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Sistema de Tratamiento

de agua residual

De alta eficiencia

HIDRAULICA Y TECNOLOGIA

DEL MEDIO AMBIENTE

Sistemas de tratamiento de

Tratamiento de agua residual

INTRODUCCION

El concepto de aguas residuales designa a aquel tipo de agua que se halla contaminada especialmente con materia fecal y orina de seres humanos o de animales. Aunque claro, no se reduce únicamente a esta presencia, asimismo, disponen de otras sustancias residuales provenientes del ámbito doméstico, industrial, agua de lluvia y la típica infiltración de agua en el terreno.

SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO

SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES En forma sintetizada esta formado por las siguientes etapas:

1-Desbaste y desarenado: Remoción de solidos, basura y arena de influente

2- Un sedimentador que separe del fluido principal, las partículas sólidas que se asientan fácilmente (sólidos sedimentables) (No siempre se usa esta etapa)

3 Un sistema biológico y otra serie de procesos auxiliares, necesarios para lograr tener un agua de la calidad deseada.

4: Antes de que el efluente sea integrado al medio ambiente se requiere de un paso de desinfección.


TRATAMIENTO SECUNDARIO

TRATAMIENTO PRIMARIO En este proceso es posible disminuir de un 30 a un 60%

la DBO inicialmente presente en el agua residual.-Objetivo disminuir la carga orgánica del agua

En un tratamiento secundario es posible obtener una remoción de un 80-95% de la DBO original del agua


TRATAMIENTO SECUNDARIO

Filtro Biológico (Filtro Percolador, Filtro de Escurrimiento).

Contactores Biológicos Rotatorios. Reactor Biológico de Lodos Activados. Reactores anaerobios


Clasificación de los métodos de tratamientoMétodos físico-químicos

Físicos. Se llevan a cabo cambios principalmente a través de fuerzas físicas

(cribado, sedimentación, flotación Filtración,Evaporación.Adsorción.desorción

Químicos.La remoción o tratamiento de los contaminantes se realiza mediante la adición

de reactivos que llevan a cabo diferentes reacciones químicas (Coagulación-floculación, Precipitación química.-Oxidación-reducción.- Reducción

electrolítica.- Intercambio iónico.- Osmosis inversa)

Métodos BIOLOGICOS

Son los métodos de tratamiento en los cuales la eliminación de

contaminantes es provocada por una actividad biológica.

Aerobios

Anaerobios

Anoxicos

Microorganismos en suspensión

Microorganismos inmobilizados

Combinaciones


El proceso de tratamiento biológico se desarrolla en un ambiente rico en oxígeno, con microorganismos facultativos y aerobios. El mecanismo básico del sistema se representa con la siguiente reacción biológica:

Materia orgánica + microorganismos + O2 Biomasa + CO2 + H2O + energía

Proceso aerobio Lodos activos

Filtros bacterianos

Biodiscos

Lagunas aireadas


Proceso Anaerobio

1.- Reactores de primera generación: TRH= TRC, deficiente contacto entre Biomas y MO - Lagunas Anaerobias, Tanque Séptico, Tanque Imhoff2. Reactores de segunda generación: TRH independiente de TRC - Filtros anaerobios de flujo

ascendente y descendente; b) separación líquido-sólido del efluente, con elretorno de los sólidos separadosinterno (ver Figura 9b).3. Reactores de tercera generación: Reactores fluidizados o expandidos Contacto optimizado entre sustrato y biomasa adheridos a partículas de arena , alúmina o plástico, lascuales se expanden -

PLANTAS PREFABRICADAS TRADICIONALES

PLANTAS DE TRATAMIENTO

ANAEROBIAS SERIE ANS-ES-XX

PLANTAS PREFABRICADAS TRADICIONALES

PLANTAS DE TRATAMIENTO

ANAEROBIAS-AEROBIA

ANR-LA-XX STD

ANR-LA-XX PLUS

BIORREACTOR

Sistema de Tratamiento de agua

residual De alta eficiencia

ANTECEDENTES DEL BIORREACTOR

El BIOSISTEC (BIOSTAR-IMTA) es el resultado del trabajoconjunto de investigadores, ingenieros y técnicosmexicanos realizado por el IMTA, el Programa de Posgradoen Ciencias y Tecnología del Agua del IMTA y la empresaHITECMA, S.A. de C.V.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO BIORREACTOR

COMPONENTES PRINCIPALES DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO

NORMAS OFICIALES RELACIONADAS

•Descarga de Aguas Residuales– NOM-001- SEMARNAT -1996. Que establece los límites máximos

permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.

– NOM-002- SEMARNAT -1996. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.

– NOM-003- SEMARNAT -1997. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios al público.

•Lodos y biosólidos– NOM-004-SEMARNAT-2002. Protección Ambiental. Lodos y biosólidos.

Especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final.

Agua Potable– NOM-127-SSA1-1994, Salud ambiental, agua para uso y consumo humano.-

Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización.

REQUERIMIENTOS BASICOS DE INSTALACION

CONSTRUCTIVOSÁrea Mínima : 9 m2

Cárcamo de bombeoTrampa de sólidos y grasas

ELÉCTRICOSToma eléctrica trifásica 220v - 3 fases - 60 HzEl sistema se puede adecuar para:• sistemas monofásicos 127 v 1 fase• sistema bifásico 220 v 2 fases

HIDRÁULICOSLínea de alimentaciónLínea de descarga de agua tratada (efluente)

VENTAJAS DEL SISTEMA

Área reducida para su instalación

Bajo consumo energético

El efluente cumple con la normatividad vigente paradescarga y reúso

Los lodos residuales pueden ser composteados y serutilizados como mejoradores de suelo

Operación simple, con posibilidad de operacióncompletamente automatizada

Bajos costos de operación y mantenimiento

Bajo volumen de producción de lodos

El sistema puede trabajar como planta de tratamientoportátil

Efluente de alta calidad - Turbiedad < 5 UTN

CAUDALES DE TRATAMIENTO

BS-0.5 BS-0.8 BS-1.0

Escuelas: 35L/usuario/d Zonas comerciales: 25L/usuario/d

ModeloQmax

(L/s)Usuariosescuela

UsuariosZonas

Comerciales

BS-0.5 0.5 1234 1738

BS-0.8 0.8 1975 2765

BS-1.0 1 2469 3456

FRACCIONAMIENTOS

BS-0.5 BS-0.8 BS-1.0

ModeloQmax

(L/s)Viv.

servidas Hab/viv

BS-0.5 0.5 50 250

BS-0.8 0.8 80 400

BS-1.0 1 100 500

Dotación: 170 L/hab/d, T > 23°C

A manera de comparación con el proceso deLodos Activados

Consumo energético

Equipo instalado Hp kW

Real consumidos

kWTiempo prom operación hr kWh/dia Hp kW

Real consumidos

kWTiempo prom operación hr kWh/dia

Bomba sumergible cárcamo de control 0.5 0.373 0.3 15 4.5 0.33 0.24618 0.15 20 3.00Soplador 2 1.492 1.86 22 40.92 0.5 0.37 0.28 18 5.04Motorreductor N/A N/A N/A N/A 0.25 0.19 0.13 18 2.34

Total 45.42 10.38

$/kW/h 1.5 1.5Total $/dia 68.13 15.57

Total al mes $2,043.90 $467.10

Actividad Personal Hrs serv Salario/dia Servicio $/hr $ Dia Personal Hrs serv Salario/dia Servicio $/hr $ DiaOperación 1 3.5 120 15 52.5 1 0.45 120 15 6.75

Mantenimiento Cant Potencia $/reparación $total Rep Cant Potencia $/reparación $total RepBombas sumergibles 3 0.5 1200 3600 2 0.5 1200 2400Soplador 1 3 3500 3500 1 0.5 2100 2100Motorreductor N/A N/A N/A N/A 1 0.25 850 850

Total $/año $7,100.00 $5,350.00Total $/dia (Total Año / 365dias) $19.45 $14.66

Desinfección

Concent. Requerida

mg/l

Consumo diario (kg)

$ por KG $ /dia

Concent. Requerida

mg/l

Consumo diario (kg) $ por KG $ /dia

Dosificación de hipoclorito de calcio 3 0.2 26 5.2 3 0.2 26 5.2l/s m3/h m3/dia l/s m3/h m3/dia

Caudal a tratar 0.5 1.8 43.2 0.5 1.8 43.2

Costo total $dia $145.28 $42.18

Costo al mes $4,358.46 $1,265.33

Costo de agua tratada $/m3 $3.36 $0.98

LODOS ACTIVADOS 0.5 L/S BIOFILTRO 0.5 LPS

Modelo Cau

dal

(l/s)

Aplicacion Uso de agua

trada

Lugar Estado

BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela,

Reuso riego CONALEP Texio TepoztlanMor

BS-0.5 0.5 Tratamiento de agua residual de oficinas

Reuso riego CFE Oficinas divisionales centro sur

CuernavacaMor

BS-1.0 1.0 Trat baños museo tecnologia

Riego Parque bicentenario

Cd de Mexico

BS-0.5 0.5 Trat baños auditorio Riego Parque bicentenario

Cd de Mexico

BS-0.8 0.8 Trat baños zona recreativa

Riego Parque bicentenario

Cd de Mexico

BS-0.8 0.8 Trat de agua residual de baños de escuela

Reuso riego ITA Instituto Tecnologico de Altamira

AltamiraTamaulipas

BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela (Donacion x CFE)

Reuso riego Primaria IndigenaCuentepec

TemixcoMor

APLICACIONES DEL BIORREACTOR

Modelo Cau

dal

(l/s)


trada

Lugar Estado


Reuso riego ITT (Instituto Tecnológico de Tecomatlan)

TecomatlanPue


Reuso riego ITT (Instituto Tecnológico de Tecomatlan)

TecomatlanPue


Reuso riego ITH (Instituto Tecnológico de Huejutla)

Huejutla de Reyes Hgo. (Huasteca)


Reuso riego ITT (Instituto Tecnológico de Huejutla)

Huejutla de Reyes Hgo. (Huasteca)


Reuso riego UTEZ(Universidad tecnologicaEmiliano Zapata)

Emiliano Zapata Mor

Modelo Cau

dal

(l/s)


trada

Lugar Estado

BS-0.8 0.8 Trat de agua residual de origen sanitario en viviendas

Reuso Fideicomiso Ingenio plan de san Luis

Cd Valles S.L.P.


Reuso riego ITAT (Instituto Tecnológico del altiplano de Tlaxcala)

Tlaxcala. Tlax


Reuso riego ITLL (Instituto Tecnológico del Llano)

Aguascalientes Ags.


Reuso riego ITAO (Instituto Tecnológico del altiplano de Oaxaca)

Sta maXoxocotlanOaxaca

APLICACIONES DEL SISTEMA

Auditorio al aire libre. Parque Bicentenario antigua

refinería Atzcapotzalco D.F.

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas

verdes

Zona recreativa. Parque Bicentenario antigua


OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de

areas verdes

Museo de la tecnología . Parque Bicentenario antigua



verdes

Conalep Tequio, Tepoztlán Morelos (Inaugurado por

Gobernador Marco Adame Castillo)

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de

áreas verdes y en wc´s


CFE Comisión federal de electricidad Oficinas divisionales Centro

Cuernavaca morelos.

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas verdes y en

wc´s

FONATUR Cancun Villas Chakté desarrollo turístico

Cancun Quintana Roo.


verdes y en wc´s

ITA Instituto Tácnologico de Altamira (Tecnologico agropecuario)

Altamira Tamaulipas .

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de viveros

experimentales

ITT Instituto Tecnologico de Tecomatlan

Tecomatlan Puebla


verdes

José Alejandro Muñoz Hernández


ITH Instituto Tecnologico de Huejutla (Tecnologico Agropecuario)

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego agrícola, riego de viveros

almacenamiento en laguna de agua tratada

CFE Donacion a escuela primaria indígena

Temix Mor.

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas verdes y en

wc´s

IMTA- FONATUR- PARQUE BICENTENARIO Antigua refinería de

Atzcapotzalco

Mexico D.F

OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de areas verdes

UTEZ Universidad Tecnologica Emiliano Zapata

Emiliano Zapata Mor.

OBJETIVO: Descarga en cuerpo receptor

www.hitecma.com.mxTEL: 01 (777) 2412490,

[email protected]

COORDINACIÓN DE TRATAMIENTO Y CALIDAD

DEL AGUASubcoordinación de

Tratamiento deAguas Residuales

www.imta.gob.mxTEL: 01 (777) [email protected]

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