La elaboración del proyecto de la planta de tratamiento de aguas residuales

DISPOSICIONES GENERALES

Objeto del tratamiento

El objetivo del tratamiento de las aguas residuales es mejorar su calidad para cumplir con las normas de calidad del cuerpo receptor o las normas de reutilización. .

Orientación básica para el diseño El requisito fundamental antes de proceder al diseño preliminar o definitivo de una planta de tratamiento de aguas residuales, es haber realizado el estudio del cuerpo receptor. El estudio del cuerpo receptor deberá tener en cuenta las condiciones más desfavorables. El grado de tratamiento se determinará de acuerdo con las normas de calidad del cuerpo receptor.

En el caso de aprovechamiento de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, el grado de tratamiento se determinará de conformidad con los requisitos de calidad para cada tipo de aprovechamiento de acuerdo a la norma.

Una vez determinado el grado de tratamiento requerido, el diseño debe efectuarse de acuerdo con las siguientes etapas:

Estudio de factibilidad, el mismo que tiene los siguientes componentes: Caracterización de aguas residuales domésticas e industriales; información básica (geológica, geotécnica, hidrológica y topográfica); determinación de los caudales actuales y futuros; aportes per cápita actuales y futuros; selección de los procesos de tratamiento; predimensionamiento de alternativas de tratamiento; evaluación de impacto ambiental y de vulnerabilidad ante desastres; factibilidad técnico económica de las alternativas y selección de la más favorable.

Diseño definitivo de la planta que comprende estudios adicionales de caracterización que sean requeridos; estudios geológicos, geotécnicos y topográficos al detalle; estudios de tratabilidad de las aguas residuales, con el uso de plantas a escala de laboratorio o piloto, cuando el caso lo amerite; dimensionamiento de los procesos de tratamiento de la planta; diseño hidráulico sanitario; diseño estructural, mecánicos, eléctricos y arquitectónicos; planos y memoria técnica del proyecto; presupuesto referencial y fórmula de reajuste de precios; especificaciones técnicas para la construcción y manual de operación y mantenimiento.

Según el tamaño e importancia de la instalación que se va a diseñar, se podrán combinar las dos etapas de diseño mencionadas, previa autorización de la autoridad competente.

Toda planta de tratamiento deberá contar con cerco perimétrico y medidas de seguridad.

De acuerdo al tamaño e importancia del sistema de tratamiento, deberá considerarse infraestructura complementaria: casetas de vigilancia, almacén, laboratorio, vivienda del operador y otras instalaciones que señale el organismo competente. Estas instalaciones serán obligatorias para aquellos sistemas de tratamiento diseñados para una población igual o mayor de 25000 habitantes y otras de menor tamaño que el organismo competente considere de importancia.

NORMAS PARA LOS ESTUDIOS DE FACTIBILIDAD

Los estudios de factibilidad técnico económica son obligatorios para todas las ciudades con sistema de alcantarillado. Para la caracterización de aguas residuales domésticas se realizará, para cada descarga importante, cinco campañas de medición y muestreo horario de 24 horas de duración y se determinará el caudal y temperatura en el campo. Las campañas deben efectuarse en días diferentes de la semana. A partir del muestreo horario se conformarán muestras compuestas; todas las muestras deberán ser preservadas de acuerdo a los métodos estándares para análisis de aguas residuales. En las muestras compuestas se determinará como mínimo los siguientes parámetros:

• demanda bioquímica de oxígeno (DBO) 5 días y 20ºC;demanda química de oxígeno (DQO);

• coliformes fecales y totales;

• parásitos (principalmente nematodos intestinales);

• sólidos totales y en suspensión incluido el componente volátil;

• nitrógeno amoniacal y orgánico; y

• sólidos sedimentables.

Se efectuará el análisis estadístico de los datos generados y si son representativos, se procederá a ampliar las campañas de caracterización.

Para la determinación de caudales de las descargas se efectuarán como mínimo cinco campañas adicionales de medición horaria durante las 24 horas del día y en días que se consideren representativos. Con esos datos se procederá a determinar los caudales promedio y máximo horario representativos de cada descarga. Los caudales se relacionarán con la población contribuyente actual de cada descarga para determinar los correspondientes aportes per cápita de agua residual. En caso de existir descargas industriales dentro del sistema de alcantarillado, se calcularán los caudales domésticos e industriales por separado. De ser posible se efectuarán mediciones para determinar la cantidad de agua de infiltración al sistema de alcantarillado y el aporte de conexiones ilícitas de drenaje pluvial. En sistemas de alcantarillado de tipo combinado deberá estudiarse el aporte pluvial.

En caso de sistemas nuevos se determinará el caudal medio de diseño tomando como base la población servida, las dotaciones de agua para consumo humano y los factores de contribución contenidos en la norma de redes de alcantarillado, considerándose además los caudales de infiltración y aportes industriales.

Para comunidades sin sistema de alcantarillado, la determinación de las características debe efectuarse calculando la masa de los parámetros más importantes, a partir de los aportes per cápita según se indica en el siguiente cuadro.

APORTES PER CÁPITA PARA AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS

PARÁMETROS

DBO 5 días, 20ºC, g / (hab.d) 50

- Sólidos en suspensión, g / (hab.d) 90

NH3 - N como N, g / (hab.d) 8

- N Kjeldahl total como N, g / (hab.d) 12

- Fósforo total, g/(hab.d) 3

- Coliformes fecales. Nº de bacterias / (hab.d) 2x1011

- Salmonella Sp., Nº de bacterias / (hab.d) 1x108

- Nematodos intes., Nº de huevos / (hab.d) 4x10518

En las comunidades en donde se haya realizado muestreo, se relacionará la masa de contaminantes de DBO, sólidos en suspensión y nutrientes, coliformes y parásitos con las poblaciones contribuyentes, para determinar el aporte per cápita de los parámetros indicados. El aporte per cápita doméstico eindustrial se calculará por separado.

En ciudades con tanques sépticos se evaluará el volumen y masa de los diferentes parámetros del lodo de tanques sépticos que pueda ser descargado a la planta de tratamiento de aguas residuales. Esta carga adicional será tomada en cuenta para el diseño de los procesos de la siguiente forma: para sistemas de lagunas de estabilización y zanjas de oxidación, la descarga será aceptada a la entrada de la planta. para otros tipos de plantas con tratamiento de lodos, la descarga será aceptada a la entrada del proceso de digestión o en los lechos de secado.

Con la información recolectada se determinarán las bases del diseño de la planta de tratamiento de aguas residuales. Se considerará un horizonte de diseño (período de diseño) entre 20 y 30 años, el mismo que será debidamente justificado ante el organismo competente. Las bases de diseño consisten en determinar para condiciones actuales, futuras (final del período de diseño) e intermedias (cada cinco años) los valores de los siguientes parámetros. población total y servida por el sistema; caudales medios de origen doméstico, industrial y de infiltración al sistema de alcantarillado y drenaje pluvial; caudales máximo y mínimo horarios; aporte per cápita de aguas residuales domésticas; aporte per cápita de DBO, nitrógeno y sólidos en suspensión; masa de descarga de contaminantes, tales como: DBO, nitrógeno y sólidos; y concentraciones de contaminantes como: DBO, DQO, sólidos en suspensión y coliformes en el agua residual.

El caudal medio de diseño se determinará sumando el caudal promedio de aguas residuales domésticas, más el caudal de efluentes industriales admitidos al sistema de alcantarillado y el caudal medio de infiltración. El caudal de aguas pluviales no será considerado para este caso. Los caudales en exceso provocados por el drenaje pluvial serán desviados antes del ingreso a la planta de tratamiento mediante estructuras de alivio.

En ningún caso se permitirá la descarga de aguas residuales sin tratamiento a un cuerpo receptor, aun cuando los estudios del cuerpo receptor indiquen que no es necesario el tratamiento. El tratamiento mínimo que deberán recibir las aguas residuales antes de su descarga, deberá ser el tratamiento primario.

Una vez determinado el grado de tratamiento, se procederá a la selección de 19los procesos de tratamiento para las aguas residuales y lodos. Se dará especial consideración a la remoción de parásitos intestinales, en caso de requerirse. Se seleccionarán procesos que puedan ser construidos y mantenidos sin mayor dificultad, reduciendo al mínimo la mecanización y automatización de las unidades y evitando al máximo la importación de partes y equipos.

Proceso de tratamiento

Remoción (%) Remoción

(ciclos log10)

DBO Sólidos en

suspensión Bacterias Helmintos

Sedimentación primaria 25-30 40-70 0-1

0-1

Lodos activados (a) 70-95 70-95 0-2

0-1

Filtros percoladores (a) 50-90

70-90 0-2 0-1

Lagunas aeradas (b) 80-90 (c) 1-2 0-1

Zanjas de oxidación (d) 70-95 80-95 1-2 0-1

Lagunas de estabilización (e)

70-85 (c) 1-6

...