¡Descarga Tratamiento de Aguas Residuales en México: Normativa, Tipos de Plantas y Retos Ambientales y más Apuntes en PDF de Desarrollo Sostenible solo en Docsity!
TEMA: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
1. OBJETIVO
El agua, a pesar de ser un recurso natural escaso, es necesario y requerido por las personas para multitud de usos distintos. Como consecuencia, cada día se producen toneladas de aguas residuales que es necesario tratar. Por suerte para nuestro planeta, mediante una planta de tratamiento de aguas residuales es posible recuperar y reutilizar dicha agua. El tratamiento de aguas residuales, es un servicio que consiste en la separación de la carga orgánica que contienen las aguas residuales, eliminando al máximo la cantidad de residuos y contaminantes, cumpliendo con la Normas Oficiales Mexicanas establecidas. El agua tratada trae como beneficio adicional el ahorro de agua potable, al ser utilizada en el riego de áreas verdes. La eficiencia de las PTAR´s (Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales) permite el cumplimiento de la normatividad, asegura la calidad del agua tratada y su reutilización para el riego de áreas verdes y es fundamental para la reducción en el consumo de agua potable. Considerando los aspectos ambientales de las actividades de las plantas de tratamiento, ASA busca identificar los peligros y evaluar los riesgos, así como mitigar posibles amenazas a la salud e impactos ambientales adversos, en caso de presentarse cualquier evento no deseado.
1.1 DIAGNOSTICO
Hoy en día, el sistema más normalizado para el tratamiento de aguas residuales es el conocido como EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales), conformado por distintas etapas que aseguran la purificación, tratamiento y eliminación de todo tipo de contaminantes del agua: Pretratamiento : Esta primera fase se incluye en cualquier planta de tratamiento de aguas residuales, independientemente de su uso posterior. Básicamente, se enfoca en procesos físicos para la eliminación de materiales sólidos que pudieran provocar daños al funcionamiento de los equipos que conforman el sistema de tratamiento. Tratamiento primario : Durante esta etapa, se puede agregar un componente químico al tratamiento para la reducción de los sólidos en suspensión. Tratamiento secundario : Aunque en la etapa anterior ya se pueden utilizar químicos para la descontaminación del agua, es durante el tratamiento secundario cuando se eliminan totalmente aquellos contaminantes que quedaron mediante procesos biológicos (lodos activos). Tratamiento terciario : La principal particularidad de esta última etapa del tratamiento es que permite la reutilización del agua. Por ello, se obtiene un agua de mayor pureza y que debe cumplir con las normativas de reutilización y/o vertido. De esta forma, el tratamiento no tiene por objetivo hacer que el agua sea potable, sino liberarlo de sus contaminantes (residuos), como las materias en suspensión (sólidos) o disueltas, de naturaleza química u orgánica (como las heces, etc.). Para ello, una estación depuradora puede emplear diferentes técnicas y tecnologías combinadas
1.2 HIPOTESIS
En este proyecto se plantea como objetivo general el estudio a nivel de laboratorio de un método de saneamiento de bajo coste para aguas residuales. Que estará basado en la separación de las aguas del contacto con la población mediante canales abiertos de saneamiento y en la combinación de sistemas de tratamiento desarrollados e implantados en tecnologías no convencionales para la obtención de un sistema integral en continuo. Cuya finalidad resida en la eliminación total de microorganismos patógenos, como objetivo principal, y la posible reutilización gracias a la calidad de depuración conseguida. El diseño consistirá en la combinación de procesos anaerobios, aerobios y de desinfección. Existen alternativas de remoción de contaminantes del agua cuya eficiencia técnica y viabilidad económica no están a expensas de la generación de un impacto ambiental adverso diferente del original. Además, si se logra una reducción de costos importantes, podría justificarse la situación de parte del presupuesto destinado a salud pública para tratamiento de agua a fin de evitar las enfermedades causadas por contaminantes presentes en esta y los gastos que representan.
2. MARCO TEORICO
Una planta de tratamiento de aguas residuales es una instalación que se encarga de eliminar los contaminantes del agua residual. La mayoría de estas plantas tratan aguas residuales urbanas, incluyendo las aguas residuales de hogares, empresas e industrias. El objetivo principal de estas plantas es eliminar los contaminantes y producir agua limpia que se pueda descargar de manera segura en ríos, lagos u océanos AGUAS RESIDUALES Las aguas residuales están conformadas por todas aquellas aguas que han sido afectadas por la acción del ser humano, ya sea en entornos domésticos o industriales, principalmente. Tras su uso, las aguas pueden contener algunos contaminantes, tanto de tipo físico como químico y orgánico. Aguas residuales domésticas: Estas aguas provienen de zonas de viviendas y de servicios. Generalmente, están generadas por las actividades domésticas y suelen contener contaminantes orgánicos y bacterias. Aguas residuales industriales: Son todas aquellas aguas utilizadas para cualquier actividad industrial o comercial, ya sean procedentes de fábricas, centros de producción, etc. Estas aguas se caracterizan por contener metales pesados y elementos químicos. Aguas residuales de la agricultura y la ganadería: Estas aguas provienen del sector primario y, principalmente, están producidas por la ganadería. Por su parte, aunque la agricultura suele utilizar la mayoría del agua para el riego, algunas actividades pueden requerir su uso y posterior desecho. Aguas residuales urbanas: Las aguas residuales urbanas están compuestas por las aguas residuales domésticas, o por la mezcla de éstas con las aguas residuales industriales. También se incluyen aquellas derivadas de la lluvia, ya que
parte del tratamiento se le conoce como desbaste. Suele ser la primera etapa del proceso de purificación. Sistema de deshidratación de lodos Permiten eliminar el agua de sólidos, logrando que estos últimos se sequen en las etapas antes mencionadas. Los procesos de deshidratación se pueden clasificar en: espesamiento, compresión, calentamiento y filtración. Su fin es reducir el peso de los lodos para que se queden al final de los tanques y dejen fluir a los líquidos a su etapa final. Tanque para el tratamiento químico En este tanque se hace uso de productos físicos o químicos que permitan alterar el estado de sustancias presentes en el agua como: aluminio, hidróxido de hierro, entre otras. Mediante el proceso que se lleva a cabo en este tanque, logran eliminar entre el 80 y 90% de materia suspendida. Las etapas del tratamiento químico más comunes son: coagulación, floculación y decantación. TIPOS DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Planta de lodos activados La planta de lodos activados es un tipo de plantas tratadoras de aguas residuales que utiliza un proceso biológico de aguas residuales para eliminar contaminantes orgánicos del agua. Este proceso no solo se utiliza en los sistemas domésticos, sino que se emplea en las plantas industriales de tratamiento de aguas residuales. Estos sistemas constan de dos partes principales: la biozona y el tanque de sedimentación. Una vez que los residuos entran al reactor, entran en la biozona. Dentro de esta área, un difusor de aire mantiene vivas las bacterias proporcionándoles oxígeno. Las bacterias que viven dentro de la biozona ayudan a descomponer los sólidos que se encuentran dentro del sistema.
Una vez que el efluente se haya tratado entra en el tanque de sedimentación, los sólidos que se encuentran en el interior del agua se asientan en el fondo antes de volver a entrar en la biozona. Posteriormente, las aguas residuales tratadas que se encuentran en la parte superior se descargan fuera del tanque. El sistema de lodos activados es altamente eficiente en la eliminación de contaminantes orgánicos y es ampliamente utilizado en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales e industriales debido a su efectividad y rentabilidad. Sin embargo, requiere una supervisión cuidadosa y un mantenimiento regular para garantizar un rendimiento óptimo y evitar problemas operativos. Planta de filtro aireado sumergido La planta de filtro aireado sumergido, también conocidos como SAF, utiliza un proceso biológico para eliminar los contaminantes presentes en el agua. Esta es una opción muy utilizada como sistema de tratamiento de aguas residuales. Estas plantas requieren poco mantenimiento, cuentan con pocas piezas mecánicas y son fáciles de manejar. Los SAF no requieren la presencia de un operario regular y pueden utilizarse tanto para el tratamiento de aguas residuales industriales como domésticas. Esta planta de tratamiento es eficaz en la eliminación de contaminantes orgánicos y puede emplearse en diferentes escalas. Asimismo, ofrece ventajas como una alta eficiencia de tratamiento, bajo costo de operación y mantenimiento, y una huella compacta, lo que la hace adecuada para ubicaciones con limitaciones de espacio. Planta de reactores discontinuos secuenciales Las plantas de reactores discontinuos secuenciales (SBR) son un tipo de tratamiento de aguas residuales que utiliza una serie de tanques o reactores en los que se llevan a cabo diferentes etapas
En ese lugar, las bacterias del tanque ayudan a limpiar el agua, y estas reciben una alimentación constante de oxígeno a través de un difusor de aire situado en la parte inferior. A continuación, el agua tratada pasa al tanque de sedimentación final, donde los sólidos que se encuentran en suspensión se hunden en el fondo y el efluente limpio se expulsa del tanque. ETAPAS DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Pretratamiento Este proceso consiste en eliminar los sólidos grandes y los materiales que pueden obstruir o dañar los equipos en la planta. Estos materiales se eliminan mediante la utilización de tamices y equipos de eliminación de sólidos. Tratamiento primario En este proceso, el agua residual se deja en reposo para que los sólidos sedimenten en el fondo. Los sólidos sedimentados se eliminan mediante la utilización de raspadores de fondo y se transportan a un tanque de digestión anaerobia. Tratamiento secundario En este proceso, el agua residual se somete a un proceso biológico en el que se utilizan microorganismos para descomponer los contaminantes en el agua. Esto se lleva a cabo en un tanque de aireación, donde el aire se inyecta en el agua para proporcionar oxígeno a los microorganismos. Tratamiento terciario Se eliminan los contaminantes finos mediante la utilización de tecnologías avanzadas como la filtración de membrana o la desinfección con cloro. Desinfección
Este proceso se utiliza para matar los microorganismos patógenos que pueden estar presentes en el agua residual, la cual se puede lograr mediante la utilización de cloro, ozono o luz ultravioleta. Finalmente, el agua limpia se descarga en el medio ambiente, generalmente en ríos, lagos u océanos. En algunos casos, el agua tratada se puede reutilizar para fines no potables, como riego de jardines o uso en la industria. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN MEXICO México es la segunda nación en el mundo, después de China, que más usa agua residual cruda para el riego pese a que contiene, entre otros, patógenos no controlados, metales pesados, residuos de productos de aseo personal y doméstico, derivados de combustibles, disolventes industriales y plaguicidas. De ahí la importancia del análisis y tratamiento de aguas residuales. Según los datos de la misma Comisión Nacional del Agua (CONAGUA), México cuenta con 2,642 plantas de tratamiento de aguas residuales con una capacidad de instalada de 194,715. metros cúbicos, pero el caudal tratado real es de 141,479. metros cúbicos, y de éstas solo el 57% funcionan de forma óptima. Según datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI), en México, del total de municipios y demarcaciones territoriales solo en 985 de 2,475 se da algún tratamiento al agua residual para reutilizarla, esto equivale solo al 40%. En México existe distintas normativas ambientales al respecto de las descargas de aguas residuales, una de ellas es la NOM-001- SEMARNAT-2021 para descargas de aguas residuales en cuerpos receptores propiedad de la nación. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN OAXACA
NOM-001-SEMARNAT-
En esta norma se presentan los límites máximos permitidos de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. NOM-002-SEMARNAT- A diferencia de la NOM-001-SEMARNAT-1996 en esta se establece la cantidad máxima de contaminantes que se pueden encontrar en descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal. Establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado, esto con el fin de prevenir y controlar la contaminación de las aguas y bienes nacionales, así como proteger la infraestructura de dichos sistemas, y es de observancia obligatoria para los responsables de dichas descargas. NOM-003-SEMARNAT- En este caso se regula el agua residual tratada que se reutiliza en servicios al público y se menciona el límite máximo permisible. NOM-127-SSA1- Esta norma se enfoca en los límites de calidad y tratamiento al que se debe someter al agua para potabilizarla. NOM-230-SSA1- La NOM habla de los procedimientos sanitarios y requisitos sanitarios que se deben cumplir en los sistemas de abastecimiento públicos y privados durante el manejo del agua. NOM-17-SSA1- Regula la vigencia y evaluación del control de calidad del agua para uso y consumo humano, del agua distribuida en sistemas de abastecimiento público. NOM-003-ECOL- Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se rehúsen en servicios al público. NOM-013-SEMARNAT-1996 –
"Norma para la protección de las aguas nacionales mediante la prevención y control de la contaminación por descargas de aguas residuales". NOM-028-SEMARNAT-1998 – "Para la utilización de aguas residuales tratadas en riego agrícola" establece un sistema de administración de la Seguridad en los procesos y equipos críticos que manejan sustancias químicas peligrosas. Como todas las normas de la Secretaría del Trabajo tiene carácter obligatorio dentro de todo el territorio nacional mexicano a los centros de trabajo que les resulte aplicable. NOM-017-ENER-2011 – "Eficiencia energética en plantas de tratamiento de aguas residuales" establece los límites mínimos de eficacia luminosa, los requisitos de seguridad, los métodos de prueba aplicables, así como la información comercial de las lámparas fluorescentes compactas autobalastradas (LFCA). NOM-137-SEMARNAT-2013 – "Control de la calidad del agua para uso recreativo" NOM-003-CONAGUA-1996 – "Norma para la prevención y control de la contaminación por descargas de aguas residuales" NOM-046-SEMARNAT-2003 – "Para el tratamiento de aguas residuales urbanas e industriales en zonas de uso agrícola" La Norma en cuestión establece que las instituciones prestadoras de servicios de atención médica, deben ofrecer de inmediato y hasta en un máximo de 120 horas después de ocurrido el evento, la anticoncepción de emergencia, dando previamente la información completa sobre la utilización de este método, a fin de que la mujer tome una decisión libre e informada. NOM-028-SERMARNAT-1997 – "Norma para la reutilización de aguas residuales tratadas en procesos industriales" Regula la calidad del agua tratada que puede ser reutilizada en procesos industriales sin representar riesgos para la salud o el medio ambiente.
eliminación ambientalmente adecuados de los residuos peligrosos que contengan o estén contaminados con Bifenilos Policlorados, a partir de que son desechados, así como para el manejo y tratamiento de equipos BPCs. NOM-149-SEMARNAT-2006 – "Disposición de aguas residuales en cuerpos de agua nacionales" Establece los límites de los contaminantes en las aguas residuales que son vertidas en los cuerpos de agua nacionales para evitar su contaminación. NOM-021-CONAGUA-2001 – "Protección y conservación de los recursos hídricos mediante la reutilización de aguas residuales tratadas" NOM-002-SEDENA-2003 – "Norma para el control de aguas residuales generadas por actividades industriales" Regula las aguas residuales industriales que podrían tener impactos negativos en el medio ambiente. NOM-014-CONAGUA-2003 – Regula el tratamiento y reutilización de aguas residuales para fines no potables, como riego de áreas verdes, usos industriales o limpieza. Aunque no se refiere estrictamente a la calidad del agua vertida, establece las condiciones para la reutilización segura de aguas tratadas. NOM-027-SSA1-2012 – Regula los límites de calidad microbiológica en las aguas residuales que se destinan a la reutilización en riego agrícola, que es una práctica cada vez más común. Establece límites específicos para la presencia de bacterias fecales y otros contaminantes. Ley de Aguas Nacionales: Regula la explotación, conservación y administración del agua en México, y establece que todas las descargas de aguas residuales deben cumplir con las normas ambientales. Reglamento de la Ley de Aguas Nacionales Define los procedimientos y requisitos técnicos y administrativos relacionados con el tratamiento de aguas residuales.:
ARTICULO 21.-
Con objeto de prevenir y reducir los riesgos a la salud y al ambiente, asociados a la generación y manejo integral de residuos peligrosos, se deberán considerar cuando menos alguno de los siguientes factores que contribuyan a que los residuos peligrosos constituyan un riesgo: I. La forma de manejo; II. La cantidad; I III. La persistencia de las sustancias tóxicas y la virulencia de los agentes infecciosos contenidos en ellos; IV. La capacidad de las sustancias tóxicas o agentes infecciosos contenidos en ellos, de movilizarse hacia donde se encuentren seres vivos o cuerpos de agua de abastecimiento; V. La biodisponibilidad de las sustancias tóxicas contenidas en ellos y su capacidad de bioacumulación; VI. La duración e intensidad de la exposición VII. La vulnerabilidad de los seres humanos y demás organismos vivos que se expongan a ellos. ARTÍCULO 22.- Las personas que generen o manejen residuos y que requieran determinar si éstos son peligrosos, conforme a lo previsto en este ordenamiento, deberán remitirse a lo que establezcan las normas oficiales mexicanas que los clasifican como tales. ARTICULO 33.- Las aguas residuales podrán usarse por un tercero distinto del concesionario o asignatario, antes de llegar al punto de descarga señalado en el título de concesión o asignación, o en el permiso de descarga correspondiente, siempre y cuando no se afecten derechos de terceros, ni las reservas existentes y se cumpla con las normas oficiales mexicanas y las condiciones particulares de descarga; para tal efecto el titular de la concesión, asignación o permiso deberá dar aviso a "La Comisión" en un término no mayor a diez días hábiles, contado a partir del inicio de su uso.
residuales y demás desechos o residuos que por efecto de disolución o arrastre, contaminen las aguas de los cuerpos receptores, así como aquellos desechos o residuos considerados peligrosos en las normas oficiales mexicanas respectivas. ARTICULO 145.- El diseño, construcción, operación y mantenimiento de las obras e instalaciones de captación, conducción, tratamiento, alejamiento y descarga de aguas residuales deberá sujetarse a las normas oficiales mexicanas que expida "La Comisión". Los permisionarios quedarán obligados a cumplir con todas y cada una de las condiciones del permiso de descarga correspondiente y, en su caso, a mantener las obras e instalaciones del sistema de tratamiento en condiciones satisfactorias de operación. ARTÍCULO 203.- Podrán utilizarse los nuevos procedimientos de construcción que el desarrollo de la técnica introduzca, previa autorización de la Secretaría de Obras y Servicios, para lo cual el Director Responsable de Obra debe presentar una justificación de idoneidad detallando el procedimiento propuesto y anexando, en su caso, los datos de los estudios y los resultados de las pruebas experimentales efectuadas. ARTÍCULO 205.- En las edificaciones en que se requiera llevar registro de posibles desplazamientos y/o movimientos verticales, de acuerdo con el artículo 176 de este Reglamento, así como en aquellas en que el Director Responsable de Obra lo considere necesario o la Administración lo ordene, se instalarán referencias fijas o bancos de nivel, suficientemente alejados de la cimentación o estructura de que se trate, para no ser afectados por los movimientos de las mismas o de otras cargas cercanas, y se referirán a éstos las nivelaciones que se hagan. 2.2. ANALISIS. Trabajaremos con la séptima sección, logrando tener mejoría dentro de esta sección.
Capacidad de agua captada. En una hora se consume 117 mililitros. En un día se consume un total de 2,808 mililitros. Hemos tomado en cuenta que en la séptima sección hay aproximadamente 15,000 casas. En la cual cada casa consume 2,808 mililitros por día. En total de todas las casas de la sección ,en un día se gasta 42,120,000 litros por día en la séptima sección. Tipos de aguas residuales. Clasificación de las Aguas Residuales Según su origen y composición, las aguas residuales se clasifican en tres tipos principales: domésticas, industriales y pluviales.
- Las aguas residuales domésticas: Provienen de usos cotidianos en hogares e instituciones, como el agua de ducha, lavabo o cocina. Son ricas en materia orgánica biodegradable.
- Las aguas residuales industriales: Provienen de procesos industriales y pueden contener una variedad de contaminantes, dependiendo del tipo de industria. En muchos casos son tóxicas y requieren tratamientos específicos.
- Las aguas pluviales:
