tiene una descarga muy pobre
1. Alambrado incorrecto, ya sea en el panel de control o más probablemente en el motor
2. Dirección de rotación inversa.
3. Algo que afecta al impulsor, como basura .
66
SOLUCION
1. Coteje el diagrama dealumbrado de la placa
nominal del motor conlas conecciones en lacaja de conexión y enlos contactos.
2. Verifique el alumbrado
en el panel de control
3. Verifique que los fusi
bles y elementos térmi
cos cumplan las especT
ficaciones
1 . Verifique el alambrado
en el panel de control
y en el motor.
2. Invierta dos de las -tres fases (no cambiela conexión a tierra).
3. Ponga en reversa el . mo
tor por 3 6 5 segundos,
parelo, póngalo otra vez en reversa por 3 a
5 segundos, cambie a la dirección de rotación correcta . y arranque otra vez . Si ho hay resultados, verifi
que f1sicamente la uni
dad y remueva cualquier obstrucción . MAN
TENGA EL TANQUE LIBREDE BASURA.
Tabla 6 .4 .3, Problemas con aireadores mecánicos superficiales y como corregirlos
(continuación)
INDICADORES/OBSERVACION
Paro del motor por calen-.
tamiento del elemento tér
mico .
CAUSA PROBABLE
1 . Alambrado incorrecto
2 . Elementos térmicos equi
vocados, con el arranca
dor.
3 . Basura obstruyendo el impulsor.
4 . Sobrecalentamiento en el panel de control.
5 . Mala operación del bale
—
ro .
Defectuoso .
6 . El cono de succión se cayó al agua
SOLUCION
1 . Cheque el alambrado,vea si hay coneccio-nes flojas o cortas.
2 . Cheque el tamaño adecuado de los elemen-tos térmicos.
3 . Proceda como en la -sección anterior.
.
4 Agruegue compensado-res de calor en el pa
nel de control, prote
ja al panel de los rá
yos solares en áreasno ventiladas.
5 . Revise los baleros -del motor.
6 . Verifique que el cono
de succión esté en su
lugar.
Descarga desuniforme delliquido .
1 . Basura en la propela oen el soporte del motor
1 . Opere el motor en reversa con leves pique
titos al arrancador,como en los puntos(3)
de las dos seccionesanteriores . Si no ob
tiene resultados inspeccione la unidad.
Unidad flotando con incli
nación
—
1 . Tensión desuniforme enlos cables de anclaje
2 . Tensión innecesaria del
cable eléctrico del al
reador .
1 . Ajuste la tensión del
cable uniformemente.
2 . Reduzca la tensión -proporcionando más ca
_
ble .
El aireador moviéndose al
rededor de su punto de lo
calización .
—
1 . Basura en la propela
1 . Opere en reverso como
en procedimientos anteriores.
2 . Arregle la tensión de
los cables .
2 . Cable de anclaje muy -tensionado
67
rarse debido a la humedad y el calor . Mândelo revisar y reparar a un taller de -servicio autorizado.
a).- Reductor de Engranes
Normalmente el aceite de lubricación tiene una vida útil de 400 horas . Después de
estas horas de trabajo el aceite debe ser drenado del reductor de velocidad, y reponer nueva cantidad . Este procedimiento remueve particúlas finas de metal que se
han desprendido de los componentes internos debido al uso . Si se encuentran grandes cantidades de metal después de un paro, hay que llamar y consultar al fabrican
te del equipo.
Cuando vaya hacer el cambio de aceite en el reductor de engranes use un aceite para turbina de alta calidad . Después de un cambio de aceite inspeccione que los en
granes trabajen bien y que el aceite fluya y lubrique bien.
Los baleros deben ser engrasados cada 500 horas de operación, dependiendo de las condiciones del servicio.
NOTA : Se hace más daño a los baleros cuando se sobreengrasan que cuando les falta un poco.
El aceite para engranes y baleros debe cambiarse cada 1 400 horas de operación, ba
jo servicio normal y cuando se trabaje más, cuando sea requerido.
NOTA : Use el aceite adecuado, un aceite muy delgado o muy espeso, impedirá una ope
ración adecuada de baleros y engranes.
b).- Copie e impulsores
Cada 6 6 12 meses el aireador debe ser detenido para reajustar pernos y tuercas -del impulsor y copie de acuerdo a las recomendaciones del fabricante . Es tambiéntiempo de inspeccionar las superficies de metal y buscar algún deterioro, tal como
grietas, o componentes usados ; mientras que la unidad esté apagada cheque la al ineación de la flecha y el impulsor.
Después de realizar la rutina de . mantenimiento, los alrededores de la unidad tienen que ser barridos y lavados . Asegúrese que no deja grasa ni aceite tirado . Ti
re las estopas o trapos llenos de grasa o aceite en un bote o contenedor cerrado para evitar un riesgo de incendio.
6 .5 .1 .2 . Filtros de aire
Cuando se ha programado la limpieza dé filtros de aire, remueva los filtros de lacémara de filtración y cheque la cámara interna . Remueva cualquier tierra, arena,
papeles, agua o trapos . Normalmente los filtros pueden limpiarse usando agua a -presión o con vapor . Consulte el manual del fabricante para saber cuál es el méto
do recomendado . Seque los filtros, instale adecuadamente los filtros en la cámara
de filtración y asegúrese que no se dejan herramientas o algún objeto en la cámara
de filtración, ya que pueden ser conducidos o arrastrados a los sopladores.
6 .5 .1 .3 . Sopladores.
Generalmente todo el equipo lubricado con aceite debe pararse después de 400 horas
de operación . Después de este tiempo el aceite debe ser drenado del soplador, el compartimiento del aceite debe limpiarse
(lo mismo el filtro), y reponer con68.
aceite nuevo . Este procedimiento permite la remoción de suciedad.
Lubrique los baleros con grasa cada 500 horas de operación, dependiendo de las condiciones de servicio . No sobreengrase los baleros, les produce más daño que-cuando les falta un poco de grasa.
Cambie el aceite de baleros (cuando son baleros que usan aceite) y engranes y ade
más limpie el filtro cada 1 400 horas de operación normal, hágalo con mayor fre-=
cuencia cuando se requiera . Utilice la viscosidad y calidad de aceites adecuados.
Un aceite muy delgado o espeso hará que su equipo no opere como debe.
Los sopladores que no están en operación normal deben ser operados al menos 6 horas por semana . Las válvulas de alivio de presión deben checarse al menos una vez por mes, mediante accionamiento manual, levantando la válvula del asiento . -Pruebe la válvula de alivio de presión, para verificar si abre . a la presión que se requiere, esto se hace con el soplador en operación y cerrando un poco la válvula de alimentación de aire, hasta que la válvula de presión abra . Cuando la -válvula de presión abra verifique la presión en el manómetro de la línea de des-carga . Si la presión no es la correcta consulte el manual del fabricante y vea las instrucciones para calibrar la válvula a la presión deseada.
NOTA : NO CIERRE LA VALVULA DE DESCARGA COMPLETAMENTE, PUEDE OCASIONAR SERIOS DAÑOS AL SOPLADOR.
Efectúe esta prueba sólo si la válvula de alivio está entre el soplador y la válvula de descarga.
Nunca use grasa o aceite en la válvula de alivio de presión, debido a que la grasa o aceite puede endurecerse con el calor generado por el soplador y puede atorar la válvula de alivio de presión . Use un inhibidor de metal, éste lo puede en
contrar en cualquier tlapalería o ferretería.
Las válvulas de succión y descarga del soplador deben ser operadas una vez al mes,
con el soplador fuera de operación . Cierre y abra,completamente las válvulas, -aplique también inhibidor de metal al vástago o piezas móviles.
La válvula check debe ser checada cada mes, revise su operación y que asiente - bien cuando esté cerrada.
6 .5 .1 .4 . Sistema de distribución de aire.
Dependiendo del ambiente que rodee a las tuberías de distribución, se deben pro-gramar inspecciones para todo el sistema de tuberías una vez cada mes o cada seis
meses . Durante la inspección busque fugas, conexiones flojas, abrazaderas o so-portes en mal estado, corrosión de tuberias y válvulas difíciles de operar.
Si hay corrosión en el exterior de las tuberías, ésta debe limpiarse con cepillode alambre hasta quedar el blanco metálico característico de este tipo de limpieza, luego apligyie un primer y luego la pintura anticorrosiva . Si el ambiente esmuy corrosivo ponga una capa de asfalto con cintilla de fibra de vidrio . (Si se puede 2 cintillas de fibra de vidrio) . La fibra de vidrio y el asfalto protegerá
mejor la tubería del ambiente corrosivo.
Medidores de flujo y equipo de instrumentación deben ser calibrado cuando menos cada 6 meses para asegurar buenas lecturas . Todas las válvulas del sistema de -distribución deben ser completamente abiertas y cerradas una vez por mes (con los
sopladores parados), esto asegura una operación libre . Para válvulas o acceso 69
ríos especiales consulte su manual.
6 .5 .1 .5 . Cabezal de difusión (air headers).
Debido a las condiciones ambientales tan severas a las que están expuestas las tuberías de los difusores, se debe hacer un programa de mantenimiento, para evi-tar demoras en la operación de los difusores y el tiempo desperdiciado sea minimi
zado o rechazado . Las actividades siguientes deben programarse mensual o anual—
mente.
a) .- Mensual
-
Cierre y abra completamente las válvulas de aislamiento para asegurar una
libre operación.
-
Aplique grasa suficiente al pivote superior de la junta móvil (cavidad -del arillo de hule tipo "0") de la tubería móvil de los difusores (del ti
po Swing header).
- Cheque que no haya accesorios flojos (pernos y tuercas), apriételos si lo
están.
b) .- Anual
-
Eleve las tuberías de los difusores (air headers), límpielos, cheque quéaccesorios, pernos y tuercas no estén flojos ; si lo están apriételos.
-
Aplique grasa suficiente a la junta tipo "0" de la tubería de difusores tipo Swing ..
-
Cheque si existe corrosión, limpie la tubería con cepillo de alambre, inmediatamente aplique un primer y luego una pintura epóxica.
Una vez al año cambie el fluido hidráulico del cabezal de difusores (tipo Swing).
Cubra con hule los cabezales cuando no estén en uso ..
6 .5 .1 .6 . Difusores.
Las actividades de mantenimiento que deben programarse en base a un mes y un añoson las siguientes:
a) .- Mensualmente.
-
Aumente el aire de 2 a 3 veces de la cantidad normal durante 15 minutos para quitar lodo biológico o crecimientos biológicos que se han acumulado
alrededor de los orificios del difusor.
b) .- Anualmente.
Eleve el cabezal de aire del tanque y limpie los difusores, inspeccione pordaños y reemplace los necesarios .
.
Cuando hay difusores en mal estado y se les permite seguir en operación, repercutirá en la eficiencia del proceso de tratamiento.
Cabe mencionar que lo anterior, únicamente es una guía que . nos da idea a grosso modo de las actividades de algún equipo sujeto a mantenimiento en el proceso de 7
lodos activados ; querer cubrir todo el equipo sujeto a mantenimiento de una planta completo de tratamiento biológico nos llevaría demasiados volúmenes únicamente
en mantenimiento de equipo, lo cual no es propósito de este manual.
6 .5 .1 .7 . Válvulas.
a) .- Válvulas de compuerta.
El mantenimiento más común requerido en las válvulas de compuerta (gate valves) es su lubricación periódica, pintarlas para protegerlas contra corrosión y cam- -
biarles el empaque del vástago en la caja prensa estopas . Las siguientes actividades son las principales en el mantenimiento de válvulas:
-
Cambiar empaques.
Siga las instrucciones del fabricante para el reemplazo del empaque.
-
Opere la válvula frecuentemente.
Abra y cierre completamente por lo menos cada mes para evitar que se peguen.
-
Limpieza de la rosca del vástago.
Limpie
-
la
rosca del vástago y lubrique con grasa, tanto como sea necesario.
Fugas en válvula.
Revísela y cambie las partes usadas y empaque . Si al cerrar completamente laválvula hay fugas, internas, revise si el asiento de la válvula está deteriora
do', si es esto se requiere recubrir con hule el asiento de la válvula . Siga las instrucciones del fabricante.
b) .- Válvulas check.
En las válvulas check, el mantenimiento es mínimo y se resume a las actividades siguientes:
-
Inspección de la cara del disco de vaivén, abra la válvula y observe la condi
ción, de la cara del disco de vaivén, la cual puede . estar recubierta con hule,
piel o sin recubrimiento . Si el metal en el anillo del asiento está escoriado,
pula el disco con lija fina para metal.
-
Cheque el uso del perno que sostiene al disco de vaivén, ya que el disco debeser sostenido por . este perno para evitar fugas.
6 .5 .1 .8 . Vertedores.
En realidad el mantenimiento de vertedores es muy simple y consiste en revisar que el mecanismo se encuentre lubricado (su lubricación es idéntica a la de una válvula de compuerta) . También requiere limpieza y pintura para protegerlo contra la corrosión del ambiente.
6 .5 .1 .9 : Clarificadores.
Los siguientes puntos ayudarán al operador a mantener una operación apropiada desu clarificador:
-
Haga un archivo de todo el mantenimiento de su clarificador para referencias futuras . El archivo debe tener las tarjetas de reparación con la fecha y la descripción del trabajo realizado y las fechas de lubricación . Este archivo
71
también debe tener la dirección y teléfono del fabricante de equipo.
-
Siempre lubrique el equipo en los intervalos recomendados por el fabricante, usando los lubricantes indicados, cerciórese de no lubricar en exceso .,
-
Limpie todo el equipo y estructuras regularmente . Remueva el material flotante y espuma . Limpie el desnatador y caja de natas para prevenir olores.
-
Inspeccione y corrija cualquier ruido, fugas, manómetros, bandas y dispositi-vos de seguridad.
- Drene el clarificador cada año y revise que la columna y rastras estén protegi
das contra corrosión, si hay indicio de partes oxidadas, cepíllelas a blanco-metálico y píntelas con una pintura epóxica . Revise que las rastras giren libremente . Revise que el tanque no tenga cuarteaduras.
- Mantenga los vertededores nivelados para prevenir cortocircuitos.
6 .5 .1 .10 . Aireadores superficiales.
El mantenimiento que se requiere para los aireadores mecánicos superficiales es mínimo . La simplicidad del diseño de la unidad elimina la necesidad de programas extensivos de mantenimiento . Sin embargo, se sugiere el mantenimiento preven
tivo siguiente:
Los diferentes tipos y tamaños de los motores que se usan para los aireadores mecánicos superficiales no se lubrican de la misma manera, debido a que los moldesy técnicas de producción usadas por los diferentes fabricantes de motores no sonlas mismas . Sin embargo hay dos tipos de accesorios para lubricación, los cuales
son básicos.
TIPO A
Este tipo posee accesorios de lubricación llamados de Alenite . Estos accesoriosse encuentran en la parte externa del cuerpo del motor justo en la parte donde se
encuentran los baleros superior e inferior . Estos accesorios poseen orificios pa
ra liberación de grasa en exceso, los cuales están colocados a 90 0 de los accesoriospara lubricación . Para lubricar remueva el tapón de los accesorios de lubri
cación y bombee grasa hasta que aparezca la grasa por el orificio de liberación de exceso de grasa . Coloque los tapones de los accesorios de lubricación.
TIPO B
El segundo tipo de accesorios es el que libera la grasa en exceso en el mismo pun
to de aplicación, este tipo de accesorios es muy común en los motores Reliance . También este accesorio se encuentra en la parte externa del cuerpo del motor, cer
ca de los baleros superior e inferior . Este accesorio se identifica por su apa-riencia hexagonal . En el perímetro de este accesorio hay tres orificios por donde se libera la grasa . Para lubricar estos motores use una pistola engrasadora la cual tiene un accesorio para roscarse con el accesorio hexagonal del motor, -bombee grasa hasta que aparezca grasa en los orificios de lubricación.
NOTA : NO SOBRELUBRIQUE LOS BALEROS.
Frecuencia de lubricación.
Los motores de 1 H .P . hasta 25 H .R . deben lubricarse cada 6 meses . Los motores 72
mâs grandes deben lubricarse cada 4 meses.
Las grasas que más se usan en la lubricación de los motores de aireadores .superficiales son:
1 .- Motores General Electric
a).b).c).d).-
Alvania # 2 Shell, Co . (Muy buena se recomienda)
Alvania # 3 Shell, Co.
Atlantic 54-GL Atlantic
Regal AFB Texaco.
2 .- Motores Reliance
a).b).c).d).-
Chevron SRI-2 Standard of California (Muy buena, se recomienda)
Alvania # 3 Shell, Co.
Texaco AFC # 2 Texaco
Lubriko M-21 Master Lubricants.
3 .- Motores Toshiba
a).b).c).d).-
Mobilux # 2 Mobil (se recomienda)
Alvania # 2 Shell
Beacon 325 Exxon
Chevron BRB #2 Std . of California
4 .- Motores IEM
a).b).c).d).e).-
Chevron SRI-2 Standard of California (Recomendado)
Premium RB Texaco
Unirex N2 Exxon
Dolum R Shell
Rykon Premium American
Otro mantenimiento preventivo que se aconseja, es una inspección periódica a las lineas donde se encuentran sujetos los aireadores superficiales y leer el amperaje
en el centro de control de motores para verificar que los motores no estén sobre-cargados . Si los motores en el centro de control de motores no tienen indicador de amperaje use un amperímetro de gancho y obtenga las lecturas de las tres lineas
de cada motor, asi como el voltaje.
Cuando realice alguna reparación, donde se requiere remover la propela, tenga mucho cuidado cuando vaya a colocar el aireador en servicio nuevamente, la flecha -del motor debe estar perfectamente alineada y la propela debe balancearse dinâmica
mente . Realice un analisis de vibraciones en el motor, use un analizador portâtiT
colocando los dispositivos de captación de vibración perpendiculares a la flecha del motor y colocados en linea recta en la parte donde se encuentran los baleros superior e inferior (un dispositivo de captación de vibraciones para cada punto) .Si el desplazamiento es de 2 milésimas en cualquiera de los baleros del motor indi
ca desbalanceo, el cual tiene que corregirse . Para el balanceo dinâmico de la pro
pela se requiere ver las instrucciones del manual de instalación de los fabricantes . Un desbalance en la propela, producirá desgaste en los bujes o dispositivospara desviación del agua que sube por la flecha por acción del movimiento de la -propela en el agua, lo cual permitirâ que pase el agua al balero inferior del motor y después al motor, esto produciré que el balero inferior se destruya y el - agua entre en el motor cortocircuito que lo quemarâ, el costo de una reparación 73
de un motor quemado de 75 HP es de medio millón de pesos aproximadamente en la
tualidad (1984).
ac
6 .5 .2 .- Mantenimiento Preventivo.
Los programas de mantenimiento preventivo ayudan al personal de operación a tener
el equipo en condiciones satisfactorias de operación y ayudan a detectar y corregir pequeños detalles operativos antes que se conviertan en problemas mayores.
Una manera de hacer un programa de mantenimiento es mediante un pequeño pizarrónde mantenimiento, tal como se muestra en la figura 6 .5 .1, este pizarrón tiene del
lado izquierdo compartimientos de mica, donde se coloca una tarjeta con el equipo
mayor y todo el equipo que éste contiene, viene en tarjetas debajo de la tarjetade equipo mayor . A cada equipo le corresponde un renglón . Cada equipo de la - planta de tratamiento se coloca del lado izquierdo en tarjetas.
lado derecho del pizarrón es un calendario anual y viene presentado en meses,semanas y días, con el fin de programar mantenimiento diario, semanal, mensual, trimestral, semestral, anual o como marque el equipo . La manera de saber cuandohay que efectuar un mantenimiento, es marcando con alfileres con cabezas de color
o algo similar (pueden ser imanes pintados, fichas, etc .) . Cada color debe repre
sentar cierto periodo de mantenimiento ; por ejemplo : el color azul, puede ser -mantenimiento mensual o trimestral, el rojo semanal, el negro anual y así sucesivamente, se marca todo el pizarrón con estos colores y se van llevando tarjetas de registro para saber cuando se hizo el último mantenimiento o reparación.
El
Cuando en el pizarrón de mantenimiento hay un color para una fecha dada, que indica que hay que dar mantenimiento a una bomba determinada de la estación de bombeo,
entonces se toma la tarjeta y se lee en ella donde se encuentra el manual de ins
trucciones de servicio y en qué volumen, libro o carpeta se encuentra.
El jefe de mantenimiento entonces, da instrucciones a su gente acerca del manual,para que ellos sigan las instrucciones de servicio del manual del fabricante . Elprograma continua de esta manera.
En la actualidad, toda la información del equipo es introducida a computadoras yéstas diariamente nos indican cuál equipo se le dará mantenimiento y a cual ya se
le dio . La computadora nos dice qué equipo y qué es lo que se le requiere hacerde mantenimiento, tipo de aceite, cambio de piezas, etc.
6 .5 .2 .1 . Registros de Mantenimiento.
Una falla que ocurre con frecuencia en los programas de mantenimiento, es el olvi
do a registrar el trabajo o reparación después que se terminó con esta actividad.
Cuando esto pasa el mecánico o el Jefe de Mantenimiento tiene que confiar en su memoria para saber cuando realizar otra actividad de mantenimiento preventivo a su equipo . Conforme pasan los días, semanas y meses, el programa de mantenimiento
preventivo se pierde en el tumulto de actividades de reparaciones diarias y se -pierde el control.
La única manera de mantener un record de un mantenimiento preventivo es llevando"REGISTROS", cualquiera que sea el sistema dé registros usado, debe llevar al dia
todas las actividades efectuadas . En la fig . 6 .5 .2 . se presentan tarjetas de ser
vicio a equipo . Son fáciles de llenar y requieren poco tiempo para mantenerlas al día.
La TARJETA DE SERVICIO A EQUIPO (ó tarjeta maestra) se tiene que llenar para cada
74
Fiq .6.5.I.-PROGRAMA
ENERO
EQUIPO
I -
A
REJA FINOS PASSAVANT
CLARIF. PRIMARIOS
3
4
FEBRERO
5 6 7 8
MARZO
9
A
10
II
SEPTIEMBRE
OCTUBRE
NOVIEMBRE
DICIEMBRE
12
A
A
A
N
N
AEREADORES 1-16
CLARIF . SECUNDARIO
2
DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO -
R
R
N
- SIST. MOTRIZ
- REDUCTOR VEIDC
- RASTRAS
- VALVULAS
A = AZUL (MANTENIMIENTO CADA DOS 'MESES )
R' = ROJO (MANTENIMIENTO SEMESTRAL)
N = NEGRO (MANTENIMIENTO ANUAL)
N
Fig .6.5 .2.-. TARJETAS DE SERVICIO A EQUIPO Y REGISTRO D.E SERVICIO
TARJETA DE SERVICIO A EQUIPO
EQUIPO :
ACTIVIDAD
BOMBA
DE AGUAS NEGRAS Not
TRABAJO A EFECTUAR
REFERENCIA
FRECUENCIA
DIARIO
TIEMPO
SEMANAL
LUNES
I
2
CHEQUE SELLO DE AGUA Y PRENSA ESTOPA
OPERAR BOMBAS ALTERNADAS
VOL . 1
VOL . I
3
INSPECCIONE ENSAMBLADO BOMBA
VOL . I
SEMANAL
4
INSPECCIONE LUBRICACION Y BALEROS
VOL .I
c/3 MESES
1,4,7,10
MIERCOLES
VOL . ,
c/3 MESES
1,4,7,10
6
CHEQUE LA TEMP . DE OPERACION DE LOS
BALEROS
CHEQUE ALINEACION FLECHAS BOMBA Y MOTOR
VOL . I
c /6 MESES
4,10
7
INSPECCIONE Y DE SERVICIO A BOMBAS
VOL . I
C/6 MESES
4,10
8
DRENE LA BOMBA ANTES DE PARARLA
VOL . I
5
* 1,4,7, 10 SON LOS MESES DEL AÑO, EN LOS QUE SE DEBE DAR SERVICIO
TARJETA DE REGISTRO DE SERVICIO
EQUIPO : BOMBA DE AGUAS NEGRAS Nol
FECHA
t- V- 80
I- VI- 80
VI{-
80
TRABAJO REALI ZADO . ACTIV. No
IY2
1-3-4-5
FIRMADO
C . A . S.
F .O .C.
R . C. M.
FECHA
TRABAJO EFECT.
ACTIV. No )
FIRMADO
pieza de equipo en la planta . Cada tarjeta debe tener el nombre del equipo, talcomo : Bomba de lodo o clarificador primario No . 1.
a).- Enumere cada servicio de mantenimiento. requerido.
b).- Haga una lista de mantenimiento indicando la frecuencia . Por ejemplo : Sies un servicio diario use los números 1, 2 y 3 . Si es semanal 4 y 5 ; y sies mensual 6, 7 y 8 y así sucesivamente.
c).- Describa el tipo de servicio, dependiendo del trabajo que se va a efectuar.
Asegúrese de incluir todas las inspecciones necesarias así como el servicio . Uni
camente como dato de referencia incluya el número de sección donde se encuentra el equipo . La tarjeta de información de servicio puede ser cambiada para satisfa
cer las necesidades de su planta o equipo particular, tal como recomiende su fa-bricante de equipo, pero asegúrese que la información en la tarjeta sea completay correcta.
La TARJETA DE REGISTRO DE SERVICIO, debe tener la fecha y , el trabajo realizado, listado por número y firmado por el técnico quien hizo el servicio . Algunos operadores prefieren mantener todas las tarjetas archivadas, mientras otros colocanlas tarjetas cerca del equipo y otros hacen las dos cosas.
Cuando la tarjeta de servicio se encuentra llena, archívela para tenerla como futura referencia y reemplacela con una tarjeta nueva pegada a la tarjeta maestra .LA TARJETA DE SERVICIO A EQUIPO, nos dice qué debe ser efectuado y cuando y la -TARJETA DE REGISTRO DE SERVICIO nos dice qué hizo y cuando se hizo,
6 .5 .3 . Mantenimiento Correctivo.
Este tipo 'de mantenimiento es muy común en las empresas y no se lleva programa al
guno y es muy costoso . Consiste únicamente en olvidarse por completo del equipouna vez que fue reparado y lubricado y repararlo nuevamente cuando éste deje de operar . En algunas ocasiones ya se quisiera un mantenimiento correctivo, ya queel mantenimiento que se lleva es de "EMERGENCIA" ; por ejemplo : cuando se tienen tres bombas de aguas negras, de las cuales dos se usan para operación normal y -una bomba esta en turno o Stand-by por si se descompone alguna . Cuando se descom
pone una, la bomba de stand-by entra en operación a suplir la descompuesta, mientras que es reparada ; esto es mantenimiento correctivo ; ahora, si la bomba descom
puesta no se repara, y se descompone otra bomba, entonces hay que reparar inmedia
tamente alguna de las dos descompuestas, para poder trabajar a la capacidad de -operación . Esto último es mantenimiento correctivo pero de emergencia.
Este tipo de mantenimiento es indeseable, ya que produce una vida corta del equipo, es costoso y produce muchos problemas operacionales.
6 .5 .4 . Conservación de edificios, tanques, canales y jardines.
El mantenimiento de edificios es otro programa que debe ser llevado a cabo con re
gularidad . Los edificios en una planta de tratamiento son construidos normalmente de materiales resistentes, para durar muchos años . Los edificios deben mantenerse en buenas condiciones, cuando vaya a pintar el edificio, se recomienda llamar a un experto en pintura y pedirle la pintura mis adecuada para la conserva- ción del edificio . El experto le dirá también que combinaciones le quedan bien y
cuáles son los colores mis adecuados para tuberías y estructuras . Dé la debida importancia a la calidad de la pintura, una pintura cara pero buena, le dará unamejor protección y durante mis tiempo .
77
Los tanques de la planta y canales, tales como clarificadores, desarenadores y cárcamos de bombeo, deben ser drenados o vaciados para inspección cuando menos -una vez por año . Cerciórese que el nivel freático está lo suficientemente abajode tal manera que los tanques no flotarán On el agua del subsuelo cuando lleve a
cabo el vaciado de los tanques . o que se produzcan grietas por la presión del subsuelo.
Los jardines mantenidos en buenas condiciones, darán una apariencia grata a la -Esto es muy Importante cuando lleguen a la planta visitantes y le ayudaplanta .
ráa mantener buenas relaciones con el público en general . Un arreglo a los jardines da mucha apariencia . Generalmente una planta con muchos jardines y flores
dará la apariencia de que la planta es limpia y está operando en las mejores condiciones ; sin embargo, una planta sucia, descuidada, mal pintada, dará muy mala imagen .
El operador debe tener muy en cuenta esto.
6 .5 .4 .1 . Conservación de edificios.
El programa de mantenimiento de edificios, depende de la edad, tipo y uso de un edificio . En edificios nuevos se requiere checar que todos los accesorios trabajen apropiadamente . Edificios viejos requieren observaciones cuidadosas y una rá
pida atención por fugas, equipo descompuesto (aire acondicionado, calefacción,
etc .) reposición de accesorios (lámparas, sanitarios, lavabos, etc .) . Se tiene que dar atención a muchas cosas en edificios, tales como : sistema eléctrico, plomería, calefacción y refrigeración, ventilación, pisos, ventanas, azoteas y drena
je y alcantarillas . Realice un chequeo regular de estas cosas y prevenga problemas futuros y costo.
En cada edificio de la planta, cheque periódicamente escaleras, barandales de seguridad, plataformas y asegúrese que hay un buen alumbrado, altura y buenos baran
dales de protección . Rechace cualquier alteración o trampas en los edificios, ti
les como tubería tirada, insuficiente claro libre para pasar por un camino determinado, una alcantarilla destapada . Las áreas de almacén deben estar organizadas
y limpias.
Mantenga todos los edificios limpios y ordenados . Los sanitarios deben encontrar
se en perfectas condiciones de operación y muy limpios . Todas las herramientas de la planta y el equipo debe ser mantenido limpio y en un lugar apropiado . P isos, ventanas y paredes deben limpiarse regularmente para mantener una buena limpieza . Una planta de tratamiento que se mantiene limpia y ordenada, proporcionaun buen ambiente de trabajo y seguro.
6 .5 .4 .2 . Conservación- de tanques y canales.
Programe inspecciones de tanques y canales durante períodos de bajo flujo . Cam-bie flujos para revisar tanques . . Todas las superficies de metal que están en con
tacto con el agua residual y expuestas a gases del agua residual, deben estar de El recubrimiento debe realizarse cuan
bidamente protegidas con pintura especial .
do la inspección así lo indique . En superficies donde se haya caído la pintura protectora (por ejemplo en tuberías) hay que limpiar con chorro de arena (Sand -blast) o con cepillo de alambre, antes de aplicar alguna pintura.
La pintura para proteger tanques o canales generalmente es del tipo asfáltica . Es
te mantenimiento debe ser periódico . En áreas no muy severas una pintura plástica será suficiente . Vea al experto en pinturas.
78
CUIDADO : DRENADOS PERIODICOS, INSPECCIONES Y REPARACIONES DE TANQUES Y CANALES ES FUNDAMENTAL . UNA FALLA PRODUCIRA UNA PERTURBACION FUERTE DE OPERA-C3ON . PROGRAME EL TIEMPO DE MANTENIMIENTO.
6 .5 .4 .3 . Conservación de Jardines.
Si los jardines no han sido arreglados, es responsabilidad del operador mandarlos
arreglar . El arreglo consistirá en mandar poner flores y plantar zacate y árboles y evitar malezas, roedores e insectos . Coloque señales indicando el acceso ydirección a las unidades de tratamiento, dirección de flujo en tuberías . Los jar
dines deben estar cercados para mantener alejada a la gente o entrar sin permiso,
mantenga bien pintada la tubería y accesorios, así como el equipo para evitar dar
la impresión de un montón de chatarra . Adorne su jardin muy bien, esto le ayudará mucho a mantener buenas relaciones con los visitantes, gobierno federal y su jefe, además indicará que usted está llevando a cabo un buen trabajo.
6 .6,- SEGURIDAD EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO.
Una planta de tratamiento que trabaja sin seguridad, no tiene razón de ser . Reco
nocer condiciones de inseguridad y corregirlas es de vital importancia . El opera
oor tiene que tomar muy en serio la seguridad en su planta . Recuerde lo siguiente :
"LOS ACCIDENTES NO SUCEDEN, SON CAUSADOS".
En esta secctón se dará una guía general sobre seguridad, pero es necesario que el operador busque una agencia especializada en seguridad para que le proporcione
la asistencia requerida para su personal . Actualmente, está teniendo mucho éxito,
sistema de administración por puntos "SASP", para mayor información sobre este
sistema comuníquese con la Asociación Nacional de Seguridad e Higiene.
el
6 .6 .1 . Porqué la Seguridad?
Un gato puede tener 7 vidas, pero usted únicamente tiene una, protéjala . Unos lo
intentan, pero únicamente su esfuerzo, pensamiento y actos de seguridad le pueden
asegurar la oportunidad de continuar con vida . Las plantas de tratamiento de - aguas negras en los Estados Unidos, han ocupado lugares de importancia en acciden
tes.
El dueño de la planta de tratamiento, debe preocuparse por proporcionarle un lugar de trabajo seguro . Pero usted como operador que tiene bajo su responsabili-dad la operación de la planta de tratamiento, tiene que aceptar la tarea de ver que su planta se siga manteniendo de tal manera, de que siempre sea un lugar segu
ro para trabajar . Lo anterior únicamente puede llevarse a cabo PENSANDO Y ACTUAN
DO CON SEGURIDAD.
Usted tiene la responsabilidad de protegerse a sí mismo ; a su personal y visitantes, estableciendo procedimientos de seguridad para su planta y vigilar que seanllevadas a cabo.
Entrénese asimismo y analice sus actividades, áreas de trabajo y procedimientos desde un punto de vista de seguridad . Aprenda a reconocer acciones potencialmente peligrosas . Cuando usted reconozca un riesgo, tome acción inmediata para corregirlo o eliminarlo, si no es posible eliminarlo, realice actividades que evi-ten accidentes . Como individuo, usted está sujeto a accidentes o daño a propiedad ajena como resultado de su descuido . RECUERDE : LOS ACCIDENTES NO SUCEDEN . ..
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SE HACEN, esto es una verdad, ya que detrás de un accidente hubo una serie de acciones que condujeron a un acto de inseguridad, o a una combinación de ellos . - PIENSE EN SEGURIDAD.
Los accidentes pueden ser prevenidos usando buen sentido común, aplicando unas po
cas reglas básicas y adquiriendo un buen conocimiento de cuales son los riesgos en su planta . La compañía "Bell System" de Estados Unidos tiene la mejor seguridad en su planta y este éxito se debe en parte a la política siguiente:
"NO HAY TRABAJO TAN IMPORTANTE NI EMERGENCIA TAN GRANDE QUE NO TENGAMOS TIEMPO
PARA TRABAJAR CON SEGURIDAD".
6 .6 .2 . Seguridad en las plantas de tratamiento.
Debido a que se han encontrado riesgos, en estaciones de bombeo y que son similares a las encontrados en plantas de tratamiento, los puntos que se discuten a con
tinuación pueden aplicarse a ambas situaciones.
6 .6 .2 .1 . Obra de toma.
En este punto, se cubren algunos aspectos de seguridad eñ rejillas de barras, des
menuzadores y estaciones de bombeo.
a).- Rejillas de barras.
Estas pueden ser de operación manual o automáticamente limpiadas . Cuando sean de
limpieza manual, cerciórese que tenga un área limpia y firme para pararse y lle-var a cabo la operación de limpieza de las barras . Remueva algas, grasa u otro material que le pueda causar algún resbalón . UNA BUENA LIMPIEZA EN ESTA AREA ESFUNDAMENTAL.
Cuando esté limpiando las barras, asegúrese de tener espacio suficiente para quepueda manejar la longitud de su rastrillo, de tal manera que usted no será desbalanceado si el rastrillo topa contra la pared . Use guantes para evitar rasponesen sus manos, esto puede ocasionarle una infección en su cuerpo.
Coloque todo el material recolectado con el rastrillo en un contenedor que puedaser fácilmente removido de la estructura . No levante material muy pesado como -arena, puede provocarle hernia o una dislocación de una vértebra de la columna . Debe tener a la mano un dispositivo para colgar su rastrillo, cuando no lo use, no lo deje tirado en el piso.
Si tiene una rejilla con limpieza automática, nunca trabaje en los circuitos eléc
tricos o en partes mecánicas sin antes apagar la unidad . Cuando vaya a quitar -partes o hacer una reparación mayor, apague la unidad y ponga un bloqueo al - - switch y una tarjeta de seguridad (Ver Fig . 6 .6 .1 que representa el contenido dela tarjeta de seguridad) . La hora y la fecha en la que la unidad fue puesta fuera de servicio, debe colocarse en la tarjeta y firmada por la persona que paró la
unidad y ninguna persona debe quitar esta tarjeta sin autorización de la personaque paró la unidad.
b).- Desmenuzadores o desintegradores.
Nunca trabaje cerca de partes en movimiento o circuitos eléctricos, si no tiene apagada la unidad de tratamiento . Asegúrese que el interruptor tiene una tarjeta
de seguridad colocada.
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PELIGRO
HOMBRE
TRABAJANDO
N. O OPERE ESTE
EQUIPO MIENTRAS
ESTA TARJETA ESTE
COLOCADA
FIRMA
UNICA PERSONA AUTORIZADA
PARA REMOVER ESTA TARJETA
Fig .6 .6 .I .-TARJETA DE SEGURIDAD
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Se debe tener una buena limpieza en el área de desmenuzado o desintegrado, manten
ga limpios todos los pasillos y áreas de acceso . Limpie inmediatamente y propor cione un lugar adecuado para las herramientas que se usen en el área.
Vea que los guardas sean instalados y mantenidos en su lugar alrededor de cables,
engranes, poleas y equipo de alta velocidad como desintegradores.
c) .- Estaciones de Bombeo.
Proporcione ventilación adecuada para remoción de gases y abastecimiento de oxige
no . Si la estación de bombeo está abajo del nivel . de piso y con ventilación forzada, cerciórese que el abanico esté operando antes de entrar (Si es que la éstación de bombeo está muy cerrada).
Nunca remueva los guarda copies de las bombas o motores, sin_antes parar el equi
po y poner la tarjeta de seguridad . Siempre reinstale los guarda copies . Remueva todo derrame .: de grasa o aceite . inmediatamente . Nunca arranque una bomba de -desplazamiento positivo contra una válvula cerrada . En bombas de pistón, el yugo
de válvulas check se puede romper y dañar personas que se encuentren cerca.
Todas las luces de emergencia usadas en estas áreas deben ser a prueba de expío-sión . Asegúrese que todas las luces están operando bien . NO FUME EN ESTAS - AREAS.
NOTA : A MENOS QUE USTED SEA UN TECNICO ELECTRICISTA CALIFICADO, PERMANEZCA ALEJA
DO DEL INTERIOR DE PANELES- ELECTRICOS .
6 .6 .2 .2 . Canales desarenadores.
Los canales desarenadores pueden ser de varias formas y tamaños, pero tienen unacosa en coman, se ensucian bastante, manténgalos limpios, sobre todo pasillos deacceso, para evitar resbalones . Antes de trabajar en partes mecánicas y circuitos eléctricos, apague la unidad de tratamiento, bloquee el switch de arranque ycoloque una tarjeta de seguridad.
Si hay necesidad de entrar al canal de desarenación, hágalo con precaución . Si es un área muy encerrada, proporcione y mantenga ventilación adecuada para remo-ver gases y abastecer oxigeno a los operadores . Siempre cheque si hay gases antes de entrar . NO FUME EN ESTAS AREAS.
Fíjese donde pisa y hágalo con cuidado, puede haber una sustancia en el escalón (lana, aceite, grasa) que puede hacerlo caer, use los barandales . Si es posibleaplique bandas antiderrapantes a los escalones o coloque escalones rugosos . Si hay necesidad de usar herramienta o equipo al fondo del área, bájelos con una cubeta y usando una soga, no intente bajar con las herramientas por las escaleras y
menos si son del tipo marino.
6 .6 .2 .3 . Clarificadores.
El riesgo más grande que se tiene cuando se trabaja en el clarificador, es el peligro de resbalar . Use escalones que no sean resbalosos (cintas antiderrapantes)
y pasillos de material antiderrapante rugoso . Superficies muy lisas son muy peli
grosas sobre todo en zonas muy frias donde hay acumulacion de hielo en el piso . El hielo es muy peligroso tenga cuidado.
Su programa de limpieza debe incluir la limpieza de vertedores y cajas de espumas
y : natas . Cuando haya necesidad de pararse en la caja de espumas, asegúrese con 82
un cinturón de seguridad y un salvavidas, además que otro operador esté con usted.
Una caída de aquí puede ocasionarle serios problemas . Sea precavido cuando traba
je en el fondo del clarificador . Cuando limpie el fondo, hágalo con agua a pre-sióny primero limpie con el chorro y luego camine por la parte limpia.
Siempre apaguen la unidad motriz, bloquee el switch de arranque y ponga tarjeta de seguridad cuando vaya a trabajar en el mecanismo motriz ; ya que aunque trabaja
muy lento tiene muchísima potencia en su movimiento . Tenga cuidado de aclarar -cuando se le haya atorado alguna herramienta en el sistema de engranes . Los guar
das protectores de engranes, cadenas, bandas u otras partes móviles deben estar en su lugar, siempre que la unidad motriz esté en operación.
6 .6 .2 .4 . Tanques de aireación.
Los tanques de aireación deben tener barandales de seguridad en los pasillos de acceso . Un operador nunca debe ir solo en áreas donde no hay barandales de seguridad . Cuando trabaje en paredes divisorias de tanques de aireación tipo "Y", al
menos dos operadores deben hacer el trabajo . El tanque de aireación debe estar provisto de salvavidas disponibles en cualquier momento, lo mismo de cuerdas loca
lizadas en puntos estratégicos, alrededor de los tanques de aireación.
Un experimento en Inglaterra encontró que si un operador cayera dentro de un tanque de aireación con difusores, el operador debe sobrevivir debido a que el aireserá colectado en su ropa y lo hará flotar ; sin embargo, en aireadores donde hayalimentación de aire con difusores, únicamente a lo largo de las paredes del tanque se desarrollan corrientes muy fuertes que lo arrastran al fondo del tanque, que ni el más fuerte nadador podría vencer . CUANDO TRABAJE EN TANQUES DE AIREACION, USE SIEMPRE SALVAVIDAS Y SUJETESE DE LA CINTURA CON UNA CUERDA QUE ESTE SUJETA A UN PUNTO QUE LO PUEDA SUJETAR CON SEGURIDAD .
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12. APHA - AWWA - WPCF . Stanaard Methods for the Examination of. Water and -Wastewater, 15th, edition 1980 .
CURSOS CORRESPONDIENTES AL PROGRAMA DE
CAPACITACION PARA OPERADORES DE PLANTAS
DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
PRIMER NIVEL
I .- Introducción al control de la contaminación del agua.
2 .- Teoría de los procesos físicos de tratamiento.
3 .- Microbiología del agua y teoría del tratamiento biológico.
4 . .- Operación y mantenimiento de instalaciones para el pretratamiento
de aguas residuales, tratamiento primario y lagunas de estabilizacíon.
SEGUNDO NIVEL
I .- Elementos para la operación de plantas de tratamiento.
2 .- Operación y mantenimiento de lagunas aireadas.
3.- Operación y mantenimiento de filtros percoladores.
4.- Operación y mantenimiento de discos biológicos.
5 .- Operación y mantenimiento de sistemas de desinfección.
6 .- Operación y mantenimiento de sistemas de lodos activados.
7 .- Operación y mantenimiento de sistemas de tratamiento fisicoquímico.
LOS CURSOS CORRESPONDIENTES AL SEGUNDO NIVEL FUERON
ELABORADOS PARA LA SECRETARIA DE DESARROLLO URBANO
Y ECOLOGIA, POR
PRAMESA
PROYECTOS AMBIENTALES ESPECIALIZADOS, S.A.
'La Impresora Azteca' S . de R . L ., avenida Poniente 140 N° 681-1,
colonia Industrial Vallejo, 02300 México, D . F.