Revisin bibliogrfica

Aguas residuales

Aguas con composicin variada que provienen de usos: municipales,

industriales, comerciales, de servicios, agrcolas, pecuarios, domsticos, y la

mezcla de ellas.

Condiciones particulares de descarga

Conjunto de parmetros fsicos, qumicos y biolgicos y de sus niveles

mximos permitidos en las descargas de agua residual, determinados por la

Comisin Nacional de Agua (CNA), con el fin de preservar y controlar la

calidad de las aguas conforme a la Ley de Aguas Nacionales y su

Reglamento.

Lmite mximo permisible

Valor o intervalo asignado a un parmetro, el cual no debe ser excedido en

la descarga de aguas residuales.

Muestra compuesta

La resultante de mezclar el nmero de muestras simples, como se indica en

la norma NMX-002. Para conformarla el volumen de cada una de las

muestras simples debe ser proporcional al caudal de la descarga en el

momento de su toma.

Muestra simple

La que se tome en el punto de descarga, de manera continua, en da normal

de operacin que refleje cuantitativa y cualitativamente el o los procesos

ms representativos de las actividades que generan la descarga, durante el

tiempo necesario para completar un volumen suficiente para que se lleven a

cabo los anlisis necesarios para conocer su composicin. El volumen de

cada muestra simple necesario para formar la muestra compuesta se

determina mediante la siguiente ecuacin:

VMSi = VMC X (Qi/Qt)

Donde:

VMSi = volumen de cada una de las muestras simples i, litros.

VMC = volumen de la muestra compuesta necesario para realizar la totalidad

de los anlisis de laboratorio requeridos, litros.

Qi = caudal medido en la descarga en el momento de tomar la muestra

simple, litros por segundo.

Qt = Qi hasta Qn, litros por segundo.

Promedio Diario (P.D.)

Valor que resulta del anlisis de una muestra compuesta. En grasas y

aceites, es el promedio ponderado en funcin del caudal, y la media

geomtrica para los coliformes fecales, de los valores que resulten del

anlisis de cada una de las muestras simples tomadas para formar la

muestra compuesta.

Promedio Mensual (P.M.)

Valor que resulte de calcular el promedio ponderado en funcin del caudal,

de los valores que resulten del anlisis de al menos dos muestras

compuestas.

Las aguas residuales municipales deben ser reutilizadas o finalmente

regresadas a cuerpos receptores. Sin embargo, una de las preguntas ms

complejas es, qu nivel de tratamiento debe lograrse para asegurar la

proteccin de la salud pblica y del medio ambiente? Nos podemos basar en

las normas que dictan los lmites mximos permisibles de descarga de

contaminantes a diferentes cuerpos receptores, aunque tambin deben

considerarse las necesidades y condiciones locales.

Para empezar a considerar que mtodos de tratamiento se necesitan

aplicar a determinado caudal, es necesario realizar la caracterizacin del

agua. A continuacin se describirn los anlisis comnmente utilizados para

determinar los constituyentes del agua residual.

Caractersticas qumicas inorgnicas

Amoniaco Nitrgeno orgnico Nitrgeno total Kjeldahl Nitritos Medida de los nutrientes presentes y del grado Nitratos de descomposicin en el agua; las formas Fsforo inorgnico oxidadas pueden tomarse como medida del Fsforo total grado de oxidacin. Fsforo orgnico pH Medida de la acidez o alcalinidad de la solucin acuosa. Alcalinidad Medida de la capacidad buffer del agua. Cloro Determina el potencial del agua para aplicaciones agricultoras. Sulfatos El potencial para formar olores. Metales Determinar el potencial de reuso del agua y los

efectos txicos durante el tratamiento.

Anlisis Uso / significado de resultados Caractersticas fsicas

Slidos totales Slidos voltiles totales Slidos suspendidos totales Determinan el potencial de reuso del agua Slidos suspendidos voltiles cruda y el tipo de operaciones y procesos Slidos disueltos totales necesarios. Slidos disueltos voltiles Slidos sedimentables Determinan los slidos que se sedimentarn luego de cierto periodo de tiempo. Distribucin del tamao de Regulan el comportamiento de los procesos. partcula Turbidez Determina la calidad del agua tratada. Color Determina la condicin del agua. Transmitancia Determina la adaptabilidad del agua tratada a desinfeccin UV. Olor Determina si las emisiones de olor sern un problema. Temperatura Importante para el diseo y operacin de procesos biolgicos. Conductividad Determina el potencial del agua para aplicaciones agricultoras.

Tabla 1. Caractersticas fsicas del agua.

Tabla 2. Caractersticas qumicas inorgnicas del agua.

Existen diferentes mtodos de tratamiento para las aguas residuales.

Los mtodos de tratamiento en los que predomina uso de fuerzas fsicas, se

conocen como operaciones unitarias y los mtodos donde la remocin de

contaminantes se logra por medio de reacciones qumicas o biolgicas se

denominan procesos unitarios. En la actualidad las operaciones y procesos

unitarios se combinan para dar como resultado diferentes niveles de

tratamiento, como son los tratamientos: preliminar, primario, primario

avanzado, secundario (con o sin remocin de nutriente) y tratamiento

terciario.

Caractersticas qumicas orgnicas

Demanda bioqumica de La cantidad de oxgeno requerida para estabilizar oxgeno por 5 das un desecho biolgicamente en 5 das. Demanda qumica de oxgeno Utilizado como sustituto de DBO. Demanda de oxgeno nitrogenado Cantidad de oxgeno requerida para oxidar biolgicamente el nitrgeno a nitrato. Carbn orgnico total Utilizado como sustituto de DBO.

Compuestos orgnicos especficos Determina la presencia de determinados compuestos orgnicos y si se requerirn medidas

especiales para su remocin.

Caractersticas biolgicas Coliformes Determina la presencia de bacterias patgenas y la efectividad del proceso de desinfeccin. Microorganismos especficos Determinar la presencia de determinados organismos en relacin con la operacin de la planta y para el reuso del agua.

Toxicidad Grado de toxicidad, aguda o crnica.

Tabla 3. Caractersticas qumicas orgnicas del agua.

Tabla 4. Caractersticas biolgicas del agua.

A continuacin se muestra un cuadro describiendo cada uno de los

niveles de tratamiento.

Nivel de tratamiento Descripcin

Preliminar Remocin de los constituyentes de mayor tamao como: palos, arenas, material flotante, trapos y grasa que pueda causar problemas en la operacin o mantenimiento.

Primario Remocin de cierto porcentaje de slidos suspendidos y materia orgnica.

Primario avanzado Remocin total de slidos suspendidos y materia orgnica, usualmente mediante filtracin o adicin de qumicos.

Secundario Remocin de material orgnico biodegradable y slidos suspendidos, usualmente

se incluye desinfeccin.

Secundario con remocin Remocin de material orgnico biodegradable, slidos suspendidos y nutrientes como: de nutriente fsforo, nitrgeno, o ambos.

Terciario Remocin de slidos suspendidos restantes del tratamiento secundario, usualmente

por filtros granulares o microfiltros. Tambin incluye desinfeccin y remocin de nutrientes.

Avanzado Remocin de slidos disueltos y suspendidos restantes del tratamiento biolgico, usualmente cuando se requiere reutilizar el agua para diferentes aplicaciones.

Existe una gran variedad de procesos y operaciones unitarias que

responden a la necesidad de remocin de los diferentes constituyentes

presentes en las aguas residuales, por ejemplo:

Tabla 5. Niveles de tratamiento para aguas crudas.

Constituyente Operacin o proceso

unitario Slidos suspendidos Cribas

Remocin de arenas Sedimentacin Clarificacin Flotacin Precipitacin qumica Filtracin a profundidad Filtracin superficial

Material orgnico Crecimiento aerbico suspendido biodegradable Crecimiento aerbico fijado

Crecimiento anaerbico suspendido Crecimiento anaerbico fijado Lagunas Sistemas fsico-qumicos Oxidacin qumica Oxidacin avanzada Filtracin por membranas

Nutrientes

Nitrgeno Oxidacin qumica Nitrificacin y desnitrificacin Intercambio inico

Fsforo Tratamiento qumico

Remocin biolgica

Nitrgeno y fsforo Remocin biolgica

Patgenos Compuestos clorados Dixido de cloro Ozono Radiacin Ultravioleta

Tabla 6. Operacin / proceso unitario para remocin de slidos suspendidos.

Tabla 7. Operacin / proceso unitario para remocin de material orgnico biodegradable.

Tabla 8. Operacin / proceso unitario para remocin de nutrientes.

Tabla 9. Operacin / proceso unitario para remocin de patgenos.

Slidos disueltos y Membranas coloides Tratamiento qumico

Adsorcin en carbono Intercambio inico

Compuestos orgnicos voltiles

Adsorcin en carbono y oxidacin avanzada.

Dependiendo la composicin del caudal y los requerimientos del

efluente se lleva a cabo el diseo de una planta de tratamiento, sin

embargo, como se mencion anteriormente, no podemos dejar a un lado las

necesidades locales. De esta manera, se consideran diferentes aspectos

como: el rea requerida o disponible para el proceso, el presupuesto y las

normas federales.

Olores Filtros qumicos Adsorcin en carbono Biofiltros Filtros de composta

Tabla 10. Operacin / proceso unitario para remocin de slidos disueltos, coloides y compuestos orgnicos voltiles.

Tabla 11. Operacin / proceso unitario para remocin de olores.