UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE CAPACITACIÓN OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES MODULO PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MANUAL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS Elaborado por Ing. MSc. Henry Blanco e Ing. MSc. Rebeca Sánchez Julio 2005 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales PROGRAMA DEL MÓDULO TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS OBJETIVO Suministrar a los operadores de las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas los conceptos básicos del tratamiento y las consideraciones técnicas en la operación, control y mantenimiento, que los apoyen en la correcta ejecución de sus actividades, en forma eficiente, comprendiendo su importancia y con clara conciencia de su responsabilidad en el tratamiento de las aguas residuales domésticas. METODOLOGÍA El curso, con una duración total de 24 horas, será dictado mediante exposiciones teóricas por parte de los instructores y reforzado con actividades prácticas, que permitirán a los participantes aplicar los conocimientos adquiridos al enfrentarse con situaciones reales. Será suministrado el material de apoyo con los contenidos teóricos del curso y adicionalmente se darán indicaciones para que los participantes realicen los ejercicios de aplicación. CONTENIDO Generalidades del tratamiento de aguas residuales. Características de las aguas residuales domésticas: Caudales y variaciones. Composición. Principales componentes de una planta de tratamiento de aguas residuales domésticas: Separación y eliminación del material grueso. Separación del material suspendido sedimentable. Separación del material orgánico coloidal y disuelto. Eliminación de organismos patógenos. Manejo del material separado. Operación y control en plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas: Operación. Control. Principios del mantenimiento. INSTRUCTORES El curso será dictado por profesores y profesionales del Departamento de Ingeniería Sanitaria de la Facultad de Ingeniería, Universidad Central de Venezuela, entre los cuales están: Ing. MSc. Rebeca Sánchez, Ing. MSc. Henry A. Blanco S. y Lic. Rosario Alberdi. PARTICIPANTES El curso está dirigido a operadores de plantas de tratamiento para potabilización de aguas. EVALUACIÓN El curso será evaluado mediante la presentación de un examen al final del curso. CERTIFICADO Se requiere una asistencia y participación en, al menos 80% de las actividades para obtener una constancia de asistencia del Módulo: Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas. La aprobación de este módulo es requisito indispensable, más no suficiente, para obtener el Certificado de Aprobación del Programa de Capacitación, emitido por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Central de Venezuela. Julio 2005 1 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales CONTENIDO Pág. GENERALIDADES DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES _________________3 CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS__________________5 Caudales y variaciones del agua residual doméstica _____________________________________ 6 Composición del agua residual doméstica _____________________________________________ 9 PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE ARD_____14 Separación y eliminación del material grueso _________________________________________ 16 Separación del material suspendido sedimentable______________________________________ 18 Separación del material orgánico coloidal y disuelto____________________________________ 19 Eliminación de organismos patógenos _______________________________________________ 32 Manejo del material separado ______________________________________________________ 32 OPERACIÓN Y CONTROL EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS _______________________________________________________________41 Operación_______________________________________________________________________ 41 Control _________________________________________________________________________ 43 Principios del mantenimiento ______________________________________________________ 52 ALGUNAS TAREAS Y RESPONSABILIDADES DE LOS OPERADORES _____________53 REFERENCIAS______________________________________________________________56 ANEXO _____________________________________________________________________57 Julio 2005 2 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales GENERALIDADES DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES El suministro de agua es esencial para las poblaciones, sin ella las personas no podrían sobrevivir ni ejecutar todas las actividades que realizan diariamente. Una vez que se hace uso de esta agua en una actividad particular, se produce lo que se denomina agua residual. El agua residual tiene características diferentes a las que tienen las aguas naturales y a la que fue suministrada para los diversos usos. Incluso, dependiendo del uso que se le haya dado, puede contener elementos o sustancias que no estaban presentes antes de su utilización. Los sistemas de tratamiento de aguas residuales surgen como una consecuencia del uso de agua en las actividades que desarrolla una población, donde evidentemente se alteran las condiciones originales que tenía esta agua. Surge la necesidad de mantenerla como recurso renovable, lo que implica que se realicen una serie de modificaciones en su condición de agua residual, de manera que pueda ser obtenida un agua con condiciones para ser reusada en una actividad de la población o descargada al medio ambiente, sin mayores consecuencias, estando nuevamente disponible en el ciclo hidrológico. En términos generales, el tratamiento de las aguas residuales forma parte de las actividades de saneamiento ambiental, en donde la eliminación de los desechos líquidos es de primordial importancia para la salud de la población, entendida como el bienestar físico, mental, social y ambiental de los individuos. Una vez que se genera el agua residual, es necesario disponerla en alguna parte, bien sea para reusarla o descargarla al ambiente. El sitio de disposición puede ser, el agua o suelo, los cuales se conocen como cuerpos receptores. En esta actividad de reuso o descarga hay que considerar las condiciones y características de la actividad donde se utilizará esta agua o la del cuerpo receptor, pues de allí dependerá si se requiere o no de un acondicionamiento previo, así como la intensidad del mismo. En muchos casos es necesario modificar las características del agua residual para permitir que la capacidad de asimilación que tenga el cuerpo receptor (río, lago, laguna, mar, embalse, suelo, etc.) no sea sobrepasada y se mantenga el equilibrio ambiental. Es decir, el agua acondicionada se incorpore al ciclo hidrológico y pueda estar disponible nuevamente. Asimismo, si el destino del agua residual producida es el reuso, deberá tenerse en cuenta toda la descripción de la actividad donde se utilizará, de tal manera que no interfiera en la misma y que no genere fuentes de peligro por su uso. Por ejemplo si se requiere utilizar el agua residual en el riego de jardines o parques públicos, se debe asegurar que no exista ningún elemento que afecte el crecimiento de las plantas y que además no cause peligros a las personas que la manipulen o tengan contacto con ella. Bajo este contexto se justifica y tiene importancia primordial el tratamiento de las aguas residuales. Julio 2005 3 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Similar a lo que sucede con el abastecimiento de agua potable, el tratamiento de las aguas residuales comprende una serie de etapas que van desde la recolección del agua residual (cloacas) hasta la disposición final en el cuerpo receptor o para el reuso, pasando por el tratamiento, el cual garantiza el manejo adecuado del agua residual. En la figura 1 se observa un esquema que representa una forma de resumir la filosofía o papel del tratamiento de las aguas residuales en el sistema general de uso del agua. Agua Natural Ciclo Hidrológico Agua Acondicionada o no para Actividades Humanas Agua para riego Agua Residual que infiltra en el suelo Agua Potable Agua Residual Doméstica ARD Agua para balnearios TRATAMIENTO DE ARD Figura 1. Esquema del papel de tratamiento de aguas residuales en el flujo del uso del agua El tratamiento de las aguas residuales comprende una serie de instalaciones físicas que permiten realizar una serie de modificaciones en los tipos y cantidades de elementos contenidas en el agua residual tal como se genera, denominada agua residual cruda, para obtener un agua con otras características que permitan su reuso o descarga, la cual suele llamarse agua residual tratada. El conjunto de unidades físicas e instalaciones donde se logran los cambios señalados anteriormente es lo que se denomina planta de tratamiento de aguas residuales, y es el producto de una serie de consideraciones técnicas relacionadas con el diseño, construcción, operación y mantenimiento de las unidades e instalaciones que la conforman. Como cualquier obra de infraestructura, una planta de tratamiento de aguas residuales debe ser técnica y económicamente factible, para lo cual se deben considerar las siguientes variables: Julio 2005 4 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales 1) Características del agua residual, tanto en cantidad como en calidad, y sus variaciones. 2) Capacidad de respuesta del cuerpo receptor donde va a realizarse la disposición final (descarga) de manera que no exista un impacto ambiental significativo e irreversible. 3) Descripción completa y condiciones de la actividad donde se pretende reusar el agua residual, si es el caso. 4) Recursos técnicos y económicos de la zona. 5) Condiciones climatológicas 6) Disponibilidad de espacio físico 7) Disponibilidad de mano de obra y su grado de especialización técnica 8) Otros. Estas plantas de tratamiento una vez diseñadas y construidas, deben estar sometidas a actividades de operación y mantenimiento, las cuales requieren, entre otros, de un personal calificado para realizarlas a fin de mantener en buen funcionamiento la planta de tratamiento. El personal requiere, además de conocimientos técnicos sobre los principios de funcionamiento de las partes que componen la planta, una aptitud dirigida a la ejecución de tareas con una fuerte orientación al logro de objetivos planteados, a través del cumplimiento sistemático de los procedimientos técnicos y comprendiendo la responsabilidad que tiene en el manejo y buen desempeño de una planta de tratamiento de aguas residuales, por ser un punto de conexión entre la comunidad y el ambiente, para asegurar el bienestar social. Por esta razón es fundamental la orientación y compromiso social, sobre todo del personal que opera la planta de tratamiento, para alcanzar el manejo eficiente de los recursos y enfrentar satisfactoriamente la responsabilidad ambiental que esto conlleva. La participación comunitaria también juega un papel importante no solo en el tratamiento de las aguas residuales, sino en su manejo global, pues en ocasiones, las familias pueden realizar o modificar ciertas conductas y hábitos rutinarios dentro de sus hogares, que permitan facilitar las labores de operación y mantenimiento del sistema. CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS Las aguas residuales, dependiendo de la actividad que las genera, pueden ser: domésticas, industriales o agropecuarias. Inclusive cuando se trata de aquellas producidas por las actividades que se realizan en un municipio, se les suele denominar aguas residuales municipales. En este documento se hará referencia a aguas residuales domésticas o municipales sin diferenciación. En general se consideran aguas residuales domésticas o municipales – ARD o ARM, los líquidos provenientes de las viviendas o residencias, edificios comerciales e institucionales, producto de la utilización del agua del sistema de abastecimiento de la población. También se acostumbra utilizar el término “aguas negras” para referirse a aquellas que resultan de la utilización de los inodoros o pocetas, es decir las que transportan los excrementos humanos y la orina. Por su parte el término “aguas grises” se utiliza para las que provienen de bañeras, Julio 2005 5 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales duchas, lavadoras, lavamanos, lavaplatos, etc. A efectos de este documento, las aguas negras y grises se denominarán aguas residuales domésticas. Aún cuando las aguas residuales tengan el mismo origen doméstico o municipal, sus características en cada caso suelen ser diferentes, ya que están estrechamente relacionadas con las actividades, condiciones de vida y costumbres particulares de los habitantes que conforman la población. Incluso una de las particularidades que suelen diferenciar la composición de las aguas residuales municipales, tiene que ver con la cantidad de agua potable que se entrega a los usuarios de una población y a la forma en que se recogen estas aguas residuales. Resulta importante conocer las características de las aguas residuales, presencia y cantidad de elementos y compuestos (constituyentes), ya que además de definir el sistema de tratamiento a utilizar con su respectiva capacidad y volumen de agua a tratar, permite establecer la efectividad en las labores de operación y mantenimiento que se deben realizar, principalmente en lo relacionado con la frecuencia y tiempos en las tareas a ejecutar. Por ejemplo, si la cantidad de agua residual que se genera no es constante en el día, sino que por el contrario se presentan valores picos al mediodía, esto permite definir que tareas como la limpieza de ciertas unidades físicas que componen la planta, se hará en forma más intensiva y frecuente en esas horas del día. Caudales y variaciones del agua residual doméstica Aún cuando el consumo doméstico de agua suministrada a través del acueducto depende de múltiples factores, generalmente se ubica entre los 200 y 300 litros por día para cada persona (200 a 300 l/hab-d o l/persona-d). La distribución promedio del consumo es aproximadamente: 60 a 70% para el baño, cocina y aseo personal; y un 30 a 40% para el arrastre sanitario de las excretas y orina. Estos datos unidos a otros factores como pérdidas en la red y otros usos del agua (riego de jardines, lavados de carro, entre otros), permiten establecer que alrededor del 80% del agua suministrada retorna como líquido residual, lo cual implica un aporte de agua residual doméstica diario, por persona, entre 160 y 240 litros (160 a 240 l/hab-d o l/persona-d). Estas estimaciones, que suelen someterse a estudios más detallados para cada población, permiten calcular la cantidad de agua residual generada al multiplicar los valores de generación por el número total de habitantes. De esta manera se obtiene uno de los parámetros más importantes para el diseño y operación de la planta de tratamiento como es el caudal de agua residual a tratar, a partir del cual se determinan las capacidades de todos los elementos que componen el sistema de manejo de las aguas residuales domésticas, incluyendo las unidades físicas que conforman la planta de tratamiento. Como las actividades que generan el agua residual son diversas, su cantidad no es constante en el tiempo, ni obedece a una cantidad fija horaria, diaria ni semanal, sino que por el contrario, existe una variación en el tiempo de la cantidad de agua residual que genera cada uno de los habitantes de la población. Julio 2005 6 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Esta variación debe ser considerada tanto en el diseño de la planta como en su operación, por ello resulta importante conocer las denominadas curvas típicas de variación horaria del agua residual, tal como lo muestra la figura 2. Figura 2. Curva de variación horaria en la generación de agua residual doméstica Tal como se presentará posteriormente, esta variación en la cantidad de agua residual generada, esta asociada con la concentración de elementos y compuestos de esta agua, razón por la cual es importante conocerla para la determinación de otros parámetros de la operación. En muchos casos existe un equipo o instalación física que permite medir directamente el caudal de agua residual que entra a la planta, el cual está definido como la cantidad de agua que transita por un lugar en un tiempo determinado, expresado en l/d, m3/d, l/s, m3/s, l/h, m3/h, entre otros. Entre los medidores de caudal más comunes en plantas de tratamiento de aguas residuales se encuentran los vertederos, canaletas Parshall y medidores de velocidad. En las figura 3.1, 3.2 y 3.3 se presentan un esquema de ellos. Julio 2005 7 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 3.1. Instalaciones físicas para la medición del caudal de aguas residuales domésticas. Vertedero triangular. Figura 3.2. Instalaciones físicas para la medición del caudal de aguas residuales domésticas. Vertedero rectangular. Figura 3.3. Instalaciones físicas para la medición del caudal de aguas residuales domésticas. Canaleta parshall. Julio 2005 8 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Sea cual fuese la forma para determinar el caudal del agua residual, así como su variación, en las actividades de operación es necesario que se tenga un registro horario y diario, ya que es uno de los primeros parámetros operacionales de la planta de tratamiento de aguas residuales que permitirá su manejo adecuado. Composición del agua residual doméstica Los componentes o constituyentes encontrados en las aguas residuales domésticas generalmente se agrupan en tres grandes categorías: físicos, químicos y biológicos, pues se asocian al tipo de medida en la cual se basa el método empleado para cuantificar su presencia en esta agua. Sin embargo en ocasiones resulta mejor el enfoque de la composición en términos del tipo o naturaleza del constituyente, es decir si es orgánico o inorgánico, pues está más relacionado con el tratamiento, como es el caso que nos ocupa. Teniendo en cuenta lo anterior y con el propósito de ofrecer una visión conjunta de ambas modalidades de presentar los constituyentes del agua residual doméstica, en la tabla 1 se presentan las características físicas, químicas y biológicas y la discriminación del tipo de material a que corresponde, o sea si se trata de material orgánico o inorgánico. Es fundamental identificar los compuestos de tipo orgánico. Ellos son los que predominan en las aguas residuales domésticas, y por consiguiente son los que se requieren eliminar del agua residual. El material orgánico en las aguas residuales domésticas proviene principalmente de las proteínas, carbohidratos y grasas que existen en los alimentos y que al no ser asimilados por el organismo son desechados a través de las excretas y orina. Este tipo de material también tiene una particularidad: debido a su origen, existe en el ambiente y puede ser degrado por los microorganismos, razón por la cual se le denomina materia orgánica biodegradable. Existe otro tipo de material orgánico en las aguas residuales domésticas, como los detergentes y jabones, que al no existir naturalmente en el ambiente, son de difícil degradación biológica y por ello se les llama materia orgánica no biodegradable o refractaria. Es importante esta diferenciación, pues al descargar este material al ambiente, evidentemente será más difícil de remover la materia orgánica refractaria que la biodegradable. Por otra parte, aún cuando parte del material orgánico es biodegradable, si éste es incorporado al ambiente en cantidades mayores a la que se puede soportar o asimilar, entonces no cabe duda que también se creará un problema con su descarga. Por su parte, los constituyentes inorgánicos del agua residual, tales como el calcio, sodio, cloruros, entre otros, provienen también de sales que excreta el organismo y de las que se encuentran en el agua de suministro. Algunos de ellos en cantidades significativas podrían producir salinización en el ambiente, aunque no es el caso de las aguas residuales domésticas, ya que su concentración es relativamente baja. Generalmente deben ser removidos cuando se considera el reuso del agua para riego. Julio 2005 9 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Biológicas Químicas Físicos Tabla 1. Constituyentes comunes de las aguas residuales domésticas Constituyentes /Parámetros Sólidos Totales Sólidos Suspendidos Totales Sólidos Disueltos Totales Sólidos Volátiles Totales Sólidos Fijos Totales Sólidos Suspendidos Volátiles Sólidos Disueltos Volátiles Sólidos Suspendidos Fijos Sólidos Disueltos Fijos Abreviatura y Unidades ST (mg/l) SST (mg/l) SDT (mg/l) SVT (mg/l) SFT (mg/l) SSV (mg/l) Tipo de material Orgánico e Inorgánico Orgánico e Inorgánico Orgánico e Inorgánico Orgánico Inorgánico SDV (mg/l) SSF (mg/l) SDF (mg/l) Sólidos Sedimentables (ml/l) Turbiedad (UNT) Color (UC Pt.Co) Temperatura Conductividad Específica pH Oxígeno Disuelto Nitrógeno Total Kjeldahl Nitrógeno Orgánico Nitritos Nitratos Fósforo Total Fósforo Orgánico Fósforo Inorgánico Alcalinidad Cloruros Sulfatos Demanda Química de Oxígeno Demanda Bioquímica de Oxígeno Coliformes Totales T (°C) CE (μS/cm) pH (adimensional) OD (mg/l) NTJ (mg/l N) N-org (mg/l N) NO2- (mg/l N) NO3- (mg/l N) FT (mg/l P) P org (mg/l P) P inorg (mg/l P) (mg/l CaCO3) Cl- (mg/l) SO4= (mg/l) Disuelto Orgánico Suspendido Inorgánico Disuelto Inorgánico Sedimentable en 1 hora Orgánico e Inorgánico Coloidal Orgánico e Inorgánico Disuelto Orgánico e Inorgánico Orgánico e Inorgánico Principalmente Inorgánico Inorgánico Gas disuelto en agua Orgánico e Inorgánico Orgánico Inorgánico Inorgánico Orgánico e Inorgánico Orgánico Inorgánico Inorgánico Inorgánico Inorgánico DQO (mg/l) Orgánico total DBO5,20 (mg/l) Orgánico Biodegradable Coliformes fecales Protozoarios u otros microorganismos CT (NMP ó UFC/100 ml) CF (NMP ó UFC/100 ml) - Suspendido Orgánico Orgánico (bacterias) Orgánico (bacterias) Orgánico (microorganismos) Fuente: Adaptado de Crites & Tchobonoglous, 2000 Julio 2005 10 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Como se ha mencionado anteriormente, muchos de estos constituyentes deben ser removidos total o parcialmente, justamente para evitar los problemas ambientales y la contaminación de aguas y suelos receptores. El conocer el origen, así como la forma y facilidad de degradación, ayuda a seleccionar el tipo de tratamiento para disminuir su concentración, es allí donde se comienza a introducir el término de porcentaje de remoción en la planta de tratamiento, que no es otra cosa que la diferencia entre la concentración de un constituyente en el agua cruda menos su valor en el agua tratada, divido o referido a la cantidad que tenía en el agua cruda. La expresión matemática que define este porcentaje de remoción es: % Remoción = Entrada - Salida x 100 Entrada Donde: Entrada: es la concentración o cantidad de un constituyente particular en el agua cruda que entra a la planta de tratamiento. Salida: es la concentración o cantidad de un constituyente particular en el agua tratada que sale de la planta de tratamiento. Para manejar esta definición resulta necesario conocer tanto las cantidades o concentraciones de los constituyentes que se tienen en el agua cruda y por supuesto los correspondientes valores en el agua a la salida de la planta de tratamiento. Estos últimos son regulados o exigidos por las autoridades ambientales y de salud, plasmados generalmente en normativas de descargas de aguas residuales a cuerpos de agua. No se debe perder de vista que el agua residual tratada (salida) puede ser reusada, para lo cual existen criterios que establecen los valores de las concentraciones para diferentes usos. A continuación se definen y describen con más detalle, los principales constituyentes o parámetros que caracterizan las ARD, cuya remoción está prevista en las plantas de tratamiento, y para los cuales es necesario determinar su concentración como parte del seguimiento de las condiciones de operación de la planta y determinación de su capacidad de remoción del o los constituyente(s) de interés. Más adelante se presentará la frecuencia con la cual debe ser determinado cada uno dependiendo de las características del ARD y del tipo de planta de tratamiento. Sólidos: El agua residual contiene una variedad de sólidos con una amplia diversidad de tamaños que van desde sólidos gruesos tales como trapos, palos, ramas, hojas, hilachas, grava, arenas, etc., material muy fino y pequeño como los coloides, hasta los que se encuentran formando solución con el agua (iones). Parte de estos sólidos son material orgánico y el otro inorgánico. De esta manera los sólidos pueden estar suspendidos o disueltos y a su vez pueden corresponder a material orgánico o inorgánico, tal como se presentó en la tabla 1. Julio 2005 11 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales En términos operativos, y específicamente en lo que a remoción de material se refiere, el contenido de sólidos es uno de los parámetros que se debe remover en la planta, tanto la fracción suspendida como disuelta y fundamentalmente aquella parte orgánica. Asimismo es importante discriminar el material sedimentable entre los sólidos suspendidos. En la figura 3 se presenta un esquema que permite ver la interrelación entre los diferentes tipos de sólidos. Sólidos Totales ST Sólidos Suspendidos SS Sedimentables o no Sólidos Suspendidos Volátiles SSV Sólidos Suspendidos Fijos SSF Sólidos Disueltos SD Sólidos Disueltos Volátiles SDV Sólidos Disueltos Fijos SDF SS: En estos sólidos están incluidos los sedimentables SSV y SDV: Contenido orgánico del agua residual en su forma suspendida y disuelta Figura 4. Interrelación entre los tipos de sólidos existentes en las ARD Temperatura: en las ARD suele ser mayor que en el agua de abastecimiento, por la incorporación de calor al agua, producto del uso de calentadores en las viviendas o instalaciones institucionales y comerciales. La medición de la temperatura es importante, ya que muchos de los sistemas que componen la planta de tratamiento de aguas residuales, especialmente las unidades biológicas, dependen de este parámetro. Las variaciones estacionales son importantes registrarlas, pues la remoción de una planta puede estar asociada a variaciones de temperatura, sobre todo en ciertas épocas del año. Conductividad eléctrica: se define como la capacidad que tiene el agua para conducir corriente eléctrica. En la medida que esta corriente es transportada por los iones, este parámetro es indicativo de la cantidad de iones que se encuentran en el ARD. Tiene gran relevancia cuando el agua residual tratada se piensa usar para riego, aunque los valores típicos de las ARD generalmente no suelen ser un impedimento para este reuso. pH: es la expresión normal que se utiliza para medir la concentración del ión hidrógeno en el agua, definido como el logaritmo negativo de la concentración de este ión. Su medición es importante, ya que la existencia de la vida biológica está en un rango estrecho cerca de la neutralidad, o sea del pH 7, tal como se verá posteriormente. Al igual que la temperatura, son parámetros de control operacional que deben ser determinados no sólo en el agua residual cruda y tratada, sino en las diversas unidades físicas que componen la planta de tratamiento. Julio 2005 12 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Nitrógeno: es uno de los elementos fundamentales para el desarrollo de la vida y por ello junto con el fósforo, recibe el nombre de nutrientes esenciales. Aunque otros elementos como el hierro también son necesarios para el crecimiento biológico, estos dos (N y P) son los más importantes. El contenido total de nitrógeno está compuesto por nitrógeno amoniacal, nitrógeno orgánico, nitritos y nitratos, tal como se presentó en la tabla 1.En el caso de las ARD, no sólo es necesario conocer las cantidades de cada una de estas formas, sino también su relación con otros nutrientes como el fósforo ya que de ello depende la posibilidad de tratamiento biológico. Fósforo: al igual que el nitrógeno, es el otro nutriente fundamental para el crecimiento biológico, y por ello también debe conocerse su cantidad cuando se emplean unidades físicas de tratamiento biológico en las plantas de tratamiento de aguas residuales. Las formas más frecuentes del fósforo son las inorgánicas como los ortofosfatos y polifosfatos y el fósforo orgánico (también presentado en la tabla 1). Cloruros, sulfatos y otros: estos elementos o compuestos por lo general presentes en las ARD, son inorgánicos y poco considerados para su remoción en las plantas de tratamiento, ya que su relativa baja concentración no afecta significativamente los cuerpos de agua o suelos a donde va a ser descargada el agua residual. Sin embargo cuando se requiere hacer el reuso de esta agua, por ejemplo para riego, puede resultar imprescindible su determinación rutinaria como parámetro de control de la planta de tratamiento. Demanda Química de Oxígeno-DQO: es uno de los métodos que se utilizan para determinar y medir la cantidad de materia orgánica total presente en un agua residual. Debido a que es una de las mediciones que permiten tener la cantidad de material orgánico, es un parámetro de diseño y control en las plantas de tratamiento de ARD, siendo su principal ventaja que la prueba se puede completar en tres (3) horas, con lo cual se obtienen resultados muy rápidos. Demanda Bioquímica de Oxígeno-DBO5,20: es la otra forma convencional de medición de cantidad de materia orgánica pero sólo la parte biodegradable, es decir una fracción de la DQO, razón por la cual la cantidad de DQO es siempre mayor o igual que la DBO5,20. Los subíndices 5 y 20 indican condiciones del análisis, es decir que la prueba se realiza durante 5 días y a una temperatura de 20°C. Aún cuando los resultados no son inmediatos, este parámetro también constituye uno de los principales en el diseño y la operación de la planta de tratamiento. Coliformes totales y fecales: son las características biológicas utilizadas comúnmente para evaluar el contenido bacteriológico en las ARD. Los principales grupos de organismos que se encuentran en las aguas residuales están conformados por bacterias, virus, hongos, algas, protozoarios y helmintos, muchos de los cuales son patógenos provenientes del tracto intestinal del hombre y excretados a través de las heces fecales. En vista del gran número y tipo de estos organismos patógenos, se utilizan los organismos coniformes como indicadores, debido a su fácil identificación y su abundante presencia. De esta manera los coliformes totales son bacterias que existen en el suelo, aire, y desechos humanos y los fecales son bacterias que se encuentran sólo en el tracto intestinal de los animales de sangre caliente. Por eso, la presencia de bacterias coniformes es un indicador posible de presencia de organismos patógenos, sobre todo si se trata de coliformes fecales. Julio 2005 13 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales De esta manera estas determinaciones se constituyen en un parámetro de control de la descarga de las aguas residuales tratadas o reusadas, pues los organismos patógenos pueden causar enfermedades y debe ser disminuida su presencia en el ambiente. Hasta el momento se han descrito brevemente los constituyentes físicos, químicos y biológicos más comunes en las ARD. Sin embargo hay que tener presente que su importancia en la determinación dependerán del tipo de agua residual doméstica, así como de la modalidad de la planta de tratamiento. Asimismo y con el fin de completar esta información en el anexo se presentan los aspectos más importantes de cada parámetro, así como los principios básicos para su determinación analítica en el laboratorio. Es importante también destacar, que algunos de estos constituyentes son determinados utilizando equipos y materiales de campo y otros necesariamente deben ser analizados en el laboratorio. Sin embargo esta diferenciación no los limita como parámetros que deben ser analizados para la operación y el control de la planta de tratamiento como se verá posteriormente. En Venezuela existen actualmente normativas en las cuales se contempla valores de descarga para el control de la polución de cualquier cuerpo de agua: Decreto 883 en la Gaceta 5021 Extraordinario del 18 de diciembre de 1995, actualmente en revisión, así como para cuencas específicas como la del Lago de Valencia: Decreto Nº 3219 en la Gaceta Nº 5035 de fecha 1 de febrero de 1999 y cuenca del río Yaracuy: Decreto Nº 2181 en la Gaceta Nº 36344 de fecha 28 de noviembre de 1997. En todas ellas se establecen los valores de descarga de aguas residuales industriales y domésticas para cada caso. PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE ARD El tratamiento “convencional” para las aguas residuales domésticas o municipales consiste en una combinación de operaciones físicas y procesos químicos y biológicos diseñados para la remoción de sólidos y materia orgánica presentes en el agua, los cuales le confieren condiciones agresivas, tal como se presentó en la parte anterior. Esta combinación de operaciones y procesos conllevan a una serie de unidades o tanques en donde se llevan a cabo separaciones físicas de los constituyentes que se encuentran suspendidos (sólidos suspendidos) y reacciones bioquímicas entre los microorganismos y el material orgánico, especialmente el biodegradable, medido en términos de DBO5,20. Una planta de tratamiento una vez diseñada y construida con base en un estudio individual en cada caso y de acuerdo a las remociones requeridas y a los costos asociados, debe ser puesta en funcionamiento. Para ello las actividades de operación y mantenimiento son indispensables, las cuales a su vez dependerán del tipo de planta de tratamiento. Julio 2005 14 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales La mayoría de las plantas de tratamiento de ARD están concebidas para remover los constituyentes en orden de tamaño, es decir primero el material más grueso y pesado, para después eliminar el material sedimentable (sólidos sedimentables) y finalmente el material finamente divido (coloides) y el disuelto (sólidos disueltos). Este orden hace que en la mayoría de la literatura revisada se encuentren clasificados los sistemas en tratamiento preliminar, primario, secundario y terciario, según sea el orden. Sin embargo en los últimos tiempos se ha dejado a un lado esta clasificación, pues existen plantas de tratamiento en donde no existe una unidad de tratamiento primario como tal y en algunos casos en las unidades de tratamiento secundario también se realiza el tratamiento terciario. A efectos de este documento sólo se identificaran y clasificaran las unidades físicas de tratamiento en función del tipo de material o sólidos que se remueven y no de su orden secuencial. En tal sentido en la figura 5 se presenta en diagrama de bloques las diferentes etapas que pueden estar presentes en una planta de tratamiento de ARD. Posteriormente se presentaran las características y los principios del funcionamiento de cada una de ellas. Generalmente en cada una de estas etapas del tratamiento están asociadas unidades físicas o tanques. Sin embargo dependiendo del tratamiento, pueden existir dos o más unidades, como es el caso de algunos sistemas de tratamiento biológico y manejo de los lodos. Es importante destacar una vez más que el agua tratada puede ser descargada o reusada, para lo cual podrían existir otros bloques en el esquema típico. Sin embargo la secuencia sería la que se ha planteado anteriormente, es decir de las partículas más grandes a las más pequeñas. Separación de material grueso: DESBASTE Y DESARENADOR Separación del material suspendido sedimentable: SEDIMENTADOR Separación del material orgánico coloidal y disuelto: TRATAMIENTO BIOLÓGICO Eliminación de organismos patógenos: DESINFECCIÓN Manejo del material separado TRATAMIENTO DEL LODO Figura 5. Diagrama de bloques de las etapas típicas de tratamiento de las ARD Julio 2005 15 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Separación y eliminación del material grueso El objetivo de este bloque de tratamiento es eliminar el material grueso presente en las aguas residuales como trapos, palos, ramas, hojas, hilachas, grava, arenas, etc., para proteger las unidades de tratamiento posteriores. Por esta razón se suele conocer como tratamiento preliminar. Fundamentalmente están constituidos por un sistema de desbaste y un desarenador, aunque en algunos casos existen trituradores. Desbaste: su función es separar o reducir los sólidos grandes que flotan o están suspendidos en el agua residual, sobre todo en el caso de colectores mixtos, es decir cuando en la cloaca se incorpora además del agua residual doméstica o municipal, el agua de la escorrentía producto de las lluvias. Están constituidos por barras, generalmente espaciadas entre 25 y 50 cm, que se disponen en frente del agua residual para que sirva como obstáculo de este material. Su limpieza puede ser manual o mecánica, y dependiendo de ello, las rejas o barras se colocan con una determinada inclinación. La operación de esta unidad comprende básicamente la limpieza continua del material retenido, pues su acumulación constituye un obstáculo para el libre paso del agua y puede ocasionar su represamiento, con lo cual se pueden presentar desbordamientos en las cloacas o canales de entrada del agua residual cruda. En plantas medianas a pequeñas el material se retira en forma manual y se dispone posteriormente como basura. En la figura 6 se presenta un esquema de un desbaste de limpieza manual. Figura 6. Esquema de un desbaste de limpieza manual Julio 2005 16 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Desarenador: son tanques que permiten separar sólidos inorgánicos grandes y pesados como gravas y arenas, cuya gravedad específica es superior a la del agua residual (≈2.65) y que por sus características abrasivas interfieren en la operación y mantenimiento de las unidades siguientes, además de que producen acumulación en las unidades de tratamiento posteriores (los sedimentadores y reactores). Los desarenadores más comunes en aguas residuales domésticas son los de flujo horizontal, en el cual el agua pasa a través del tanque en dirección longitudinal y las arenas caen al fondo, pues son más pesadas que el agua residual. En ocasiones se suele inyectar aire para producir un flujo en espiral y facilitar la sedimentación del material. Las condiciones de la arena removida en un desarenador dista mucho de lo que se puede considerar arena limpia, ya que ha estado en contacto con los residuos orgánicos del ARD. Por ello la operación debe estar dirigida a disponer rápidamente el material extraído del desarenador, así como a controlar la velocidad horizontal del agua y la cantidad de arenas que están saliendo en el agua residual, pues estos parámetros permiten detectar el correcto funcionamiento del desarenador. Al igual que en el caso del material retirado en el desbaste, en plantas pequeñas, la arena se dispone como basura en los sitios autorizados por la municipalidad. En la figura 7 se presenta un esquema de un desarenador de flujo horizontal. Figura 7. Esquema de un desarenador de flujo horizontal Julio 2005 17 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Separación del material suspendido sedimentable Este tipo de material está constituido principalmente por los sólidos sedimentables en su mayoría de origen orgánico, ya que el inorgánico se eliminó en el desarenador. En muchas plantas se desea eliminar gran parte de este material, ya que en el tratamiento posterior (biológico) puede ocasionar interferencia, pues se suele sedimentar en los tanques biológicos produciendo descomposición e interfiriendo en el tratamiento. Sin embargo en algunos casos, ya sea por su poca cantidad o porque no se requiere su eliminación, se puede prescindir de las unidades de sedimentación previstas para la remoción de este material. A los tanques donde ocurre la remoción de sólidos sedimentables se les suele llamar Sedimentadores, similar a los desarenadores, son tanques en donde el agua pasa a muy baja velocidad y permanece un tiempo allí para permitir que el material pueda caer libremente por acción de la gravedad. A diferencia de los desarenadores la mayoría de los sedimentadores usados en las plantas de tratamiento de ARD son circulares de flujo vertical. El material sedimentable retenido en este tanque va al fondo, y se le denominan lodos. Allí se encuentran unos dispositivos denominados tolvas para almacenar este material. En muchos casos se disponen de sistemas de barrido, denominados barrelodos que funcionan mecánicamente y conducen el material sedimentado a las tolvas. Como el agua puede contener aceites y grasas y este material es más liviano que el agua, se suele formar en la superficie una capa de natas y espumas, que también debe ser removida, generalmente por sistemas denominados barrenatas y espumas. Este material al igual que los lodos debe ser eliminado cada cierto tiempo del tanque, pues de no ser así se tiende a acumular y resuspender interfiriendo en la sedimentación y produciendo malos olores, además del aspecto desagradable a la vista. En la operación de estos sedimentadotes se requiere la remoción periódica de los lodos y natas, así como el chequeo de que está ocurriendo la sedimentación, para lo cual es importante determinar los sólidos sedimentables tanto en la entrada como en la salida. Posteriormente se presentará la rutina de evaluación y control. En la figura 8 se presenta un esquema de un sedimentador típico en ARD, donde se señalan todas sus partes. Julio 2005 18 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 8. Esquema típico de un sedimentador circular para el tratamiento de ARD Separación del material orgánico coloidal y disuelto Tal como se destacó en secciones anteriores, el material orgánico es el que predomina en las ARD, razón por la cual es fundamental su separación, lo cual se hace a través de lo que se conoce como el tratamiento biológico. El tratamiento biológico de las ARD supone la remoción del material orgánico mediante la actividad biológica, la cual se aprovecha para remover principalmente aquellas sustancias orgánicas coloidales y disueltas que son biodegradables, es decir que sirven como alimento a los microorganismos. Esta actividad biológica también se puede utilizar para remover los nutrientes principales, nitrógeno y fósforo, pues como se mencionó anteriormente estos elementos son utilizados como nutrientes para el crecimiento biológico. Julio 2005 19 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Aunque este proceso es complejo, se puede simplificar estableciendo que las bacterias y protozoarios principales microorganismos encargados de la degradación del material orgánico, aprovechan este material para generar nuevas células. Esto es lo que se conoce como crecimiento microbiano, cuyo producto es la formación del llamado “floc biológico” que al incrementarse se hace necesario remover. En este proceso biológico lo que está ocurriendo es una transformación del material orgánico “muerto” en material orgánico “vivo”, o sea nuevas células. Al aumentar el número y masa de células activas, es posible degradar mayor cantidad del material orgánico que contiene el ARD, con lo cual se puede decir que ocurre la remoción biológica de la materia orgánica biodegradable. Existen tres grupos principales de tratamiento biológicos, los cuales están condicionados a la utilización o no, por parte de los microorganismos, del oxigeno disuelto en el agua. Estos procesos son: aerobios, aquellos en los cuales el tratamiento se efectúa en presencia del oxigeno disuelto en el agua; los anaerobios, aquellos en los cuales el tratamiento se efectúa en ausencia del oxigeno disuelto en agua y los facultativos, donde indistintamente se utiliza o no el oxigeno disuelto en el agua. También existe un proceso denominado anóxico o desnitrificación anaerobia, en donde no se utiliza el oxigeno disuelto en el agua sino el asociado a los nitratos (NO3-). El resultado de este tratamiento biológico, sea cual fuese la vía que utilizan los microorganismos, consiste en transformar las moléculas complejas y de cadenas largas de los compuestos orgánicos (CxHyNzSwPm) en compuestos más estables e inorgánicos como el dióxido de carbono (CO2), agua (H2O), sulfatos (SO4=), nitratos (NO3=) y fosfatos (PO4=). Es importante destacar que esta conversión o degradación de material orgánico se aplica a los compuestos de carbohidratos y lípidos (fundamentalmente los que existen en el ARD). Otros compuestos orgánicos aromáticos que tienen alta masa molecular, alto estado de oxidación y son estables bioquímicamente, como la lignina, ácidos húmicos y muchos hidrocarburos aromáticos clorados, no pueden ser transformados bajo las condiciones normalmente existentes en las unidades de tratamiento biológicos que conforman la planta de tratamiento de ARD. En estos momentos se puede comprender mejor la diferencia mencionada anteriormente entre la DQO y la DBO, ésta última sólo cuantifica la materia orgánica biodegradable, es decir, la que los microorganismos pueden transformar en esos compuestos inorgánicos estables. Esto es de gran utilidad, pues en la operación de las unidades de tratamiento biológico uno de los parámetros fundamentales de control que permiten cuantificar la remoción del material orgánico, lo constituye la DBO5,20. Con estos conceptos generales sobre la degradación biológica, se puede comenzar a establecer los diferentes tipos de tratamientos que existen, que no son otra cosa que tecnologías desarrolladas bajo ciertas características en donde se utilizan los microorganismos presentes en las ARD, a los cuales en su conjunto se le suele denominar biomasa, creando condiciones favorables en tanques y unidades, para que se encarguen de transformar la materia orgánica presente en el agua residual en los compuestos inorgánicos estables. Julio 2005 20 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales A continuación se describen los principales tipos de unidades de tratamiento biológico, tanto regidas por procesos aerobios como anaerobios. Asimismo vale mencionar que el crecimiento de estos microorganismos puede ser en el agua directamente, en cuyo caso se habla de crecimiento suspendido, o por el contrario requieran de un material de soporte para su desarrollo, en cuyo caso se trata de crecimiento adherido. Con base en ello en la tabla 2 se presenta la clasificación de las unidades de tratamiento en función de la utilización o no del oxígeno disuelto en el agua y del tipo de crecimiento suspendido o adherido. Tabla 2. Principales tratamientos biológicos para las ARD Tipo de microorganismos Crecimiento de los microorganismos Suspendido Aerobios Adherido Anaerobios Suspendido Adherido Facultativos Suspendido y adherido (híbridos) Tratamiento biológico Lodos activados Lagunas aerobias Lagunas aireadas Reactores de carga secuencial Lechos biopercoladores Biodiscos rotatorios Torres biológicas Reactores anaerobios de flujo ascendente Lagunas anaerobias Filtros anaerobios Lagunas facultativas Humedales construidos Lagunas de estabilización Estos sistemas no son más que excavaciones realizadas en un terreno donde se lleva a cabo, bajo condiciones medianamente controladas, el tratamiento de las aguas residuales. Han sido utilizadas desde la década de los 40 ya que constituyen una buena alternativa de bajo costo para el tratamiento de las aguas residuales. Las lagunas tienen largos períodos de retención, es decir el agua permanece mucho tiempo desde que entra hasta que sale de la unidad, período en el cual se realiza la degradación biológica del material orgánico contendido en las ARD. Las lagunas de estabilización, también conocidas como lagunas de oxidación, tienen una profundidad variable, desde unos pocos metros (0,5m) a bastante hondas (hasta 5m). Dependiendo de las condiciones de presencia o ausencia de oxígeno, pueden ser aerobias, anaerobias o facultativas (ver tabla 2). La condición de operación de la laguna la define su profundidad. Julio 2005 21 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Este tipo de tratamiento biológico ha sido usado comúnmente en comunidades pequeñas y poblaciones medianas, sin embargo su uso no se descarta en poblaciones grandes, siempre y cuando exista disponibilidad de terreno, que es la principal limitación de este tipo de tratamiento. Generalmente son utilizadas como combinaciones entre los diferentes tipos o con otros sistemas de tratamiento biológico y aunque su principal ventaja se ha atribuido a la sencillez en la operación y mantenimiento, no funcionan solas, razón por la cual requieren ciertas actividades de control y verificación de su buen funcionamiento. Como se mencionó, son clasificadas en función de los requerimientos de oxígeno disuelto en el agua en: Lagunas aerobias: requieren la presencia del oxigeno disuelto en el agua, el cual es suministrado mediante aeración superficial natural y por la acción fotosintética de las algas. La energía solar es tomada por las algas mediante el proceso de fotosíntesis, en el cual se produce O2, que será utilizado por las bacterias en la degradación biológica de la materia orgánica. Tal como se mencionó anteriormente, uno de los productos de esta transformación es el CO2, el cual es utilizado por las algas como fuente de carbono para realizar la fotosíntesis. Como se aprecia existe una interacción estrecha entre las algas, quienes suministran el oxígeno a las bacterias, con éstas quienes le producen el dióxido de carbono necesario. También se encuentran presentes otros organismos superiores como rotíferos y protozoarios que contribuyen a mejorar la calidad del efluente. Estas lagunas se caracterizan por su poca profundidad, generalmente entre 0,5 y 1,0 m. Esta condición permite inicialmente que haya penetración de la luz en todo el volumen de agua de la laguna. Asimismo los tiempos de retención en estas unidades son los más cortos en este tipo de lagunas, alrededor de los 3 días, aunque cuando se usan como maduración, pueden llegar a ser mayor a 10 días. Como su funcionamiento depende de condiciones meteorológicas tales como intensidad de luz asociada a las horas de insolación, vientos, etc, en su operación se hace necesario determinar o al menos identificar estas condiciones climáticas locales. Lagunas anaerobias: no requieren de la presencia del oxigeno disuelto en el agua y pueden tratar alto contenido de material orgánico, razón por la cual siempre se encuentran en las primeras etapas del tratamiento. Como cualquier proceso anaerobio el oxigeno que utilizan este tipo de microorganismos, deben obtenerlo de compuestos como los sulfatos (SO4=) o el dióxido de carbono (CO2). Contrario a las lagunas aerobias, las anaerobias son lagunas de gran profundidad, entre 3 y 5 m, con mayores tiempos de retención que van de 2 a 5 días generalmente. Una de las características de estas unidades es que al basarse en un proceso de degradación biológica anaerobia, en sus fases intermedias se produce el gas sulfuro de hidrógeno (H2S), el cual es maloliente, razón por la cual se debe controlar y verificar muy bien el sistema durante la operación, para evitar la generación de malos olores que causan molestias a la comunidad. Julio 2005 22 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Lagunas facultativas: Operan en una condición intermedia entre las aerobias y las anaerobias, es decir, en ellas se crean condiciones donde hay producción de oxígeno disuelto (en las zonas cercanas a la superficie de la laguna) y donde no lo hay (zona profunda), por lo que los microorganismos que predominan en ellas tienen la facultad de degradar el material orgánica con presencia o ausencia del oxígeno disuelto en el agua. Su profundidad es intermedia, oscila ente los 1,5 y 3 m, con tiempos de retención entre 5 y 20 días. Son el tipo de lagunas más utilizadas para la degradación del material orgánico, debido a la versatilidad propia de las condiciones facultativas. Similar a los casos anteriores debe tenerse presente una serie de actividades para el control y buen funcionamiento de este tipo de lagunas. Lagunas aireadas con mezcla parcial: son fundamentalmente lagunas facultativas, donde se han introducido aireadores mecánicos flotantes para el suministro de oxígeno, con lo cual se minimiza el trabajo de las algas, teniendo como resultado el requerimiento de menos área. Su profundidad puede variar entre 2 y 6 m con tiempos de retención de 3 a 20 d. Con el fin de ilustrar el funcionamiento de las lagunas de estabilización, en la figura 9 se presenta un esquema de las zonas aerobias, anaerobias y facultativas que pueden estar presentes en estas lagunas según su tipo. Figura 9. Esquema de las zonas que pueden existir en una laguna de estabilización Julio 2005 23 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Lodos Activados Este tipo de tratamiento biológico aerobio de crecimiento suspendido, requiere la producción de una biomasa activa, denominada lodo o licor mezclado, capaz de estabilizar la materia orgánica por vía aerobia. La condición aerobia se logra mediante la inyección de aire a presión por medio de difusores o por agitación mecánica superficial. Una vez que el ARD ha sido tratada en el reactor, la biomasa presente se separa del líquido mediante un sedimentador, pues de no ser así se estaría descargando material orgánico “vivo” y no se cumpliría con el objetivo de remoción de materia orgánica. Una parte de la biomasa o lodo deben ser enviados nuevamente al reactor para garantizar que siempre se tendrá una biomasa activa, sin embargo, si se tiene en cuenta el ciclo del crecimiento de los seres vivos, también es necesario asegurar la existencia de microorganismos en fase de crecimiento. Es por ello que una parte del lodo se recircula o devuelve al reactor biológico y la otra parte del lodo es eliminada o purgada del sedimentador, y conducida a lo que se denomina el tratamiento de lodos (ver figura 5). En la figura 10 se presenta un esquema del sistema de lodos activados y en la figura 11 diferentes mecanismos del equipo de aireación. Tal como se deduce y se tratará posteriormente la operación de este tipo de tratamiento no sólo asocia parámetros de control en las unidades físicas, sino también el control de equipos electromecánicos como compresores, aireadores y bombas, entre otros. Residuo Tanque de aireación Sedimentador secundario Efluente Lodos activados Exceso de lodos Figura 10. Esquema del proceso convencional de lodos activados Julio 2005 24 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 11. Detalles de algunos equipos de aireación en lodos activados Julio 2005 25 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Lechos biopercoladores Son llamados también filtros percoladores y consisten en un tanque con un lecho de piedras u otro material natural o sintético, sobre el cual se hace pasar el ARD, produciéndose un crecimiento de microorganismos sobre el lecho, que forma una especie de película gelatinosa, donde ocurre la degradación de la materia orgánica. A esta masa de microorganismos adheridos se le denomina película biológica. Las aguas residuales se introducen al tanque biológico a través de sistemas de distribución por orificios que permiten que el agua percole a través de todo el lecho. En la película biológica inicialmente ocurre una degradación aerobia, pero a medida que avanza el crecimiento de esta película se vuelve bastante gruesa, perdiendo adherencia y de vez en cuando se desprende y es arrastrada con al agua residual. Por esta razón es necesaria una sedimentación posterior que permita retirar la película desprendida, la cual está constituida por material orgánico y por tanto, no puede ser descargado directamente al cuerpo receptor. Aún cuando el proceso es fundamentalmente aerobio, a medida que crece la película, cerca de la superficie del medio se crean condiciones anaerobias y facultativas. También existen organismos superiores como caracoles, gusanos e insectos que contribuyen a mantener la biopelícula bacteriana. Al igual que todos los tipos de tratamientos biológicos, el control de ciertos parámetros y observaciones en los tanques permite ajustar la operación y el correcto funcionamiento. En la figura 12.1 se presenta un esquema de las interacciones que suceden entre la película biológica y el medio de soporte de un lecho biopercolador y el la 12.2 una unidad de lecho biopercolador. Figura 12.1. Interacción película biológica-medio de soporte Julio 2005 26 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 12.2. Esquema de un lecho biopercolador Julio 2005 27 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Biodiscos rotatorios Es también un tipo de tratamiento aerobio de biomasa adherida, pero esta vez la película biológica se forma sobre la superficie de unos discos que se encuentran en un eje de rotación ubicado en el tanque por donde pasa el ARD. En estos tanques el agua atraviesa de forma perpendicular a los discos, los cuales se encuentran parcialmente sumergidos en al agua residual y girando, de tal forma que obtienen el oxigeno del aire en el momento en que la película biológica está rotando fuera del ARD. Al igual que en los lechos biopercoladores, a medida que transcurre el tiempo, la película va aumentando su espesor y eventualmente se desprende. Esto hace que también se requiera de un sedimentador posterior que permita retener el material orgánico desprendido. En diseños más recientes se ha utilizado inyección mecánica de aire como una forma de aireación suplementaria. Asimismo se han utilizado diversas formas de discos, tratando de incrementar el área superficial para disponer de mayor espacio para la adherencia de los microorganismos. Similar a los lodos activados, en la operación, además de los parámetros de control del proceso se debe llevar un registro y mantenimiento del sistema mecánico de rotación, condiciones de los ejes, entre otros. En la figura 13 se presenta un corte transversal de uno de los medios de soporte utilizados y el la figura 14 un esquema de la disposición y descripción de la interacción medio-ARD-aire en un biodisco, así como algunos componentes de los equipos mecánicos. Figura 13 Corte transversal de un medio de soporte de biodiscos rotatorios Julio 2005 28 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 14. Vista general de la constitución de los biodiscos rotatorios Julio 2005 29 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente – RAFA/UASB Es un tipo de tratamiento anaerobio, en donde el ARD se introduce por el fondo del tanque y fluye a través de un manto de lodos constituido por un material granular biológico conformado por microorganismos anaerobios. Aún cuando se forma un manto de lodos anaerobio, no existe un medio de soporte, razón por la cual a este tratamiento no se le clasifica como de crecimiento adherido. El tratamiento sucede, como en todos los demás, cuando se pone en contacto el agua residual con el manto de lodos o microorganismos anaerobios, el cual debe tener una buena capacidad de sedimentación para que no sea arrastrado por el agua y salga del tanque. Por esta razón en la parte superior existe un dispositivo piramidal que funciona como un sedimentador, impidiendo la salida del lodo granular. También existe un espacio y sistema previsto para la conducción y extracción de los gases, pues al ser un sistema anaerobio hay mayor producción de CO2, además de metano (CH4) y H2S. Estos gases se adhieren a los granos y causan una recirculación interna que promueven el crecimiento de más granos. Es importante destacar que en muchos sistemas utilizados en ARD con baja concentración de DBO, no llegan a formarse este sistema granular, sin embargo el RAFA funciona bastante bien con el lecho anaerobio. Es uno de los sistemas más compactos, pues tiene el sedimentador integrado al tanque biológico. Sin embargo, como todo sistema anaerobio, su operación y control es un poco más delicada. En la medida que es una modalidad de reciente uso para el tratamiento del ARD, aún hay parámetros y condiciones que ajustar. En la figura 15 se presenta un esquema del funcionamiento del RAFA o UASB. Julio 2005 30 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 15. Esquema de un reactor anaerobio de flujo ascendente RAFA/UASB Julio 2005 31 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Eliminación de organismos patógenos La eliminación de microorganismos patógenos se realiza a través del proceso conocido como desinfección, el cual es conocido como la eliminación de los microorganismos y específicamente de aquellos que causan enfermedades. Existen mecanismos físicos y químicos para realizar la desinfección, como son la luz solar a través de los rayos UV, el calor, el cloro y en general los halógenos que tienen gran poder oxidante, el ozono, dióxido de cloro, entre otros. Sin embargo en las aguas residuales se suelen usar también algunos de los tipos de tratamiento biológico para la eliminación de los microorganismos, claro está después de haber removido el material orgánico. Ejemplo de ello son las lagunas aerobias, en este caso denominadas lagunas de maduración o pulimento. Los medios físicos de desinfección no son muy comunes en las aguas residuales, pues su principal limitación es que el agua debe contener muy pocos sólidos suspendidos para que los rayos UV puedan actuar sobre los microorganismos. Sin embargo en la actualidad están siendo comunes los equipos de UV para desinfección de aguas residuales. De los agentes químicos, el más usado ha sido el cloro, por su alto poder oxidante dentro de los halógenos, y su relativo fácil y conocido manejo y operación. Sin embargo el ozono ha competido con el cloro, por su mayor poder oxidante y sobre todo por que no genera subproductos al estar en presencia de materia orgánica, como si sucede con el cloro. Sin embargo no se ha popularizado aún, pues existe todavía la teoría de que los costos son inaccesibles. Las lagunas de maduración o pulimento han sido consideradas una buena alternativa, cuando se dispone de espacio, pues el proceso de desinfección se realiza en “forma natural”, es decir sin adición de químicos y con baja tecnología. Estas lagunas, inclusive pueden ser dispuestas en la salida de cualquiera de los tipos de tratamiento biológicos presentados anteriormente, pues su funcionamiento está sustentado en la poca cantidad de material orgánico para que pueda seguir existiendo un crecimiento microbiano, unido a las condiciones de presencia de luz solar (donde funcionan los UV), variaciones bruscas de pH y altas concentraciones de oxigeno disuelto en el agua. Manejo del material separado Como se pudo observar en la descripción de los diversos tipos de tratamiento biológicos, así como en la separación inicial de los sólidos sedimentables, en estos sistemas hay una producción de lodo. Este material asociado a biomasa (en el caso del tratamiento biológico) se separa del agua residual que se está tratando, pero no puede ser descargada directamente, pues como se ha mencionado es materia orgánica. Dependiendo de la procedencia y condiciones de ese material separado o lodo, se debe disponer de un tratamiento que en el caso más completo consiste en una degradación del material orgánico separado, si está muy activo, y posteriormente de un secado o eliminación del agua, para una mejor disposición en su forma seca. Julio 2005 32 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales En la primera etapa de estabilización de lodos conocida como digestión, están presentes los mismos conceptos de degradación biológica, principalmente aerobia o anaerobia, con la diferencia de que se trata de un material más concentrado que el ARD. Tal como se mencionó, esta etapa dependerá de la actividad biológica que tenga el lodo y generalmente se utiliza para el material separado de los sedimentadotes primarios y algunas de las modalidades del lodo activado. La segunda gran etapa la constituye la separación del agua del lodo, o lo que es lo mismo producir un material seco que sea más fácil de manejar, incluso de transportar. Allí se encuentran los lechos de secado, en donde actúa la evaporación y percolación del agua contenida en el lodo. También se utilizan equipos mecánicos de separación como las centrifugas o incineradores. En la figura 16 se presentan algunos diagramas de flujo típicos de las etapas que constituyen el tratamiento de lodos en función de su origen y tipo. Asimismo en la figura 17 se presentan esquemas de las unidades típicas para la digestión de lodo y en la figura 18 los lechos de secado. Es importante destacar que este lodo finalmente puede ser desechado como basura o ser utilizado como abonos, sobre todo si proviene de un agua residual fundamentalmente doméstica con poco contenido inorgánico. Lodo activado Espesamiento + lodo primario Filtro Pasta de lodo a Lodo Digestión Lodo Acondicionamiento Lodo de acondic disposición final químico espesado anaerobia digerido correa Sobrenadante a la PTAR Lodo activado + lodo primario Digestor anaerobio Sobrenadante a la PTAR Lodo Acondicionamiento Lodo Centrífuga Lodo desaguado a acondic disposición final químico digerido Sobrenadante a la PTAR Lodo activado + lodo primario Digestor anaerobio Sobrenadante a la PTAR Filtrado a la PTAR Contrato a la PTAR Lodo Lechos de Lodo desaguado a disposición final arena digerido Drenaje a la PTAR Figura 16. Diagramas de flujo del tratamiento de lodos en ARD Julio 2005 33 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 17.1. Esquema de digestor anaerobio de lodo Figura 17.2. Esquema de digestor aerobio de lodo Julio 2005 34 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Figura 18. Esquema de lecho de secado Una vez que se ha procesado el agua residual cruda y se ha convertido en agua residual tratada y lodo tratado, entonces queda la disposición final de estos subproductos, que son función de la concepción y el diseño de la planta. Cuando se dispone el agua tratada en un cuerpo de agua, los límites de los constituyentes son determinados en función de la capacidad que tenga este cuerpo de agua en recibirlos, es lo que se conoce como la capacidad autopurificadora del cuerpo receptor, la cual es función del tipo de cuerpo de agua y sus características particulares. No es lo mismo descargar en río que en un embalse o en el mar, tampoco lo es descargar 60 mg/l de DBO5,20 en un caudal de 10l/d, que descargar esa misma DBO en 100 l/d. Otra de las posibilidades es la disposición en suelo, en la cual se debe considerar la posibilidad de contaminación de aguas subterráneas y superficiales, así como el flujo hidráulico a través de los poros del suelo. Si esta disposición implica un reuso, como por ejemplo el riego, además de evaluar estas condiciones, habrá que considerar el tipo de cultivo o plantas a regar y en este caso también existen criterios para fijar la concentración de los constituyentes que se pueden descargar. En cuanto al lodo tratado, existe también la posibilidad de disponerlo en su forma seca como basura en los sitios de disposición final, o reusarlo como abono o acondicionador de suelo, para lo cual también se requieren evaluar las características del lodo y el tipo de suelo en donde se va a aplicar. A continuación en las figuras 19 a la 23 se presentan los esquemas de algunos tipo de plantas de tratamiento para las ARD, desde su tratamiento preliminar hasta la disposición final del agua tratada y del lodo estabilizado. Julio 2005 35 Emisario Cámara de rejas Desarenador Laguna Facultativa Laguna de Maduración Laguna Anaerobia Elaborado por: Karina Gil Figura 19. Esquema de una planta de tratamiento de ARD de lagunas de estabilización Estanque de aereación Emisario Cámara de rejas Desarenador Inyección de Aire Estanque de sedimentación secundaria Lodos de retorno Cloración Efluente Estanque de sedimentación primaria Lodos de exceso Digestor de lodos Lecho de secado de lodos Relleno Sanitario Elaborado por: Karina Gil Figura 20. Esquema de una planta de tratamiento de ARD de lodos activados Lecho Biopercolador Emisario Cámara de rejas Desarenador Estanque de sedimentación secundario Estanque dosificador Cloración Efluente Estanque de sedimentación primaria Digestor de lodos Lecho de secado de lodos Relleno Sanitario Elaborado por Karina Gil Figura 21. Esquema de una planta de tratamiento de ARD de lechos biopercoladores Emisario Cámara de rejas Desarenador Biodiscos Rotatorios Sedimentador Secundario Sedimentador Primario Cloración Efluente Digestor de lodos Lecho de secado de lodos Relleno Sanitario Elaborado por: Karina Gil Figura 22. Esquema de una planta de tratamiento de ARD de biodiscos rotatorios Emisario Laguna de Pkantas Acuáticas Cámara de rejas Laguna Aerobia Sedimentador Deflector de gases Desarenador Digestor de lodos Lodo Efluente Reactor UASB Lecho de secado de Lodos Relleno Sanitario Elaborado por: Karina Gil Figura 23. Esquema de una planta de tratamiento de ARD con reactor anaerobio de flujo ascendenteRAFA/UASB UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales OPERACIÓN Y CONTROL EN PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS Operación La operación constituye todas aquellas actividades que deben llevarse a cabo para mantener funcionando todas las unidades físicas que componen una planta de tratamiento de aguas residuales. En este sentido lo primero es contar con un plano o esquema detallado de todos los componentes de la planta, en donde deben estar planamente identificadas cada uno de los tanques, válvulas, bombas, y en general todos las instalaciones y accesorios. En general se suelen etiquetar estos componentes por las siglas y número de cada unidad. Por ejemplo si existen dos tanques de aireación de lodos activados, se suelen denominar TA-1 y TA2. Asimismo con las válvulas de recirculación, podrían llamarse VR-1 y VR-2, y así sucesivamente. Esta nomenclatura no sólo debe estar en los planos, sino en las unidades, para lo cual se suelen utilizar placas de aluminio lacradas con las letras y números correspondientes. Asimismo es imprescindible que se cuente con una manual de operación, control y mantenimiento en cada planta de tratamiento, el cual es particular de la planta. Sin embargo a continuación se presentan algunos aspectos que debe tener ese manual y que implica la operación de cada una de las unidades descritas en la parte anterior. En cada unidad deben presentarse los pasos detallados para la puesta en marcha, así generalmente las expresiones que se utilizan son: 1.- Verificar que ……. 2.- La válvula V-1 debe estar abierta o cerrada ……. 3.- La bomba BR-2 debe estar encendida al momento de …….. 4.- Las válvulas V-2 y V-3 deben estar cerradas al momento de……. 5.- Abrir o cerrar la válvula VR-1 cuando……. 6.- La válvula VE-2 sólo se debe abrir en el caso de……. A manera de ejemplo, a continuación se presenta un procedimiento de operación para el reciclo del lodo proveniente de la tolva de un sedimentador secundario de una planta de lodos activados. 1.- La válvula SIII-9 debe permanecer cerrada y sólo se abrirá cuando se requiera descargar al desagüe el agua producto del lavado del SSN (Sedimentador Secundario Norte) o en el caso de enviar el lodo directamente a la cloaca. 2.- La válvula SIII-7 debe permanecer cerrada para permitir el paso del lodo a la succión de la bomba de recirculación B-9. Julio 2005 41 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales 3.- Se mantiene cerrada la válvula SIII-5 y sólo se abrirá cuando se requiera captar muestra de lodo que ingresa al reactor biológico RBN (Reactor Biológico Norte). 4.- La válvula SIII-3 debe estar abierta para permitir el paso del lodo bombeado al rector. 5.- La válvula L-1 debe mantenerse cerrada para impedir el paso del lodo del SSS (Sedimentador Secundario Sur). 6.- Las válvulas L-8 y L-9 deben permanecer abiertas para permitir el paso del lodo hacia el RBN 7.- La válvula L-10 debe permanecer cerrada con el fin de impedir que el lodo pase a los digestores. 8.- La válvula L-5 debe permanecer abierta para que el lodo ingrese al RBN. Si se desea que el lodo ingrese por los tres puntos, entonces deben estar abiertas también las válvulas L-6 y L-7. 9.- Encender la bomba B-10 el tiempo previsto para enviar el lodo al RBN. 10.- Apagar la bomba B-10 una vez que transcurra el tiempo previsto. Estas pasos deben ser lo más específicos posibles y deben ser redactados en forma clara, precisa y concreta de tal manera que cualquier persona, que previamente conozca la planta y haya tenido la inducción respectiva, pueda seguirlas sin lugar a dudas. Adicionalmente a ello hay una serie de actividades incluidas en la operación que tienen que ver, no con la puesta en funcionamiento de la unidad, sino con la rutina de mantenimiento y limpieza. Si la unidad tiene un equipo electromecánico, entonces el mantenimiento debe responder a lo previsto en los manuales de la casa que comercializa el equipo. Las labores de mantenimiento y limpieza rutinaria, incluyen actividades que implican ejecución de acciones con frecuencias diarias, interdiarias, semanales, mensuales y anuales, aunque generalmente son diarias a semanales. Por ejemplo en el desbaste se debe indicar la frecuencia diaria u horaria de la extracción de los materiales retenidos en las rejas, en el caso de que su limpieza sea manual. Asimismo se deben indicar la forma y frecuencia de limpieza de vertederos y dispositivos o canales de entrada de agua a los tanques. Estas actividades son función de las características del agua residual y por ello su frecuencia está asociada a cada planta de tratamiento en particular. En términos generales son actividades sencillas, que en conjunto con los procedimientos de la puesta en funcionamiento de la unidad constituyen lo que se denomina la operación de la planta de tratamiento de aguas residuales. Julio 2005 42 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Control El control implica una serie de actividades constituidas por determinaciones analíticas en campo y/o laboratorio, así como mediciones, registros u observaciones que forman parte de un proceso rutinario que va desde una frecuencia horaria hasta mensual o anual. Este control también lleva consigo un análisis de los parámetros a registrar y determinar que permiten ajustar el funcionamiento de la planta, y en algunos casos pueden modificar la rutina de operación de la planta, sobre todo cuando existe un problema particular y debe ser corregido para restablecer las condiciones de funcionamiento rutinario de la planta. Con relación a este control rutinario, es importante destacar que debe considerarse, tanto la frecuencia de la determinación de parámetros, como su registro en planillas en físico y/o digital. En los casos de control automatizado, aunque es más rápido y expedito el registro y procesamiento de datos, también debe tenerse una rutina de revisión de los mismos. Al igual que la operación debe existir un programa de control para cada una de las unidades físicas que componen la planta de tratamiento. Generalmente asociadas a estas planillas de registro de parámetros de control, se encuentra un espacio para las observaciones, donde se deben indicar las características y condiciones particulares de la unidad y en especial aquellos aspectos que no son rutinarios, por ejemplo presencia de aguas coloreadas, resuspensión, espumas, sólidos grandes o pequeños, olores, etc. Adicionalmente, como parte de la caracterización inicial de la planta, es recomendable realizar ensayos del comportamiento hidráulico de los tanques que componen la planta para conocer los tiempos de retención reales, cortocircuitos, espacios muertos, entre otros. Esto permite conocer como se transporta el agua en la planta y permite hacer el control más efectivo, o sea realizar las determinaciones en la salida, después que transcurre el tiempo desde la entrada. A continuación, como una guía para las actividades de control, se presentan fichas técnicas con los parámetros básicos de control en cada unidad descrita anteriormente, así como algunos problemas comunes, causas probables y soluciones posibles. Se insiste en la particularidad que tiene cada planta de tratamiento y lo importante y necesario que exista un manual de operación, control y mantenimiento, pues es único para cada caso. También vale destacar que estos parámetros son rutinarios para el control del sistema y no consideran necesariamente las caracterizaciones de la salida que deberán reportarse a las autoridades competentes que regulan la descarga o las necesarias para mantener el control que implica el reuso del agua tratada, la cual tendrán una frecuencia y características particulares para cada caso. Julio 2005 43 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetros de Control Desbaste Medición u observación Volumen aproximado de material retenido Temperatura del agua cruda Frecuencia Diaria o cada vez que se retiren los materiales de las rejas Tres (3) veces al día: primera hora de la mañana, mediodía y final de la tarde Ubicación Rejas Después de pasar el agua por las rejas Problemas operacionales Desbaste Problema Malos olores del material separado o presencia de insectos y/o roedores Causa probable Incremento del contenido orgánico o cambio del tipo de material Verificar Solución Tiempos en los que se Remover con producen esas mayor frecuencia el condiciones adversas de material retenido olores y/o animales Parámetros de Control Desarenadores horizontales Medición u observación Caudal Sólidos sedimentables en tiempos similares a los de retención Velocidad horizontal del agua en el tanque Frecuencia Horario o diario Diaria o cada vez que existan cambios significativos en el caudal de entrada Tres (3) veces al día: primera hora de la mañana, mediodía y final de la tarde, o cada vez que se detecten los cambios significativos de caudal Ubicación Salida o entrada Entrada y salida En la zona de sedimentación Problemas operacionales Desarenadores horizontales Problema Presencia de arenas en la salida Causa probable Resuspensión o no sedimentación Verificar Tiempo de retención y velocidad horizontal Solución Control de la velocidad horizontal Elaboración propia Julio 2005 44 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetro o medición Sólidos sedimentables Sólidos suspendidos totales DBO5,20 DQO Nitrógeno Total Fósforo Total Oxigeno disuelto pH Sólidos suspendidos volátiles Parámetros de Control Sedimentadores Frecuencia Diaria Semanal Semanal Interdiaria Semanal Semanal Diaria u horaria Diaria u horaria Semanal Ubicación Entrada y salida Entada y salida Entrada y salida Entada y salida Entrada y salida Entrada y Salida Entrada y Salida Entrada y Salida Lodo Problemas operacionales Sedimentadores Problema Causa probable Verificar Solución Lodo flotando en la Descomposición Condiciones del lodo y Remoción del lodos superficie del agua en el tanque su frecuencia extracción más frecuente Olor séptico del agua en Taponamientos en Circulación del agua en Limpieza y/o la entrada las unidades desarenadores, desbaste, reparación de las anteriores cloacas, bombeo, otros. obstrucciones Sobreflujo de espumas o Frecuencia de Velocidades de paletas Incrementar las natas remoción de remoción y tiempos de velocidades de inadecuada recorrido remoción de espumas Dificultad de remoción Baja velocidad en Velocidad y cantidad de Verificar el bombeo del lodo de las tolvas la línea de salida lodo removido del lodo e incrementar velocidad de desalojo Exceso de Operación del Mejorar la remoción presencia de desarenador de arenas y arcillas arenas, arcillas u otro material fácilmente compactable Bajo contenido de Sobrecarga Caudal de entrada Ajustar el caudal a la sólidos en el lodo o hidráulica capacidad y tiempo presencia de sólidos de retención sedimentables en la Cortocircuito del Comportamiento Ajustar dispositivos salida flujo en el tanque hidráulico con uso de de entrada y/o salida trazadores Adaptado de Cobas y García, 1992 Julio 2005 45 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetros de Control Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente-RAFA/UASB Parámetro o medición Caudal Temperatura y pH Volumen o caudal de gas Alcalinidad Actividad metonogénica DQO DBO5,20 Nitrógeno total Fósforo total Ácidos Grasos Volátiles-AGV Sólidos suspendidos totales y volátiles Indice Volumétrico de lodos IVL Frecuencia Horaria o diaria Diaria Diaria Diaria Semanal Interdiaria o diaria Semanal Semanal Semanal Diaria Semanal Ubicación Entrada o salida Entrada, salida y biomasa Salida del gas Biomasa o lodo granular Biomasa o lodo granular Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Biomasa o lodo granular Biomasa o lodo granular Semanal Biomasa o lodo granular Problemas operacionales Reactores Anaerobios de Flujo Ascendente-RAFA/UASB Problema Lavado del lodo Causa probable Incremento en la carga hidráulica o velocidades de ascenso Desestabilización de la biomasa por tóxicos u otros constituyentes Verificar Caudal y velocidad de entrada Solución Disminución del caudal en la entrada pH del lodo y AGV, así como relación AGV/alcalinidad Recirculación de la salida del reactor Adaptado de Cobas y García, 1992 Julio 2005 46 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetro o medición Caudal T, pH y OD Parámetros de Control Lagunas de Estabilización Frecuencia Horaria o diaria Diaria Alcalinidad Sólidos Suspendidos DQO DBO5,20 Nitrógeno total Fósforo total Coliformes totales y fecales* Huevos de helmintos Diaria Semanal Interdiaria Semanal Semanal Semanal Semanal Mensual Ubicación Entrada o salida Entrada, salida y diferente profundidades Mismas profundidades del pH Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Salida * En casos de lagunas aerobias que funcionan como maduración Problema Formación de espumas y material flotante Problemas operacionales Lagunas de Estabilización Causa probable Verificar Resuspensión del OD en el perfil de lodo del fondo profundidades Carga orgánica (QxDBO) Gran cantidad de aceites y grasas Algas verde-azules Sobrecarga o pobre balance de nutrientes Malos olores Sobrecarga Presencia de insectos Velocidades muy bajas o mantenimiento deficiente Solución Remover el material con chorros de agua y disminuir la carga orgánica La cantidad de aceites y Eliminar el exceso de grasas aceites y grasa antes de entrar o diluir con agua tratada Carga orgánica y relación Romper DBO/N/P mecánicamente el florecimiento de las algas Carga orgánica Disminuir la sobrecarga o airear hasta que desaparezca el problema* Rociar larvicidas (caso extremo) y recircular agua tratada *La aireación es si tratan de lagunas aerobias o facultativas Adaptado de Cobas y García, 1992 Julio 2005 47 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetro o medición Caudal T, pH y OD Tasa de consumo de oxigeno Sólidos sedimentables Parámetros de Control Lodos Activados Frecuencia Horaria o diaria Diaria Tres veces al día en el tanque Diaria Diaria Sólidos suspendidos totales y volátiles Semanal DQO DBO5,20 Nitrógeno total Fósforo total Observaciones microscópicas de protozoarios* Interdiaria Semanal Semanal Semanal Semanal Ubicación Entrada o salida Entrada, salida y tanque biológico Tanque biológico Tanque biológico y salida sedimentador Tanque biológico, recirculación y salida y lodo sedim. Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Tanque biológico * En casos donde sea posible Problema Espuma blanca y jabonosa en la superficie del tanque biológico Espuma color marrón en la superficie del tanque biológico Lodo flotando en el sedimentador Problemas operacionales Lodos Activados Causa probable Verificar Sobrecarga en el SSV en la biomasa y tanque biológico recirculación Lodo con corta DBO y SSV en la edad biomasa Condiciones de Relación baja carga y sustrato/microorganismos Pérdida de Presencia de sólidos biomasa por el salida sedimentador y sedimentador resuspensión Presencia de Tasa de consumo de algún tóxico oxigeno Alta relación DBO/SSS tanque Presencia de org. filamentosos Todos los parámetros de control determinados en el tanque biológico Diversas dependiendo del tipo de filamentosas Solución Disminuir la tasa de reciclo No extraer lodo en exceso Aumentar el caudal del lodo de exceso Depende de la observación al sedimentar el lodo Ubicar origen del tóxico y disminuir la purga del lodo Disminuir el lodo de exceso Depende de la causa Adaptado de Cobas y García, 1992 Julio 2005 48 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetro o medición Caudal T, pH y OD Sólidos sedimentables Sólidos suspendidos totales y volátiles DQO DBO5,20 Nitrógeno total Fósforo total Problema Incremento de sólidos salida sedimentador Incremento DBO en salida sedimentador Inundación del lecho Moscas en el lecho Parámetros de Control Lechos Biopercoladores Frecuencia Horaria o diaria Diaria Diaria Semanal Interdiaria Semanal Semanal Semanal Ubicación Entrada o salida Entrada y salida Salida sedimentador Entrada y salida del tanque biológico Salida del sedimentador y lodo sedimentado Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Problemas operacionales Lechos Biopercoladores Causa probable Verificar Sobrecarga Caudal de entrada hidráulica Desnitrificación Nitrógeno total y valores en sedimentador de nitratos Excesivo Sólidos sedimentables y desprendimiento suspendidos volátiles de biomasa Carga orgánica DBO entrada planta y alta salida sedimentador primario Crecimiento Sólidos entrada biológico sedimentador y excesivo observación del lecho Presencia de caracoles, musgo, cucarachas Humedad insuficiente del lecho Remoción de la DBO Distribución hidráulica de difusores y sólidos a la salida del sedimentador primario Solución Reducir el flujo Aumentar descarga de lodo Revisar toxicidad o incrementar descarga del lodo Disminuir caudal o recircular salida del sedimentador Recircular, agregar agua a presión en el lecho o clorar un poco Dosificar cloro y utilizar la máxima tasa de recirculación Lavar el lecho y destapar los orificios. Control sedimentador primario Adaptado de Cobas y García, 1992 Julio 2005 49 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetros de Control Biodiscos Rotatorios Parámetro o medición Caudal T, pH y OD Sólidos sedimentables Sólidos suspendidos totales y volátiles Frecuencia Horaria o diaria Diaria Diaria Semanal DQO DBO5,20 Nitrógeno total Fósforo total Interdiaria Semanal Semanal Semanal Ubicación Entrada o salida Entrada y salida Salida sedimentador Entrada y salida del tanque biológico Salida del sedimentador y lodo sedimentado Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Entrada y salida Problemas operacionales Biodiscos Rotatorios Problema Incremento de sólidos salida sedimentador Incremento DBO en salida sedimentador Causa probable Sobrecarga hidráulica Desnitrificación en sedimentador Excesivo desprendimiento de biomasa Carga orgánica alta Verificar Caudal de entrada Solución Reducir el flujo Nitrógeno total y valores de nitratos Sólidos sedimentables y suspendidos volátiles Aumentar descarga de lodo Revisar toxicidad o incrementar descarga del lodo Disminuir caudal o recircular salida del sedimentador DBO entrada planta y salida sedimentador primario Adaptado de Cobas y García, 1992 Julio 2005 50 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Parámetros de Control Desinfección con cloro Parámetro o medición Caudal T, pH y OD Curva demanda de cloro Cloro residual Coliformes totales y fecales Otros microorganismos de interés* Frecuencia Horaria o diaria Diaria Diaria Horaria o diaria Semanal Mensual o anual Ubicación Entrada o salida Entrada y salida Entrada Salida Entrada y salida Entrada y salida *Depende de los microorganismos patógenos que se sospeche su presencia Problemas operaciónales Desinfección con cloro Problema Presencia de altos valores de coliformes en la salida Causa probable Bajo tiempo de contacto Baja dosificación de cloro Alto consumo de cloro Incremento de materia orgánica en la entrada Dosificación de cloro Diversas atribuibles al sistema de dosificación Verificar Caudal de entrada y tiempo de contacto (volumen tanque/caudal) Cloro residual libre y combinado DBO a la salida de los sedimentadores de las unidades biológicas Curva demanda de cloro Cloro residual y valores de coliformes Solución Disminuir caudal Incrementar la dosis o aumentar eficiencia remoción materia orgánica Incrementar eficiencia de remoción Revisión y ajuste del sistema de dosificación Nota: Si la desinfección se realiza utilizando una laguna aerobia de maduración o pulimento, entonces la ficha técnica corresponde a las de lagunas de estabilización, ajustando que su función es la eliminación de los organismos patógenos. Elaboración propia Julio 2005 51 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Una vez presentadas estas fichas técnicas, es preciso destacar que el registro de estos parámetros de control, así como la detección de problemas deben ser completamente documentados para tener una memoria descriptiva de la operación y control de sistema. Se insiste en que es particular para cada planta y por ello, lo aquí presentado es sólo un ejemplo de cómo enfrentar la operación y el control de una planta de tratamiento de aguas residuales. Principios del mantenimiento Para un buen desarrollo de las actividades del mantenimiento es preciso seguir un proceso administrativo, el cual constituye lo que se conoce como Gestión del Mantenimiento, la cual consta de cuatro fases: 1. Planificación: constituye el punto de partida de la gestión y consta de un plan de acciones donde se especifican las actividades, lugar donde se aplican y su forma de aplicación, en cada una de las partes, tanto de obras civiles, constituyentes hidráulicos y equipos electromecánicos 2. Programación: se ordena y organiza en el tiempo las actividades que han sido descritas en la planificación 3. Ejecución: se efectúa el plan según la programación, incluyendo el control de calidad de las actividades y tareas del mantenimiento realizado, procurando la durabilidad y efectividad de las acciones. 4. Control: evalúa la ejecución regulando el tiempo, materiales, costos, recursos humanos y las acciones requeridas para reducir el costo, comparando los resultados obtenidos con lo programado. El mantenimiento usual en plantas de tratamiento de ARD, especificado en los manuales, corresponde al tipo preventivo e incluye las áreas básicas de limpieza, revisión, lubricación y ajuste. Los equipos en una planta de tratamiento generalmente están constituidos por bombas, compresores, dosificadores, motores eléctricos, conductores (cadenas y correas), barrelodos y barrenatas, medidores de caudal, así como obras civiles como estructuras de concreto y acero, tuberías y válvulas. Cada uno de estos elementos tiene un mantenimiento específico que es necesario seguir, y se recomienda extraer un resumen de los manuales suministrados por el fabricante, donde hay mayor información y a veces resulta difícil encontrar lo específico del mantenimiento. En esta fase también se hace presente diversas tablas y registros que permiten seguir procedimientos para la rutina de mantenimiento. Estos pueden estar en físico o digital, e incluso existen software en donde se desarrolla la gestión del mantenimiento. Julio 2005 52 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales ALGUNAS TAREAS Y RESPONSABILIDADES DE LOS OPERADORES Dentro del ciclo sobre el manejo de las aguas residuales, el operador de las plantas de tratamiento, es un eslabón clave, al asumir la responsabilidad de mantener en óptimas condiciones de operación el sistema para beneficio tanto de la sociedad como de la empresa que presta el servicio, en donde se incluye la variable ambiental. Desde la perspectiva social, las comunidades exigen a los entes públicos y empresas asociadas condiciones de salubridad y saneamiento en su entorno ambiental, por esta razón, el operador de las plantas de tratamiento tiene la responsabilidad de operar adecuadamente dichas plantas, asegurando que las aguas residuales recogidas de esas comunidades sean tratadas y regresen al entorno lo más limpias posibles, ayudando a evitar situaciones contamiantes a las comunidades, así como poseer los conocimientos actualizados para brindar la información adecuada a los vecinos y usuarios que visiten las plantas de tratamiento, asi como transmitir sus reclamos y sugerencias hacia otras instancias de la empresa prestadora del servicio. Con respecto a la empresa donde labora, el operador asume la responsabilidad de mantener, operar y cuidar todas las instalaciones y equipos que fueron puestas a su cargo. Al cumplir con todas las tareas descritas en los manuales operacionales, disminuyen el riesgo de daño en las instalaciones, asi como los riesgos de sufrir accidentes o enfermedades profesionales. Asimismo se producen ahorros en los gastos operativos y aseguran que la planta no se detenga en su funcionamiento. Entre las principales tareas del operador de plantas de tratamiento de aguas residuales se encuentran: • Operar, vigilar y controlar los equipos de bombeo, aireación, etc., que impulsan el agua hacia las instalaciones que la requieran o suministran el oxigeno requerido para los tratamientos biológicos aerobios. • Realizar y registrar parámetros de rutina para el control de las operaciones y procesos que cosntituyen la planta de tratamiento, entre los cuales se tienen oxigeno disuelto, pH, temperatura, sólidos sedimentables, etc. • Vigilar los tablero eléctricos, específicamente las lecturas de voltaje y amperaje consumido por los motores. • Registrar lecturas de los caudales de entrada y salida de agua residual, número de bombas u otros equipos en funcionamiento, y cualquier otra que sea necesaria. • Realizar limpieza externa de los equipos y retiro de sólidos flotantes y espumas que se forman en los diferentes tanques de la planta de tratamiento Julio 2005 53 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Entre sus responsabilidades se encuentran dejar todos los datos y equipos en funcionamiento cuando se produce el cambio de guardia, conocido como la entrega y recepción del turno, que permite definir y limitar las responsabilidades del operador saliente y las del entrante. Las actividades que se debe llevar a cabo en este momento, en especial el operador que recibe el turno o la guardia son: Leer en el libro de anotaciones, u otro sistema de registro, las novedades ocurridas en la estación durante el turno de guardia del operador saliente, así como el estado de los parámetros de control de las unidades del tratamiento. Recibir información oral del operador saliente en relación a lo ocurrido en la planta durante el turno de guardia, en particular de las condiciones particulares y no rutinarias. Julio 2005 54 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Revisar los equipos junto con el operador saliente e inspeccionar los tableros de control, el funcionamiento de los instrumentos de medición y los motores, así como los equipos de medición de los parámetros in situ. Asimismo verificar visualmente todo lo registrado y comunicado por el operador saliente. Firmar el libro de anotaciones junto con el operador saliente, o cualquier otro mecanismo de entrega de guardia que esté implementado, con la cual se asienta la conformidad del operador que recibe el turno de trabajo. Julio 2005 55 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales REFERENCIAS CIDIAT-GTZ (1999) “Curso Regional: Reactores Anaerobios para el Tratamiento de Aguas Residuales Domiciliarias”. Manual del curso. Mérida, Venezuela COBAS, I.; GARCÍA, J. (1992) “Manual de Funcionamiento, Operación, Control y Mantenimiento de la Planta Experimental de Tratamiento de Aguas”. Trabajo Especial de Grado. Facultad de Ingeniería – UCV. Caracas, Venezuela CRITES & TCHOBANOGLOUS (2000) “Sistemas de Manejo de Aguas Residuales para Núcleos Pequeños y Descentralizados”. Editorial Mac Graw Hill. Colombia INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA – IMTA (2003) “Segundo Curso Internacional Sistemas Integrados de Tratamiento de aguas Residuales y su Reuso para un Medio Ambiente Sustentable”. Material de apoyo del curso. Jiutepec, Morelos. México. ROLIM SÉRGIO (2000) “Sistemas de lagunas de Estabilización. Cómo utilizar aguas residuales tratadas en sistemas de regadío”. Editorial Mc Graw Hill. Santa Fé de Bogotá. Colombia. ROMERO, J. (1999) “Tratamiento de Aguas Residuales. Teoría y Principios de Diseño”. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería. Santafé de Bogotá. Colombia. Julio 2005 56 UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA – FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE CAPACITACION OCUPACIONAL DE CORTO PLAZO DE HIDROVEN Y SUS FILIALES Módulo Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales ANEXO Julio 2005 57
