72
DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (Municipales) “CALVILLO”. PROYECTOS Y EDIFICACIONES EN GENERAL S.A. DE C.V. CONTRATO: SERV-INA-IRF-05-10-19 MARZO DE 2011

DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (Municipales)

“CALVILLO”.

PROYECTOS Y EDIFICACIONES EN GENERAL S.A. DE C.V.

CONTRATO: SERV-INA-IRF-05-10-19

MARZO DE 2011

Page 2: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

2

I. Contenido II. Introducción. ............................................................................................................................... 4 III. Marco Teórico. ............................................................................................................................ 6 IV. Descripción de la cantidad y calidad del agua afluente y efluente del sistema. ......................... 8 V. Descripción de las condiciones de funcionamiento y operaciones unitarias actuales. ............ 22 VI. Revision del diseño .................................................................................................................... 31

a. Condiciones de Diseño. ......................................................................................................... 31 b. Revision del diseño (condiciones actuales) ........................................................................... 42

VII. Revision de la Especialidad Civil ................................................................................................ 43

1. Tanques ............................................................................................................................. 43

2. Edificaciones ...................................................................................................................... 44

3. Obras Complementarias .................................................................................................... 45

VIII. Revision de la Especialidad Mecanica ....................................................................................... 45

a. Medicion de flujo, afluente y efluente .................................................................................. 45 b. Bombas Sumergibles ............................................................................................................. 45 c. Sopladores ............................................................................................................................. 45 a. Bombas de extracción ........................................................................................................... 46 b. Mezcladores .......................................................................................................................... 46 c. Filtro Banda ........................................................................................................................... 47 d. Válvulas de compuerta. ......................................................................................................... 47 e. Tuberías ................................................................................................................................. 47 f. Pailería. .................................................................................................................................. 48

IX. Revisión de la especialidad eléctrica. ........................................................................................ 49

1. Subestación ....................................................................................................................... 49

1. Planta de emergencia ........................................................................................................ 49

2. Centro de Control de Motores .......................................................................................... 50

3. Sistema de Distribución y Conexiones .............................................................................. 50

4. Sistema de Protección ....................................................................................................... 50

5. Sistema de Instrumentación y control. ............................................................................. 51

X. Identificación de la posibilidad de mejorar la eficiencia del proceso. ...................................... 52

a. Mejoras en aspectos de proceso........................................................................................... 52

1. Pre tratamiento. ................................................................................................................ 52

2. Tratamiento Secundario. ................................................................................................... 53

3. Sistema de desinfección. ................................................................................................... 53

4. Digestor de Lodos. ............................................................................................................. 54

5. Desaguado de Lodos. ........................................................................................................ 54

Page 3: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

3

b. Mejoras en aspectos de obra civil ......................................................................................... 55 c. Mejoras en aspectos de obra mecánica ................................................................................ 55 d. Mejoras en aspectos de obra eléctrica y de instrumentación .............................................. 56

1. Subestación ....................................................................................................................... 56

2. Planta de emergencia ........................................................................................................ 56

3. Sistema de Distribución y Conexiones .............................................................................. 56

4. Sistema de Protección ....................................................................................................... 56

5. Otros. ................................................................................................................................. 57

6. En Aspectos de Instrumentación y Control ....................................................................... 57

XI. Catalogo de eventos y alcances ................................................................................................ 60

1. Catalogo de eventos. ......................................................................................................... 60

2. Alcance de los trabajos. ..................................................................................................... 62

3. Anexo Fotográfico de la Visita ........................................................................................... 66

XII. Referencias Bibliográficas. ........................................................................................................ 70

Page 4: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

4

II. Introducción.

El valor del agua para el ser humano es innegable, no solo forma parte del 65% de nuestro cuerpo, sino que es materia de control y desarrollo para toda civilización.

Desde la antigüedad, las grandes civilizaciones (Egipto, Mesopotamia, Grecia, Roma, etc.) florecieron gracias al dominio que tuvieron en zonas con grandes recursos hídricos.

Todos los desarrollos humanos se generaron en zonas donde los ríos o manantiales podían generar los recursos necesarios para el desarrollo de la vida, tal como se puede constatar en la historia de formación de casi todos los asentamientos humanos en el mundo.

Existe en la historia, etnias que han perdurado a pesar de ser un grupo reducido, puesto que han tenido como base la salud, entre ellas, la población judía. El código ambiental más antiguo se encuentra en la Biblia, este es el ordenamiento que se da a los judíos en el periodo del éxodo, del cual podemos leer en Deuteronomio 23:

12 Tendrás fuera del campamento un lugar, y saldrás allá fuera. 13 Llevarás en tu equipo una estaca, y cuando vayas a evacuar afuera, harás un hoyo con la estaca, te darás vuelta, y luego taparás tus excrementos. 14 Porque Yahveh tu Dios recorre el campamento para protegerte y entregar en tu mano a tus enemigos. Por eso tu campamento debe ser una cosa sagrada, Yahveh no debe ver en él nada inconveniente; de lo contrario se apartaría de ti. Esta norma, de seguimiento obligado por los Judíos, escrita hace más de 3,400 años, ya marcaba un cuidado especial con el manejo de los excrementos, así que es de conclusión simple que las grandes pestes que han azotado a la humanidad por manejo inadecuado de la sanidad, han sido menores para este tipo de civilizaciones, que cuidan los recursos y evitan su contaminación.

Todavía en años muy recientes, en nuestro país muchas poblaciones descargaban en plena calle sus residuos y en países de extrema pobreza sigue siendo común el ver correr aguas residuales por el centro de las poblaciones.

Por fortuna para el estado de Aguascalientes, el tema del tratamiento de aguas es una tarea que tiene como principal punto de enfoque la modernización y eficientización de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales, pues la cobertura porcentual que tiene en infraestructura para el saneamiento de las aguas la hace estar en el primer lugar a nivel nacional (compartido con Nuevo León) (fuente Situación del Subsector Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. Edición 2009, Comisión Nacional del Agua).

En el caso particular de la Planta de Tratamiento “Lomita de Paso Blanco”, es un sistema que fue construido en el periodo de 2006-2007, bajo condiciones de diseño y limitaciones de recursos que forjaron un sistema de tratamiento adecuado para el momento, pero que al día de hoy debe ser

Page 5: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

5

revisado para verificar no solo el cumplimiento de las condiciones de descarga, sino que también debe verificarse los aspectos de eficiencia y calidad alcanzables con las menores inversiones posibles.

Con este objetivo en claro Proyectos y Edificaciones en General S.A. de C.V., ha implementado la metodología contenida en los términos de referencia del presente contrato, para aportar su experiencia en la revisión del diseño, la construcción e instalaciones, así como las operaciones llevadas a cabo en esta Planta de Tratamiento, para contrastarlas con la tecnología más actualizada para minimizar consumos energéticos y recursos materiales, así como para alcanzar niveles de calidad más allá de los requerido por la normatividad vigente.

Page 6: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

6

III. Marco Teórico.

ASPECTOS GENERALES DE UN SISTEMA DE AGUAS RESIDUALES.

DIFINICIÓN.

El agua residual, es básicamente la misma agua que se extrae de pozos, manantiales o de la potabilización de agua de ríos o almacenada en presas, que llega a nuestros hogares o instalaciones y que se “usa y se desecha”.

De acuerdo con los estándares de comportamiento de las aguas residuales en todo el mundo, la materia agregada en los domicilios según la norma alemana DVWK – ATV A131-E es:

Parámetros En vivienda (gr/hab·día)

DBO5 60 DQO 120 SST 70 NT 11 P 1.8

La materia enunciada en la tabla anterior, tiene como “diluyente” el agua utilizada, que según la disponibilidad, el clima y la cultura del sitio, va de 150 litros por persona por día y hasta 350 litros por persona por día, con lo cual, podemos tener aguas residuales más o menos concentradas, según volumen del “diluyente” utilizado.

De acuerdo con el origen de las agua “usadas” y para el alcance del presente documento, solo nos ocuparemos de dos tipos de agua residual, estas son:

Aguas Residuales Sanitarias o tipo Domésticas: son aquellas aguas que han sido utilizadas en actividades dentro de una vivienda, se caracterizan por contener residuos de alimentos, detergentes y jabones, excrementos y orina, así como diversos compuestos utilizados para el aseo y la limpieza dentro del hogar.

Existen aguas que se generan dentro de las actividades de empresas prestadoras de servicios que incluyen las mismas actividades que las desarrolladas en los hogares, a estas agua se les considera también como sanitarias, porque contienen en esencia los mismos componentes que el agua utilizada en los hogares.

Page 7: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

7

Aguas Residuales Industriales: son las aguas que han sido utilizadas en actividades productivas en la industria y contienen sustancias o compuestos producto del enjuague o utilizados en cada actividad específica.

La principal característica de las aguas residuales industriales es la composición cambiante no solo por el tipo de industria, actividad o giro, sino también presenta variaciones horarias extremas, de acuerdo con etapa del proceso en que se encuentre la actividad productiva.

Este tipo de aguas, representa todo un reto para el diseño, construcción y operación de sus correspondientes sistemas de tratamiento, pues se enfrentan situaciones de muy alta variabilidad, cambios de proceso, de acuerdo con los cambios en la demanda de la producción o sujeto a la evolución de los procesos productivos.

Otro de los retos fundamentales es la generación de elementos tóxicos para los procesos biológicos, pues de acuerdo con el tipo de industria se puede generar compuestos como fenoles, cianuros, antibióticos, metales, etc. conocidos como contaminantes prioritarios, que de no ser tomados en cuenta para el diseño, se pude tener problemas muy severos, aún con concentraciones bajísimas de los mismos.

A la mezcla de las aguas residuales sanitarias con aguas residuales industriales, se les denomina como aguas residuales mixtas y estas tienen los mismos inconvenientes que los comentados para las aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias.

Para el caso de las aguas residuales que deben ser tratadas en la Planta de Tratamiento “Lomita de Paso Blanco” se trata de una mezcla de Sanitarias y una carga elevada de aguas industriales, que por el primer aspecto se concluye que se trata de aguas residuales industriales provenientes de la industria de Lácteos.

Page 8: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

8

IV. Descripción de la cantidad y calidad del agua afluente y efluente del sistema.

De acuerdo a la información proporcionada por el Instituto del Agua del Estado (ver apartado 2.6), se presentan las siguientes gráficas que muestran la dinámica del afluente y efluente de la PTAR “Calvillo”, tanto en caudal como en las variables más importantes en el proceso de tratamiento (Demanda Bioquímica de Oxígeno y Sólidos Suspendidos Volátiles) para el año 2010.

Variación del caudal

Respecto a la dinámica del caudal afluente a la PTAR “Calvillo” puede decirse que su rango de variación promedio mensual durante el año 2010 fue de entre 20.6 y 33.7 L/s, con una media anual de 25.9 L/s.

En la siguiente tabla se tiene el total de los registros anuales de monitoreo de calidad para la planta de tratamiento.

Se incluye al final el análisis de mínimo, máximo y desviación estándar de los datos, para poder interpretar la estabilidad del sistema y la variabilidad de las características del sistema de tratamiento y evaluar la robustez ante dicha variabilidad.

Debe tomarse en cuenta que el sistema se desempeña con una caudal bastante menor del nominal, por lo tanto las proyecciones de calidad solo serán válidas en caso utilizar el valor de caudal nominal.

Page 9: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para
Page 10: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

La PTAR “Calvillo” fue diseñada para depurar un afluente de agua residual con las características

que se muestran en la siguiente tabla:

Parámetro Unidad Valor

pH - 7.5

Temperatura 0C 28

Grasas y aceites mg/L 85

Sólidos sedimentables mL/L 3.5

Sólidos suspendidos totales mg/L 355

Demanda bioquímica de oxigeno5 mg/L 335

Fósforo total mg/L 17

Conductividad µS/cm 1200

Demanda bioquímica de oxígeno soluble

mg/L 200

Nitrógeno amoniacal mg/L 49

Demanda química de oxígeno mg/L 750

Fósforo inorgánico mg/L 14

Sustancias activas al azul de metileno

mg/L 7.0

Page 11: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

11

La caracterización que debe tener el agua a la salida de la PTAR, así como los límites

máximos permisibles de los parámetros, se presenta en la tabla siguiente.

Parámetro Unidad Promedio

Mensual

Ph Unidad 6 – 9

Temperatura 0C 40.0

Grasas y aceites mg/L 10.0

Materia flotante mg/L Ausente

Solidos sed. mg/L 1.0

SST mg/L 40.0

DBO5 mg/L 40.0

Nitrógeno total mg/L 15.0

Fósforo total mg/L 7.0

Coliformes fecales NMP/100 mL 1000

Huevos de Helminto (h/L) ≤1

Page 12: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

12

Respecto a la dinámica del caudal afluente a la PTAR “Calvillo” puede decirse que su

rango de variación promedio mensual durante el año 2010 fue de entre 20.6 y 33.7 L/s,

con una media anual de 25.9 L/s

Variación de la concentración de DBO afluente

En esta gráfica se muestra la variación de la DBO afluente a la planta de tratamiento, en color negro se presentan los valores reportados por el laboratorio interno, es decir, el de los análisis que realiza el propio Instituto del Agua del Estado; en color gris se presentan los valores que reporta el laboratorio externo (certificado).

El rango de variación de la DBO afluente a la planta de tratamiento durante el año 2010 y de acuerdo a los valores reportados por el laboratorio del INAGUA fue de 64 a 665 mg/L, con un promedio de 361 mg/L; mientras que el rango de variación reportado por el laboratorio certificado para el mismo periodo fue de 104 a 600 mg/L, con un promedio de 372 mg/L. Resultando un error típico entre mediciones de 195 mg/L.

Como puede observarse, hay una marcada diferencia entre los resultados reportados por ambos laboratorios, lo cual puede se puede explicar por la diferencia en el muestreo, ya que las muestras analizadas por el laboratorio externo corresponden a muestras compuestas (combinación de muestras simples proporcional al caudal instantáneo al momento de tomar la muestra), mientras que los análisis que lleva a cabo el laboratorio interno se hacen sobre muestras simples; por lo que no son muy comparables los análisis, debido a que se realizan sobre diferentes muestras; sería adecuado que para objeto de corroborar ambos resultados, el laboratorio externo sacara dos

Page 13: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

13

muestras compuestas idénticas y que llevara una de ellas al Laboratorio del Instituto del Agua a efecto de ser analizada y entonces sí poder hacer comparables ambos resultados.

Variación de la concentración de SSV en el afluente

En esta gráfica se presenta la variación de la concentración de sólidos suspendidos volátiles en el afluente a la planta de tratamiento, en color negro se presentan los valores reportados por el laboratorio del INAGUA y en color gris se presentan los valores reportados por el laboratorio certificado.

El rango de variación de los SSV en el afluente a la planta de tratamiento durante el año 2010 fue de 56 a 579 mg/L (de acuerdo a los valores reportados por el laboratorio del INAGUA), con un promedio de 261 mg/L; mientras que el rango de variación reportado por el laboratorio certificado fue de 87.6 a 363 mg/L, con un promedio de 261 mg/L. El error típico entre mediciones es de 90.8mg/L.

A continuación se presentan las variaciones de la DBO y SSV en el efluente de la planta de tratamiento durante el mismo periodo de análisis.

Page 14: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

14

Variación de la concentración de DBO efluente

El laboratorio certificado reporta un rango de variación de la DBO en el efluente de la PTAR de 7.8 a 32 mg/L, con un promedio anual de 17 mg/L; mientras que el rango de variación reportado por el laboratorio del INAGUA es de 1.0 a 14 mg/L, con un promedio de 3.5 mg/L; con un error típico entre resultados de 7.1 mg/L.

Variación de la concentración de SSV en el efluente

En la gráfica anterior se presenta la dinámica de los SSV en el efluente de la PTAR “Calvillo”, El laboratorio certificado reporta un rango de variación para dicha concentración de 5 a 17 mg/L, con un promedio anual de 8.9 mg/L; mientras que el rango de variación de los SSV reportado por el laboratorio del INAGUA para el efluente de la PTAR es de 1.0 a 45 mg/L, con un promedio de 8.1 mg/L; Resultando un error típico entre ambos resultados del orden de 4.7 mg/L.

Page 15: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

15

Datos proporcionados por el INAGUA

Caudal

Mes Caudal (L/s)

Enero 33.7

Febrero 29.4

Marzo 29.4

Abril 25.7

Mayo 24.5

Junio 26.1

Julio 28.6

Agosto 25.3

Septiembre 24.5

Octubre 20.6

Noviembre 21.5

Diciembre 22.0

Sólidos suspendidos volátiles en el afluente (mg/L)

Fecha Lab-int Lab-ext

05-ene-10 395

12-ene-10 335

19-ene-10 380

26-ene-10 385

02-feb-10 110

09-feb-10 312 265

16-feb-10 376

23-feb-10 188 357

Page 16: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

16

Fecha Lab-int Lab-ext

02-mar-10 56

09-mar-10 579

16-mar-10 195

23-mar-10 305

30-mar-10 377

06-abr-10

125

13-abr-10

20-abr-10

27-abr-10

339

04-may-10 244

18-may-10

363

26-may-10 274

07-jun-10 318

21-jun-10 173

05-jul-10 113

19-jul-10 237 256

02-ago-10 112

16-ago-10 130

30-ago-10 352 255

13-sep-10 136

27-sep-10 104

11-oct-10 233

25-oct-10 240 315

08-nov-10 315

22-nov-10 218 251

06-dic-10 387

20-dic-10 238 88

Page 17: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

17

Sólidos suspendidos volátiles en el efluente (mg/L)

Fecha Lab-int Lab-ext

05-ene-10 4.0

12-ene-10 5.0

19-ene-10 10.0

26-ene-10 26.0

02-feb-10 31.0

09-feb-10 45.0 10.0

16-feb-10 29.0

23-feb-10 6.0 17.0

02-mar-10 5.0

09-mar-10 1.0

16-mar-10 1.0

23-mar-10 2.0

30-mar-10 2.0

06-abr-10 21.0

13-abr-10 2.0

20-abr-10 5.0

27-abr-10 4.0 5.0

04-may-10 1.0

18-may-10 4.0 11.0

26-may-10 17.0

07-jun-10 5.0

21-jun-10 2.0

05-jul-10 6.0

19-jul-10 3.0 5.4

02-ago-10 3.0

16-ago-10 4.0

Page 18: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

18

Fecha Lab-int Lab-ext

30-ago-10 1.0 12.0

13-sep-10 1.0

27-sep-10 4.0

11-oct-10 2.0

25-oct-10 4.0 5.0

08-nov-10 2.0

22-nov-10 14.0 6.0

06-dic-10 4.0

20-dic-10 8.0

Demanda bioquímica de oxígeno en el afluente (mg/L)

Fecha Lab-int Lab-ext

05-ene-10 428

12-ene-10 431

19-ene-10 449

26-ene-10 352

02-feb-10 665

09-feb-10 409 484

16-feb-10 410

23-feb-10 311 358

02-mar-10 432

09-mar-10 333

16-mar-10 416

23-mar-10 281

30-mar-10 350

06-abr-10 180

13-abr-10

20-abr-10

Page 19: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

19

Fecha Lab-int Lab-ext

27-abr-10 439

04-may-10 333

18-may-10 588

26-may-10 350

07-jun-10 403

21-jun-10 339

05-jul-10 64

19-jul-10 262 225

02-ago-10 288

16-ago-10 257

30-ago-10 470 600

13-sep-10 350

27-sep-10 242

11-oct-10 370

25-oct-10 382 554

08-nov-10 345

22-nov-10 549 191

06-dic-10 338

20-dic-10 229 104

Page 20: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

20

Demanda bioquímica de oxígeno en el efluente (mg/L)

Fecha Lab-int Lab-ext

05-ene-10 2.2

12-ene-10 2.1

19-ene-10 1.2

26-ene-10 3.5

02-feb-10 14.0

09-feb-10 12.0 22.2

16-feb-10 9.0

23-feb-10 11.8 32.0

02-mar-10 1.9

09-mar-10 5.5

16-mar-10 1.6

23-mar-10 1.4

30-mar-10 2.9

06-abr-10 2.2

13-abr-10 2.0

20-abr-10 2.0

27-abr-10 1.7 23.1

04-may-10 1.7

18-may-10 1.5 18.9

26-may-10 2.0

07-jun-10 2.0

21-jun-10 2.0

05-jul-10 1.7

19-jul-10 2.4 7.9

02-ago-10 3.1

Page 21: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

21

Fecha Lab-int Lab-ext

16-ago-10 3.3

30-ago-10 1.0 16.7

13-sep-10 3.3

27-sep-10 4.4

11-oct-10 2.0

25-oct-10 2.0 9.9

08-nov-10 3.0

22-nov-10 2.8 7.8

06-dic-10 5.9

20-dic-10 1.8

Page 22: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

22

V. Descripción de las condiciones de funcionamiento y operaciones unitarias actuales.

Información general de la planta de tratamiento

La planta de tratamiento de aguas residuales “Calvillo” se ubica al noroeste de la cabecera municipal de Calvillo, Ags., en un predio que se conoce como Ex hacienda Vaquerías; sus coordenadas geográficas son: Latitud 21°50'53"; Longitud 102°44'19"; con una Elevación de 1,613 msnm. La planta se diseño para tratar un caudal promedio de 150 L/s y se puso en funcionamiento en 2004.

Consiste en un sistema de tratamiento biológico por lodos activados con remoción biológica de nutrientes, la aireación es por difusión de oxígeno, mediante difusores de burbuja fina y se utiliza hipoclorito de sodio como medio de desinfección.

Page 23: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

23

La PTAR “Calvillo” fue diseñada para depurar un afluente de agua residual con las características que se muestran en la siguiente tabla:

Parámetro Unidad Valor

pH - 7.5

Temperatura 0C 28

Grasas y aceites mg/L 85

Sólidos sedimentables mL/L 3.5

Sólidos suspendidos totales mg/L 355

Demanda bioquímica de oxigeno5 mg/L 335

Fósforo total mg/L 17

Conductividad µS/cm 1200

Demanda bioquímica de oxígeno soluble mg/L 200

Nitrógeno amoniacal mg/L 49

Demanda química de oxígeno mg/L 750

Fósforo inorgánico mg/L 14

Sustancias activas al azul de metileno mg/L 7.0

La caracterización que debe tener el agua a la salida de la PTAR, así como los límites máximos permisibles de los parámetros, se presenta en la tabla siguiente.

Parámetro Unidad Promedio Mensual

Ph Unidad 6 – 9

Temperatura 0C 40.0

Grasas y aceites mg/L 10.0

Materia flotante mg/L Ausente

Solidos sed. mg/L 1.0

SST mg/L 40.0

DBO5 mg/L 40.0

Nitrógeno total mg/L 15.0

Fósforo total mg/L 7.0

Coliformes fecales NMP/100 mL 1000

Page 24: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

24

Huevos de Helminto (h/L) ≤1

Descripción del Sistema

• Obra de Toma y Derivación de excedencias

Son estructuras que forman parte intrínseca de una PTAR, cuya función es la de permitir el ingreso del caudal de diseño de la planta, así como desviar los volúmenes de agua excedentes a dicho flujo de diseño. Estas instalaciones generalmente se controlan mediante compuertas manuales.

• Pre tratamiento o Cribado Grueso, dos canales, arreglo 1 + 1 o Desarenado, dos canales, arreglo 1 + 1 o Cárcamo de Bombeo. Tres bombas 100%/ 50%/ 50%

• Proceso Biológico Avanzado

o Reactor Selector Anaerobio para remoción de Fosforo. o Reactores Aerobios de lodos activados en aireación extendida, dos unidades para

50%, 50% de la capacidad de caudal, con esto se cubre capacidades de flujo de 50 l/s.

o Reactor Anoxico equipados con mezclado y recuperar parte del oxígeno invertido en la nitrificación.

o Reactor Aerobio de lodos activados en aireación extendida. o Clarificación Secundaria.

• Desinfección

o Desinfección mediante la aplicación de hipoclorito de sodio en solución al 13%

• Tratamiento de Lodos o Digestión Aerobia en dos pasos, aireación mediante aireador mecánico

sumergible, el digestor se equipó con sistema de decantado para espesado en el mismo recipiente, aprovechando las horas punta para sedimentar y decantar el líquido sobrenadante hacia el cárcamo de bombeo.

o Desaguado mediante filtro prensa de banda.

Page 25: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

25

Horario de Funcionamiento Funciona las 24 horas del día y su operación está a cargo de cuatro operadores que trabajan turnos de 12 horas por 36 de descanso; sin embargo, no cuentan con ayudantes que los apoyen en la operación de la planta, lo cual podría repercutir en problema de seguridad en caso de que algún operador sufra un accidente.

Obra de toma y derivación de excedencias La estructura que permite el ingreso del caudal así como el desvío del flujo de agua excedente a presentado desbordamientos ante eventos de lluvia.

Pretratamiento La planta cuenta con un sistema de pretratamiento compuesto por dos canales paralelos (uno funciona mientras el otro está en espera, limpieza o mantenimiento), los cuales funcionan una semana cada uno; tienen 2 rejillas de fierro galvanizado con abertura de 2.5 y 1.3 cm respectivamente; un canal desarenador y una compuerta de seccionamiento al final. La recolección de la basura retenida se realiza al inicio de cada turno de operación.

Page 26: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

26

Medición de Caudal afluente La medición de flujo afluente a la PTAR puede hacerse en el canal Parshall por dos métodos: utilizando la escala limnimétrica, o bien, por medio del sensor ultrasónico de nivel

Cárcamo de Bombeo El cárcamo de bombeo está equipado con 3 bombas sumergibles de 125 L/s de capacidad cada

una.

Page 27: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

27

Reactores Biológicos (Tratamiento Secundario Avanzado) Como ya se mencionó anteriormente en este documento, el tratamiento está dividido en dos módulos, de los cuales cada uno consta de cuatro reactores biológicos: el primero es un reactor anaerobio para favorecer la remoción de fósforo, el cual cuenta con agitación mecánica para mantener los sólidos en suspensión. Después el licor mezclado pasa a dos reactores que alternan etapas aerobias y anóxicas, para favorecer la nitrificación y desnitrificación, respectivamente. Posteriormente pasa a un reactor aerobio de concreto en donde continúa la remoción de la materia orgánica y se favorece nuevamente la nitrificación.

Como puede observarse en estas imágenes, claramente se nota la deficiencia de agitación y aireación que hay en los reactores.

Page 28: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

28

Clarificadores Secundarios

El licor mezclado efluente de los reactores biológicos es enviado a los clarificadores secundarios (uno por tren de tratamiento) para separar la biomasa del agua tratada; se tienen dos clarificadores rectangulares, que operan como un clarificador circular inscrito en un cuadrado, (uno por módulo de tratamiento).

La planta cuenta con un tanque de natas y un cárcamo de bombeo de lodos; ambos contenidos son enviados a los digestores de lodos y una fracción de lodos se recircula a los reactores aerobios.

Desinfección. Esta es la última operación unitaria del sistema de tratamiento para fase líquida, donde el agua tratada es desinfectada. Seguido al sedimentador se encuentra el canal de desinfección en el cual se lleva la conducción por medio de gravedad. La desinfección se hace con el objeto de eliminar las bacterias patógenas o virus que puedan permanecer en el agua tratada. De esta manera el agua tratada puede ser reutilizada o descargada sin peligros para la salud o para el medio ambiente.

Page 29: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

29

El agua clarificada producto de los sedimentadores es enviada a un tanque en el cual se desinfecta, para este fin se dosifica hipoclorito de sodio.

Medición de flujo efluente Previo a la salida del agua del sistema de tratamiento pasa a un módulo de aforo (canal parshall), para determinar la cantidad de agua que se trata en el sistema.

La medición del caudal tratado en la PTAR puede hacerse de manera tradicional (mediante la escala limnimétrica) o automática, ya que se cuenta con un caudalímetro ultrasónico.

Digestión Aerobia de Lodos Los lodos sedimentados en los clarificadores son enviados a un tanque para recircularlos a los reactores, ya que en esta PTAR se eliminó la purga de lodos; situación que pone en riesgo la calidad del tratamiento, ya que al disminuir la purga aumenta la edad de lodo, favoreciendo las condiciones para la proliferación de microorganismos (rotíferos y nematodos) que se alimentan de las bacterias responsables de la depuración del agua. En esta etapa, los lodos de desecho los cuales son principalmente bacteria estabilizada proveniente de los reactores de aireación, son estabilizados en dos unidades de digestión que

Page 30: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

30

cuenta la planta. Aquí como no entra ningún tipo de materia orgánica, solo los lodos que son sedimentados lo cual propicia la respiración endógena de alta velocidad. El tanque digestor es un reactor aeróbico, provisto de un sistema de aireación con un equipo sumergible que hace una succión atmosférica de aire. Esto da como resultado una degradación natural de un 38% de la materia celular, disminuyendo su actividad y la cantidad de sólidos. Los lodos están ahora en forma estable (digeridos) y se puede proceder a su disposición final. Durante una hora se dejará que los sólidos se sedimenten y el agua clara queda en la parte superior, la cual es retornada al drenaje interno de la PTAR. Con el tiempo, los lodos se acumulan en el digestor al grado en que también se deben sacar de ahí, con empleo de una bomba de cavidad progresiva y la incorporación en línea de un polímero ayuda al acondicionamiento del lodo es cual será desaguado en un filtro prensa banda. Una vez acondicionados los lodos son descargados por gravedad a un filtro prensa de banda en donde son desaguados, para incrementar su contenido seco, lográndose una concentración mínima del 20.

Page 31: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

31

VI. Revision del diseño

a. Condiciones de Diseño.

Memoria de proceso Se presenta la memoria de proceso de la PTAR “Calvillo”, de acuerdo a la información que nos entregó por el INAGUA y su revisión en el siguiente subcapítulo.

Page 32: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

32

Page 33: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

33

Page 34: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

34

Page 35: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

35

Page 36: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

36

Page 37: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

37

Page 38: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

38

Page 39: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

39

Page 40: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

40

Page 41: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

41

Page 42: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

42

b. Revision del diseño (condiciones actuales)

En la página foliada con el número 00517 del expediente proporcionado por el INAGUA, se

determina que se requieren 2 sopladores de 111.6 hp (considerando una eficiencia del 94 % para

el motor), para ambos módulos de tratamiento, sin embargo la eficiencia que se consideró para el

motor es muy alta, por lo que se requerirían dos sopladores de 125 hp (uno por cada tren de

tratamiento), o bien, uno de 250 hp (para ambos trenes), más otro idéntico en espera.

Page 43: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

43

Pero tal como puede apreciarse en las condiciones de caudal, no se tiene el caudal necesario para operar el 100% del caudal nominal, por lo que el sistema sigue siendo solvente contra el caudal actual.

La carga orgánica seleccionada de origen, es el 50 % de la carga actual, por lo que se aprecia que el sistema puede operar fácilmente con la misma infraestructura para un 50% del caudal original.

VII. Revision de la Especialidad Civil

1. Tanques Para la revisión de los aspectos civiles en los tanques que forman la PTAR se procede a hacer una inspección visual y definir mediante un criterio de funcionalidad y durabilidad cada una de las posibles anomalías existentes en cada unidad.

Para REACTORES las condiciones encontradas con aceptables en el aspecto civil cumpliendo con su función estructural, solo debiendo dar una limpieza a pasillos y andadores producto de la salpicadura de agua, debido a las líneas de retorno.

Page 44: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

44

En el caso de posibles humedades y lagrimeos hacer la aplicación de productos epóxicos especializados que se encuentren en el mercado propios para estos tanques que puedan eliminar dichas imperfecciones.

2. Edificaciones Las EDIFICACIONES al igual que las demás estructuras presentan una aceptable funcionalidad y en busca de hacer una optimización para la operación del sistema se evaluarán los elementos y se establecerá las condiciones idóneas. EDIFICIOS OPERATIVOS, (PLANTA DE EMERGENCIA, CCM, CASETA SOPLADORES, DESHIDRATACION DE LODOS, CCL) la funcionalidad y operatividad de ellos es suficiente, para el caso de deshidratación, la carencia de un sardinel provocará ensuciamiento y dificultad para una adecuada operación. En cuanto a la caseta de cloración es insuficiente ya que el tanque de hipoclorito de sodio queda a la intemperie.

Page 45: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

45

3. Obras Complementarias En las consideraciones de este apartado se toman en cuenta vialidades, banquetas y obras accesorias que complementan la funcionalidad de la Planta de Tratamiento. Para el Caso de andadores y banquetas es necesario hacer las reparaciones pertinentes en banquetas que presentan algunas fisuras y detalles producto del pisado de las mismas con vehículos, fallas en colados.

VIII. Revision de la Especialidad Mecanica

Puesto que el área mecánica tiene que ver, fundamentalmente mecanismos que desarrollan trabajos mediante la conversión de energía, por lo tanto, se realiza el diagnóstico y propuestas de mejora de acuerdo con el tipo de equipos mecánicos.

Equipos:

a. Medicion de flujo, afluente y efluente El medidor de flujo para la medición de la entrada del caudal automático se encuentra descalibrado. La medición del caudal tratado en la PTAR sólo puede hacerse de manera tradicional (mediante la escala milimétrica), debido a que el sensor de nivel ultrasónico está dañado.

b. Bombas Sumergibles El cárcamo de bombeo está equipado con 3 bombas sumergibles de 125 L/s de capacidad cada

una. La cual tiene las siguientes especificaciones:

Una de las tres bombas de alimentación requiere mantenimiento y revisión del sistema de

activación, ya que sólo se puede accionar manualmente.

c. Sopladores Como ya se ha comentado, la PTAR cuenta con 2 sopladores centrífugos Gardner Denver de 200 hp para el suministro del oxígeno necesario para el metabolismo bacteriano, los cuales se

Page 46: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

46

encuentran instalados bajo una techumbre metálica para protegerlos de la lluvia y de los rayos del sol.

Si la planta va a trabajar a flujo pleno (150 Lps) será necesario reemplazar los sopladores actuales por unos un poco mayores (250 hp), ya que de acuerdo al apartado 3.16.2.1 es la potencia que será requerida.

Tienen que instalarse oxímetros en los reactores aerobios.

Según se aprecia, tanto en la memoria de calculo original, como en la realizada en esta etapa para las nuevas condiciones, se requiere de tener dos equipos en operación y uno en stand – by, por lo que debe preverse el suministro de un tercer equipo soplador. Y hacer la reparación del equipo que está dañado.

Se recomienda dar seguimiento a las rutinas de mantenimiento preventivo y en este caso contratar los servicios de mantenimiento predictivo para determinar el estado que guardan los equipos, sin tener la necesidad de abrir los equipos.

Este mantenimiento predictivo consiste en analizar con equipos como analizadores de vibraciones, analizadores de baleros, analizadores de temperatura sin contacto y equipos de revisión de parámetros eléctricos, para que solo se realicen las operaciones necesarias.

Sólo uno de los dos sopladores funciona, ya que el otro está descompuesto; lo que implica que el soplador funcional tiene el doble de horas de trabajo, lo que podría sobrecalentarlo y provocar su descompostura.

a. Bombas de extracción

Es necesaria la rehabilitación o reemplazo de la bomba de extracción de sobrenadantes que está descompuesta. Esta está ubicada en los clarificadores.

Se requiere el ajuste del caudal de recirculación y purga hacia los reactores a los valores que se mencionan en la memoria de cálculo (ver apartado 3.16.1.).

b. Mezcladores

Para la zona anóxica, montada por debajo de la zona aerobia 2, se tiene la imperiosa necesidad de mantener el régimen de mezcla suficiente para evitar que la biomasa sedimente y se generen problemas de anaerobiosis y que la biomasa pierda propiedades aeróbicas.

Page 47: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

47

Por lo tanto, es imprescindible el suministrar equipos de mezclado que realicen la función de la forma más adecuada y que garanticen un plazo de operación mínimo de dos años continuos sin necesidad de reparaciones. Ya que los equipos existentes se encuentran dañados.

c. Filtro Banda

En las instalaciones de la PTAR se cuenta con un filtro banda para el desaguado

de lodos, sin embargo se encuentra fuera de funcionamiento.

d. Válvulas de compuerta. El mantenimiento más común para las válvulas de compuerta son: lubricación, ajuste y el remplazo del empaque del prensaestopas del vástago. Es conveniente checar anualmente las partes de la válvula que se enlistan a continuación: Prensaestopas. Elimínense juntas viejas, limpiando el vástago de la válvula de cualquier película adherida y puliéndose con un trapo fino. Después de pulir se removerá la arena fina con otro trapo limpio, al cual se le pusieron unas gotas de aceite. Lubricación de los engranes. Se lubricarán todos los engranes en las válvulas de compuerta. Además se lavaran los engranes abiertos con un solvente y después se engrasaran. Se removerá la capucha, limpiando y examinando el disco y el cuerpo entero, determinando el daño de los anillos y al disco del cuerpo. Si la corrosión ha causado un picado excesivo, se quitara la pieza así como la varilla guía: en estos casos la reparación puede resultar impráctica. Se eliminaran todas las juntas (viejas) y se limpiara el prensaestopas de cualquier suciedad, incrustación y corrosión desde el interior de la capucha de la válvula a otras partes.

e. Tuberías

Page 48: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

48

Todas las tuberías de la planta son de acero, como la planta desde que se diseño no se le ha dado mantenimiento se recomienda dar mantenimiento principalmente a las que se encuentran en contacto con el agua, las cuales se necesita que se les de mantenimiento con alguna pintura anticorrosiva, para evitar el posterior deterioro de estas.

f. Pailería. Para la revisión del apartado se revisan estructuras de soportería, anclajes, izajes, en función de su aspecto, operatividad y funcionalidad.

Para estructuras de izaje como lo son la del cárcamo presenta las condiciones de funcionalidad quedando pendientes una mejoría de su aspecto con el empleo de aplicación de recubrimiento con pintura epóxica que garantice una duración y protección a la corrosión existente en el ambiente.

En soporterías para tuberías la mayoría de las existentes cumplen con su función pero se tiene pendiente una instalación de puntos de apoyo a lo largo de los tubos de recirculación así como la limpieza y aplicación de recubrimientos en estos elementos. Los cuales aunque funcionan presentan grado de corrosión. De igual manera es la misma consideración para todos los barandales en el interior de la planta, cumplen su función pero presentan un grado de corrosión elevado.

Punto de revisión de Garza de alimentación para llenado de pipas, con funcionalidad parcial debido a la salpicadura excesiva al entrar en operación, hacer la incorporación de tubería flexible del mismo diámetro que permita acercar la boca del tubo a la entrada de agua del tanque y evitar la salpicadura y desperdicio del agua tratada.

Page 49: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

49

IX. Revisión de la especialidad eléctrica.

1. Subestación

La subestación está conformada como elemento principal de un transformador trifásico tipo de enfriamiento OA de 750 KVA, 3 fases, 60 hz. en media tensión 13.2 kV con 4 derivaciones, conexión delta en media tensión, conexión estrella aterrizada en baja tensión 440 volts, con el neutro accesible fuera del tanque por boquilla, adecuado para operar a 2300 msnm con una sobre-elevación de 65°c sobre una media de 30°c y una máxima de 40°C, se consideran además los siguientes puntos:

• Capacidad de la subestación. La subestación cuenta con la capacidad de proveer energía para el total de la potencia requerida dentro de la PTAR siempre y cuando se conserve el esquema de operación de los sopladores, dos en activo y uno de reserva, no se han reportado fallas por parte del personal en alguno de sus componentes y trabaja adecuadamente en las condiciones actuales.

• Sistema de tierras de la subestación. No se cuenta con evidencia física ni documental del sistema de tierras actual de la subestación, no se detectaron registros solo se observa una conexión mediante un conector mecánico en la trinchera del área de CCM.

1. Planta de emergencia

En las instalaciones eléctricas de las plantas de tratamiento es necesario contar con una fuente alterna de generación de energía para afrontar las eventuales fallas en el sistema de suministro de energía de la Comisión Federal de Electricidad. El sistema de sincronización de la planta de emergencia con el de la línea de voltaje principal está dañado.

Page 50: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

50

2. Centro de Control de Motores Se cuenta con un centro de control de motores conformado por varios gabinetes empotrados independientes, lo cual permite integración a un sistema SCADA.

3. Sistema de Distribución y Conexiones El sistema de distribución es suficiente para atender las necesidades de la planta, los registros presentan agua en su parte inferior y las conexiones eléctricas dentro de las mismas no son adecuadas para estas condiciones de humedad por lo que es posible se presente una falla eléctrica. Los sopladores no están conectados, por lo que nunca se han operado, los agitadores sumergibles no operan, las bombas del equipo de riego están dañadas.

4. Sistema de Protección

• Sistema de tierras.

La puesta de tierra de equipos consiste básicamente en conectar a tierra las partes metálicas no conductoras de corriente que alojan a los sistemas o aparatos de utilización de energía eléctrica. Lo anterior incluye a todos los medios de canalización metálicos, cajas de registros, gabinetes metálicos, estructuras que soporten equipos eléctricos, carcasas de motores y generadores, tanques metálicos de transformadores y en general todas las cubiertas metálicas. Existen tres razones por las cuales deben de poner a tierra los gabinetes de material conductor, conductores eléctricos o equipo. Las primeras dos razones son dadas en la Nota 1 de la Sección 250-1. Alcance de la NOM-SEDE-2005.

1. Para “limitar la tensión a tierra” 2. Para “facilitar la operación de los dispositivos de protección contra sobre

corriente” 3. Para drenar las corrientes producidas por electricidad estática y de fuga a tierra.

Drenando a tierra las corrientes estáticas y de fuga ayuda a reducir el ruido eléctrico.

El sistema de tierras para las SUBESTACIONES eléctricas debe cumplir con todos los requerimientos especificados en el Artículo 921 Parte D de la NOM, que abarca los incisos 921-25 a 921-30. Por lo que es importante que durante el diseño del sistema se tomen en cuenta todas las

Page 51: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

51

características y parámetros de seguridad. La subestación eléctrica y todos sus componentes estarán conectados al sistema de tierras establecido para la instalación de dichos equipos.

5. Sistema de Instrumentación y control. La instrumentación y control tiene como finalidad que el proceso donde se implementa pueda ejecutarse de manera automática apoyado con la presencia directa humana. Lo que trae como consecuencia la reducción de tiempos de ejecución de procesos y de errores humanos de maniobra que tantos costos generan a los procesos. Con la instrumentación y control tenemos la ventaja de que estos procesos de monitoreo y ejecución de tareas se realizan de tal suerte que la mano del hombre lleva a cabo la supervisión de ejecución del proceso, y que el mismo analice su desarrollo, convirtiéndolo en un verdadero visor ejecutivo del proceso, empleando su posible tiempo de ejecución, en tiempo para analizar su proceso pero para encontrar mejoras continuas al mismo.

Desafortunadamente en la PTAR que nos ocupa no se están cumpliendo con estas premisas. Solo se cuenta con un caudalímetro a la entrada y uno a la salida los cuales no operan adecuadamente.

• Instrumentos de Medición • Manejo de Señales

No se cuenta con un sistema de medición de señales.

• Sistema de Control de Proceso

No se cuenta con un sistema de control de proceso.

Page 52: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

52

X. Identificación de la posibilidad de mejorar la eficiencia del proceso.

a. Mejoras en aspectos de proceso

1. Pre tratamiento.

El sistema de Pretratamiento tiene serias deficiencias para el cumplimiento de los objetivos, estas dificultades son:

• Colocar un polipasto eléctrico para elevar los contenedores de basura y arenas.

• Puesto que el colector puede acarrear grandes volúmenes de agua, se recomienda colocar un sistema de cribado mecánico que permita mantener limpia la rejilla y que la intervención de los operadores sea tan solo para cambiar los contenedores de residuos.

Este sistema con solo ½ HP, mantiene las rejillas limpias y entrega las basuras en contener en el nivel de la plataforma del cribado. Se recomienda seleccionar el equipo en material de acero inoxidable, para garantizar vida útil superior a los 20 años. Los costos de suministro para un equipo de este tipo, oscila entre los €35,000.00 y los €45,000.00, dependiendo de la marca, los periféricos y los materiales de construcción.

Page 53: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

53

• Como puede apreciarse en la foto de la izquierda, existe gran cantidad de residuos de tipo lácteo en el colector, a esto se debe la carga orgánica elevadísima que se recibe. Se recomienda coordinar con las autoridades federales y/o locales que tengan injerencia en el control de las descargas y el manejo de residuos, para aplicar los correctivos que proceden y ejercer los controles necesarios, ya sea para que la o las empresas se hagan cargo de mejorar la calidad de sus descargas y/o aplicar los costos de tratamiento adecuados para que el sistema de tratamiento tenga la suficiencia para la modernización, es decir, para que la o las empresas inviertan en su planta o que paguen el tratamiento para sus aguas.

• Derivado de lo anterior y de problemas de instalación, manejo y control de la planta de tratamiento, el sistema no puede manejar los caudales afluentes, por lo tanto, se tienen constantemente inundación de la plataforma de los canales de cribado, aunque se resuelva lo referente al manejo de caudal, puede ser posible la inundación y ensuciamiento de la zona, por lo que se recomienda instalar línea de agua tratada para limpieza.

2. Tratamiento Secundario.

La falla de los sistemas de aireación y agitación podría resolverse adecuando la las tuberías de conducción y difusión de aire, ya que se pudo verificar que los orificios de paso del aire entre la tubería y el difusor son muy pequeños (como puede observarse en la figura siguiente) en relación al tamaño del difusor y al flujo de aire que debe transferir, esto ocasiona que las pérdidas por fricción aumenten, haciendo que los sopladores trabajen condiciones más exigentes, mayor presión – mayor temperatura, a mayor calor menor vida útil del sistema de aireación, y mayor fragilidad de las membranas de los difusores, motivo por el cual pueden llegar a reventarse las membranas. Se tendría que rehabilitar el soplador dañado a fin de alternar el funcionamiento de los sopladores. Para resolver el problema de la agitación en los reactores anaerobio y anóxico, se tendrían que rehabilitar y reponer los agitadores mecánicos. Se recomienda la instalación de un sistema de propelas mecánicas para que en caso de baja demanda de aireación, se tenga la capacidad para mantener el régimen de mezcla sin que se tengan problemas de asentamiento de la biomasa en zonas cercanas a las esquinas de los reactores, con el consiguiente problema de anaerobiosis.

3. Sistema de desinfección. Debido a que el sistema de dosificación de hipoclorito de sodio no es el adecuado, se presentan fugas en las conexiones, lo cual se solucionaría reponiendo este sistema por uno de mayor calidad y con las conexiones adecuadas para manejar dicho compuesto. Además de que los tanques y equipos deberían estar protegidos de la intemperie.

Page 54: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

54

4. Digestor de Lodos.

El digestor de lodos es un tanque diseñado para operar en la fase aerobia, pero desafortunadamente tiene los siguientes errores.

• El equipo aireador mezclador está instalado para operar fuera de sus especificaciones:

En caso de requerir menor nivel del digestor y utilizar solo 5 m de columna de agua y 3.98 m de bordo libre, se estará reduciendo el volumen de digestión y con ello se estará faltando a la calidad.

Por lo anterior se recomienda:

• Instalar un sistema de mezclado para convertir el tanque en un digestor anaerobio de lodos, montando un sistema de mezcado mecánico y una cubierta flexible con una membrana de polietileno de alta densidad en la zona superior.

• Se puede utilizar un sistema de quemado de biogás simple y económico para beneficiar el costo de operación.

5. Desaguado de Lodos.

Como se mencionó, el equipo encargado del desaguado de lodos se encuentra fuera de funcionamiento, situación que origina que no se cumpla la NOM-004-SEMARNAT-2002 en cuanto al contenido de humedad de los lodos y por tanto, estos deberían ser confinados (generando con esto otro costo adicional al tratamiento de aguas por el servicio de confinamiento de un residuo biológico infeccioso), en lugar de poder utilizarse como mejoradores de suelo si se pone en marcha el filtro banda.

Page 55: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

55

b. Mejoras en aspectos de obra civil

Para las consideraciones de mejora en aspecto civil se considera el sellado de pequeñas filtraciones y/o humedades producto de pequeñas fisuras que se ven en las estructuras con lo que se reduzca esta condición y ayude en la hermeticidad y apariencia de los tanques. Se tienen tuberías que pueden ser reubicadas, pues generan mal aspecto o peor aún, un alto riesgo para los operadores. Limpieza de pasillos y andadores.

c. Mejoras en aspectos de obra mecánica

Zona de Retratamiento, mejorar las condiciones de remoción de basuras con la incorporación de un cribado mecánico que ayude a la extracción de basuras. Limpieza y aplicación de recubrimiento en barandales (primario como base y dos capas de pintura epóxica). Sustitución de la totalidad de tubería para retornos de lodos por air-lift por tubo cédula 40 el cual sea sand-blasteado con acabado casi metal blanco y aplicación de primario más dos manos de pintura epóxica de manera que se tenga un mayor grado de protección a la corrosión, así como el uso de tubería soldada y la colocación de tuercas unión o dispositivos que permitas hacer el desacople de los cabezales donde mejor convenga. Colocación válvulas de alimentación de aire en zonas de bordo libre de manera que se hagan arreglos a manera de garza a una altura mayor y más adecuada para su operación y estas a su vez no estén tan cercanas al espejo del agua.

Page 56: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

56

Habilitar la totalidad de rutas de tuberías para extracción de lodos de Digestores hacia deshidratado, hacer colocación de válvulas y piezas especiales faltantes y conexiones hidráulicas para que este trabajo pueda realizarse.

d. Mejoras en aspectos de obra eléctrica y de instrumentación

1. Subestación Se requiere rehabilitar dentro de la subestación las siguientes partes: Transformador: Se le debe dar mantenimiento mayor que consiste en remplazo de aceite dieléctrico, pintura exterior, limpieza de boquillas y se debe realizar las pruebas correspondientes para verificar su estado y vida útil con certeza. Se debe desarrollar un sistema de tierras a base de una retícula de cable de cobre desnudo calibre 4/0 AWG con conexiones soldables, y electrodos de puesta a tierra formados por varillas copperweld y por lo menos un registro para realizar constantemente las pruebas de resistividad en la misma y así tener constancia de su vida útil y cumplimiento con la NOM-001-SEDE-2005. Se debe capacitar al personal y entregar equipo adecuado que les permita realizar las maniobras básicas para corregir posibles eventualidades en la subestación. Se debe de instalar un banco de capacitores hibrido que resista una operación de 80°C que asegure un factor de potencia de 0.96 para así evitar las multas que año con año ha estado pagando el INAGUA a CFE Se debe aterrizar de acuerdo a norma el gabinete que soporta el ITM principal.

2. Planta de emergencia Para que la planta de emergencia opere es necesario contactar a las personas que se encargan de el manejo de estos equipos y contratar un mantenimiento mayor que consistirá principalmente en remplazo de fluidos, filtros, baterías y sistema de precalentamiento.

3. Sistema de Distribución y Conexiones Se deben de conectar todos y cada uno de los equipos en cumplimiento a lo dispuesto en la NOM-001-SEDE-2005, ya que se detectaron varios equipos conectados de forma deficiente, así mismo se deberán utilizar los condulets de forma adecuada y utilizar conectores a prueba de agua y polvo.

4. Sistema de Protección

Page 57: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

57

Se deberá desarrollar un sistema de tierras nuevo con cable de cobre calibre 4/0 para evitar su deterioro mecánico y uniones soldadas para aterrizar todos y cada uno de los componentes dispuestos en la NOM-001-SEDE-2005 así proteger la integridad de los operadores y posibles disturbios en el sistema de instrumentación y control.

5. Otros.

No se cuenta en la PTAR con equipo y herramienta completo para uso de los operadores. Se carece en el área de laboratorio de alumbrado interior. Se enlista una serie de acciones generales necesarias a desarrollar dentro de la PTAR. Presentar un programa de mantenimiento preventivo total para la PTAR para su implementación así como también a sus responsables. Dotar a todos y cada una de las personas que trabajan en la PTAR del equipo de seguridad e higiene adecuado para sus labores. Los extintores no han recibido mantenimiento, por lo que es probable que no operen. Además de que no se encuentran en las áreas que se requiere. Considerar la adquisición de un termómetro de no contacto para monitoreo de la temperatura en el CCM en todas y cada una de las terminales para prever condiciones inseguras de trabajo y evitar fallas por falsos contactos. Adquirir herramienta especializada única y exclusivamente para la PTAR entre la que se encuentra desarmadores de puntas magnéticas con aislamiento de 1000 V, pinzas de varios tipos con aislamiento de 1000 V, etc. Y así realizar mantenimiento de forma más segura y adecuada. Considerar la adquisición de un multímetro. Con las adecuaciones propuestas se cumple con la NOM-001-SEDE-2005 Instalaciones Eléctricas. Además será importante implementar cursos de capacitación en administración, mantenimiento y operación y de igual manera mantener al día los reportes de bitácora, anotando en ella las incidencias ocurridas durante la operación o mantenimientos ya sean preventivos o correctivos.

6. En Aspectos de Instrumentación y Control La instrumentación y control tiene como finalidad que el proceso donde se implementa pueda ejecutarse de manera automática sin la presencia directa humana. Lo que trae como consecuencia la reducción de tiempos de ejecución de procesos y de errores humanos de maniobra que tantos costos generan a los procesos. Sin embargo con la instrumentación y control tenemos la ventaja de que estos procesos de monitoreo y ejecución de tareas se realizan de tal suerte que la mano del hombre no intervenga

Page 58: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

58

sino solo como supervisión de ejecución del proceso, y que el mismo analice su desarrollo, convirtiéndolo en un verdadero visor ejecutivo del proceso, empleando su posible tiempo de ejecución, en tiempo para analizar su proceso pero para encontrar mejoras continuas al mismo. En este sentido analizaremos la implementación de la instrumentación y control de la planta de tratamiento de aguas residuales considerando como punto de partida los siguientes elementos: INSTRUMENTOS DE MEDICION Todos los equipos mayores podrán ser arrancados/parados desde el cuarto de control ya sea por la interacción del software/hardware de operación de LA PLANTA en respuesta a datos medidos como por ejemplo nivel, flujo, calidad, oxígeno disuelto, Redox, etc., o bien manualmente. Todos los equipos deberán tener botoneras de arranque/paro locales para mantenimiento El caudal de entrada será controlado por nivel, este accionara las bombas de levante de agua cruda, en caso de caudales mayores a los previstos, deberá ser desviado por un by-pass. MANEJO DE SEÑALES Proceso u operación unitaria Control o medida Sistema de control o tipo de

medida.

Retratamiento. Sistema de marcha – paro de las rejas automáticas.

Automático, con indicador en cuarto de control y scada.

Salida de pre tratamiento. Medida de caudal Con indicador y totalizador en cuarto de control y scada.

Tratamiento biológico. Medida de oxígeno disuelto en tanques reactor biológico de baja

carga.

Indicador y registrador en cuarto de control.

Protección de las unidades en función de los niveles de agua.

Medida del tiempo de funcionamiento de las unidades de

aireación.

Con totalizador en cuarto de control y scada.

Salida de agua tratada (con calidad especificada) como instrumentar y controlar.

Medida de caudal Con indicador y totalizador en cuarto de control.

Indicador y registrador en cuarto de control.

Bombeo de agua cruda Medida de tiempo de funcionamiento de cada unidad de

bombeo

Con totalizador en cuarto de control y Scada.

Page 59: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

59

Arranque y paro de las unidades de bombeo en función de los niveles

de agua.

Funcionamiento alternativo de las unidades de bombeo.

Control automático.

Recirculación de lodos. Medida de tiempo de funcionamiento de cada unidad de

bombeo.

Conmutadores cíclicos automáticos

Arranque y paro de las unidades de bombeo en función de los niveles

de agua.

Con totalizador en cuadro de control.

Funcionamiento alternativo de las unidades de bombeo.

Control automático.

Medida de caudal. Conmutadores cíclicos automáticos.

Purga de Lodos en exceso. Medida de tiempo de funcionamiento de cada unidad de

bombeo.

Con indicador y registrador en cuarto de control.

Arranque y paro de las unidades de bombeo en

SISTEMA DE CONTROL DE PROCESO La filosofía de control se deriva del proceso operativo de la planta de tratamiento es decir cómo vamos a operar para que de esta manera comencemos a iniciar puntos de automatización. Variables a medir y controlar Con base en el diagrama de proceso y cuadro de señales se extraen las variables a medir para definir las interacciones de los equipos, registros y estrategia de mantenimiento. Aparte de estas se deben de considerar la medición de las variables eléctricas y monitorear sus cambios en el sistema. Esto es voltaje y corriente por fase así como su potencia y visualizarlo en el SCADA. Esto se enviara vía MODBUS las variables de voltaje y corriente de soplantes y bombas de cárcamo se enviaran a SCADA por medio de red MODBUS. Se debe suministrar una computadora con capacidad suficiente para soportar el sistema y llevar el control de mantenimientos y planos e instructivos relacionados con la PTAR. Aparte de estas se deben de considerar la medición de las variables eléctricas y monitorear sus cambios en el sistema. Esto es voltaje y corriente por fase así como su potencia y visualizarlo en el

Page 60: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

60

SCADA. Esto se enviara vía MODBUS las variables de voltaje y corriente de soplantes y bombas de cárcamo se enviaran a SCADA por medio de red MODBUS. Se debe suministrar una computadora con capacidad suficiente para soportar el sistema y llevar el control de mantenimientos y planos e instructivos relacionados con la PTAR. En el SCADA se registraran para todos los equipos su tiempo de operación en el modulo de histórico contara con datos de fechas y hora de eventos como arranque, paro, fallas (alarmas) y su cruce con status de medidores, fecha y hora, por ejemplo que caudal de entrada existía, nivel de cárcamo, y lectura de salida de caudal estado de Redox y oxigeno disuelto para conocer de manera amplia el status operativo de la planta al momento de ocurrir un evento del equipo seccionado a consultar su histórico Los datos de medición de flujo de LA PLANTA serán enviados a una computadora de escritorio que contenga el SCADA para su recepción y procesamiento en el cuarto de control de LA PLANTA y las oficinas del INAGUA.

XI. Catalogo de eventos y alcances

1. Catalogo de eventos.

CATALOGO DE EVENTOS PTAR CALVILLO No DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO IMPORTE

INGENIERIA

1 Paquete de ingeniería de adecuaciones necesarias para la PTAR EVENTO 1.0

2 Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAR EVENTO 1.0

OBRA CIVIL

3 Mantenimiento General en casetas y guarniciones EVENTO 1.0

OBRA MECANICA

4 Suministro de herramienta y contenedores recolección en cribado EVENTO 1.0

5 Procura de equipo de cribado grueso mecánico EVENTO 1.0

6 Entrega de equipo de cribado grueso mecánico EVENTO 1.0

7 Instalación de equipo de cribado grueso mecánico EVENTO 1.0

8 Suministro de polipasto en cárcamos EVENTO 1.0

9 Instalación de polipasto en sistema de Izaje de Bombas de Cárcamo EVENTO 1.0

10 Reposición de membranas de aireación dañadas EVENTO 1.0

11 Procura de equipos Digestor Anaerobio EVENTO 1.0

12 Entrega de equipos Digestor Anaerobio EVENTO 1.0

13 Instalación de equipo Digestor Anaerobio EVENTO 1.0

14 Mantenimiento mayor en Clarificador Secundario EVENTO 1.0

15 Suministro de sistema para quemado de biogás EVENTO 1.0

16 Procura de sistema de agitación en Reactores Biológicos EVENTO 1.0

17 Entrega de sistema de agitación en Reactores Biológicos EVENTO 1.0

Page 61: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

61

18 Instalación de sistema de agitación en Reactores Biológicos EVENTO 1.0

19 Adecuación de sistema para remoción de Natas en Clarificadores EVENTO 1.0

20 Sustitución de Válvulas y arreglos mecánicos en Proceso. EVENTO 1.0

21 Suministro de escalera de acceso a Cárcamo de Bombeo y Pre Trat. EVENTO 1.0

22 Mantenimiento a totalidad de los equipos instalados EVENTO 1.0

23 Pintura y recubrimiento de herrería, andadores y barandales EVENTO 1.0

OBRA ELÉCTRICA

24 Mantenimiento mayor Planta de Emergencia EVENTO 1.0

25 Mantenimiento CCM EVENTO 1.0

25 Suministro e instalación de iluminación exterior EVENTO 1.0

INSTRUMENTACIÓN

27 Sum. e Inst. medidor ultrasónico para canal influente y efluente EVENTO 1.0

28 Sum. e Inst. arrancador equipo bombeo en llenado de pipas EVENTO 1.0

29 Conexión PLC a tablero de control y equipo de computo. EVENTO 1.0

30 Suministro y Programación de sistema PLC para PTAR EVENTO 1.0

EQUIPO LABORATORIO

31 Suministro de Equipo laboratorio para muestreos de control EVENTO 1.0

32 Suministro de mobiliario de oficina EVENTO 1.0

33 Instalación de Equipo de Laboratorio EVENTO 1.0

34 Suministro de lote de herramienta para mantenimiento PTAR EVENTO 1.0

EVENTO 1.0

PRUEBAS Y ARRANQUE

35 Arranque de planta de Tratamiento EVENTO 1.0

36 Operación Transitoria por 1er mes de PTAR EVENTO 1.0

37 Operación Transitoria por 2o mes de PTAR EVENTO 1.0

38 Operación Transitoria por 3o mes de PTAR EVENTO 1.0

39 Suministro e Instalación de señaletica en la totalidad de la PTAR EVENTO 1.0

Page 62: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

62

2. Alcance de los trabajos.

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD INGENIERIA

1 Paquete de ingeniería de adecuaciones necesarias para la PTAR EVENTO 1.0 Entrega de propuesta formal de memorias, especificaciones, fichas técnicas y planos correspondientes a cada una de las unidades, estructuras donde se desarrollaran aspectos de adecuaciones, rehabilitaciones, correcciones, ampliaciones etc. de forma que se tenga muy claro los trabajos a realizar. En esta modalidad entregar lote de memorias y planos en aspectos de ingeniería de Proceso, Ingeniería Civil y Arquitectónica, Ingeniería Mecánica, Ingeniería Eléctrica y de Instrumentación, donde se realicen las adecuaciones, modificaciones y/o mejorías de cada unidad.

2 Manual de Operación y Mantenimiento de la PTAR EVENTO 1.0 Entrega de un documento final donde se describa de manera específica las condiciones de operación y mantenimiento para cada una de las Operaciones Unitarias, así como los procedimientos de inspección, mantenimiento menor y mayor para cada uno de los equipos que se tienen instalados en la PTAR, incluyendo formatos de inspección, periodicidad, tipo de mantenimiento y solicitud de reemplazo de los equipos en caso de ser requerido. Especificación del número de operadores, técnicos y gerentes como personal de operación de la PTAR incluyendo de forma puntual las necesidades y actividades a realizar para la correcta operación del sistema.

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD OBRA CIVIL

3 Mantenimiento General en casetas y guarniciones EVENTO 1.0 Mantenimiento y protección anticorrosiva para herrería en la totalidad de la PTAR.

Page 63: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

63

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD OBRA MECANICA

4 Suministro de herramientas y contenedores recolección en cribado EVENTO 1.0 Suministro de herramientas necesarias para limpieza y recolección de basuras producto de los cribados, incluye rastrillos, palas, carretilla, contenedores cerrados, botas, guantes, escurridores y todo lo necesario para hacer esta operación.

5 Procura de equipo de cribado grueso mecánico EVENTO 1.0 Compra de equipo de cribado grueso para recolección mecánica para instalación a la entrada del canal de pre tratamiento.

6 Entrega de equipo de Cribado grueso mecánico EVENTO 1.0 Suministro de equipo de cribado grueso para extracción de basura en canales del pre tratamiento, será de tipo de cadena.

7 Instalación de equipo de cribado grueso mecánico EVENTO 1.0 Instalación del equipo seleccionado.

8 Instalación de equipo de cribado grueso mecánico EVENTO 1.0 Instalación del equipo seleccionado.

9 Instalación de polipasto en sistema de Izaje de Bombas de Cárcamo EVENTO 1.0 Suministro de polipasto para extracción de equipos de bombeo en cárcamo, será de tipo carrucha para instalación de viga I, así como también incluir material y mano de obra necesario para reforzar la estructura de izaje de los equipos, colocar atiezadores y contra-venteos en el marco de la estructura de izaje 10 Reposición de membranas de aireación dañadas EVENTO 1.0

Suministro e instalación de membranas seleccionadas. 11 Procura de equipo Digestor Anaerobio EVENTO 1.0 Contrato de Compra y anticipo de equipos para mezclado y membrana de polietileno para techumbre en digestor anaerobio de lodos. 12 Mantenimiento mayor en Clarificador Secundario EVENTO 1.0 Incluir servicio por fabricante o representante del fabricante para los equipos del clarificador secundario, que incluya póliza de garantía por al menos 6 meses. 13 Procura de sistema para quemado de biogás EVENTO 1.0 Compra de equipo para recolección y quemado de biogás. 14 Procura de sistema de agitación en Reactores Biológicos EVENTO 1.0

Selección de un sistema de agitación nuevo para reactores anóxicos y los equipos recuperados para los reactores aireados. 15 Entrega de sistema de agitación en Reactores Biológicos EVENTO 1.0

Adquisición de un sistema de agitación nuevo para reactores anóxicos y los equipos recuperados para los reactores aireados. 16 Instalación de sistema de agitación en Reactores Biológicos EVENTO 1.0

Instalación de los equipos seleccionado 17 Adecuación para remoción de Natas en Clarificadores EVENTO 1.0

Adquisición de equipo para remoción de natas en clarificador. 18 Sustitución de Válvulas y arreglos mecánicos en Proceso. EVENTO 1.0

Revisión de cada una de las válvulas de control de flujo de agua, aire o lodo y hacer el reemplazo donde sea necesario así como los arreglos de tuberías que puedan presentar problemas para su acceso, falta de seguridad o inexistencia del elemento de control (válvula). 22 Mantenimiento a totalidad de los equipos instalados EVENTO 1.0 Revisión y corrección de los detalles, reparación y revisión de los detalles existentes, la limpieza y pintura. 23 Pintura y recubrimiento de herrería, andadores y barandales EVENTO 1.0 Retiro de pintura existente en herrería, aplicación de primario como base y dos capas de pintura epóxica como material de recubrimiento

Page 64: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

64

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD OBRA ELÉCTRICA

24 Mantenimiento Planta de emergencia EVENTO 1.0 Mantenimiento mayor Planta de Emergencia, reemplazo de filtro de aire, remplazo de filtro de aceite, remplazo de bandas, remplazo de todos y cada uno de los fluidos, mantenimiento del alternador, remplazo de baterías, inspección visual de fugas, fisuras, en especial en la admisión de aire, y del sistema de expulsión de gases. 25 Mantenimiento CCM EVENTO 1.0

Revisión y corrección de los detalles en CCM, colocar tapete dieléctrico, reparación de conexiones y revisión de los detalles existentes, reacomodo de cableado a través de la instalación de una trinchera, identificación de conductores y ajuste de terminales, la limpieza de cada uno de los componentes que integran el CCM utilizando aire comprimido y limpiador dieléctrico de contactos eléctricos 26 Suministro e instalación de iluminación exterior. EVENTO 1.0

Suministro e instalación de luminarias en las vialidades las cuales cumplan las necesidades de luz de acuerdo a la operación y labores que se realizan y en función a los datos arrojados en la memoria de cálculo eléctrica en el apartado iluminación y en función de los luxes necesarios.

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD INSTRUMENTACIÓN

27 Sum. e Inst. medidor ultrasónico para canal influente y efluente EVENTO 1.0 Equipo medidor ultrasónico con totalizador e instantáneo visualización en sitio y en computadora central (SCADA) de la PTAR. 28 Sum. e Inst. arrancador equipo bombeo en llenado de pipas EVENTO 1.0

Sistema de control de arranque y para en zona de llenado de pipas, con botonera ubicada en garza de descarga de manera que un solo operador pueda hacer el despacho de agua tratada para llenado del carro-tanque, NEMA 4X. 29 Conexión PLC a tablero de control y equipo de computo EVENTO 1.0

Adquisición de equipo de computo, impresión, software de operación y cableado, monitoreo y control de todos los equipos, sensores y arrancadores de la PTAR se debe de enviar la información que recabe el sistema SCADA a oficinas centrales del INAGUA. 30 Suministro y Programación de sistema PLC para PTAR EVENTO 1.0

Suministro y colocación del equipo seleccionado.

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD EQUIPO LABORATORIO

31 Suministro de Equipo laboratorio para muestreos de control en PTAR EVENTO 1.0 Para el seguimiento de Control de la planta de tratamiento se determinara por los siguientes parámetros:

Sólidos en todas sus representaciones: Todos los contaminantes del agua, con excepción de los gases disueltos, contribuyen a la "carga de sólidos". Pueden ser de naturaleza orgánica y/o inorgánica. Provienen de las diferentes actividades domésticas, comerciales e industriales. La definición generalizada de sólidos es la que se refiere a toda materia sólida que permanece como residuo después de una evaporación y secado de una muestra de volumen determinado, a una temperatura de 103°C a 105°C. Los métodos para la determinación de sólidos son empíricos, fáciles de realizar y están diseñados para obtener información sobre los diferentes tipos de sólidos presentes.

Demanda química de oxigeno: La Demanda Química de Oxígeno (DQO) se define como cualquier sustancia tanto orgánica como inorgánica susceptible de ser oxidada, mediante un oxidante fuerte. La cantidad de oxidante consumida se expresa en términos de su equivalencia en oxígeno. DQO se expresa en mg/l O2.

Page 65: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

65

Nitrógeno total: Es la concentración total de amoniaco y nitrógeno orgánico. Actualmente, el TKN es un parámetro requerido para los informes reglamentarios en muchas plantas, pero proporcionar un medio de seguimiento de las operaciones en la planta.

Temperatura: Es la propiedad intensiva de la materia, que nos sirve para medir un nivel energético. pH: Es el logaritmo común de la reciproca de la concentración de los iones de Hidrogeno. Oxigeno Disuelto: es el oxigeno que determina la presencia de vida en un cuerpo de agua. Los

niveles de oxigeno disuelto (OD) en aguas naturales y residuales depende de la actividad física, química y bioquímica del sistema de aguas. Este puede realizarse por dos métodos el Winkler o por el de membrana sensible.

Conductividad: Es una expresión numérica de la capacidad de una solución para transportar una corriente eléctrica, esta capacidad depende de la presencia de iones y su concentración total, de su movilidad, valencia y concentraciones relativas así como de la temperatura de la medición.

Fosforo total: Es la suma total de fosforo en todas sus diferentes formas, los fosfatos presentes en forma orgánica condensada (meta fosfatos, pirofosfatos u otros poli fosfatos) se transforman primero en orto fosfato reactivo en el procedimiento de fosforo total. Adquisición de equipo muestreador ISCO modelo 6712FR, cubierta de fibra de vidrio con refrigeración, acoplados a medidor de flujo de influente y efluente para toma de muestras compuestas proporcionales al flujo. Incluir batería recargable y cargador, línea de succión de 3/8 de pulgada por 25 pie de longitud en vinil, con strainer (coladero) de polipropileno, punta de acero inoxidable y coplee (de acero inoxidable) para manguera. Considerar configuración de 24 botellas de polipropileno de 1 litro con tapas, anillos de las botellas y dos tubos de descarga. Se deberá contar con los equipos, reactivos, material necesarios para la realización de los parámetros descritos anteriormente. 32 Suministro de mobiliario de oficina. EVENTO 1.0

Suministro de mobiliario de oficina para dos operadores, escritorio, silla archivero.

33 Instalación de Equipo de Laboratorio EVENTO 1.0

Instalación de los equipos seleccionados.

34 Suministro de lote de herramienta para mantenimiento PTAR EVENTO 1.0 Herramienta para trabajos de mantenimiento y reparación de equipos que consta de: Lámparas de mano con baterías recargables y cargador, extinguidores con CO2 de 4.5 kg, arco de segueta, cinceles de ¾” x 8”, desmalezadora con motor de 3.2 HP Marca OLEO mod. 753 T, (incluye: herramienta, arnés tipo chaleco y equipo de protección personal), extensión de 5” cuadro ½”, juego de dados con punta hexagonal estándar cuadro ½” (7 piezas), juego de dados con punta hexagonal milimétrico cuadro ½” (6 piezas), juego de dados cuadro ½ “, de ¼” a 1 1/2 “ (20 piezas), juego de desarmadores de cruz (6 piezas), juego de desarmadores planos (6 piezas), juego de llaves allen en “L” estándar (13 piezas), juego de llaves allen en “L” milimétricas (9 piezas), juego de llaves mixtas de ¼” a 1 1/2” (20 piezas), juego de puntos, botadores, punzones y cinceles (10 piezas), llave de cadena tipo caimán No. 12, Llave perica (No. 12, 14, 24, 36), Manguera de 20.00 m., marro de bronce diámetro de cabeza 1 1/8 “, martillo con tapas de plástico, martillo de bola 16 onzas, martillo de uña curva, matraca reversible cuadro ½”, mazo de hule, medidor de aislamiento marca Fluke mod. 1520 para mediciones de aislamiento, medidor de temperatura por infrarrojos marca Fluke mod. 63, multímetro digital de gancho marca Fluke mod. 36 para mediciones de c. d. y c. a., nudo universal cuadro ½”, pinzas de electricista No. 8, pinzas de extensión de 5 posiciones, pinzas de presión No. 10, pinzas de punta No. 8, pinzas mecánicas No. 8, pinzas ponchadoras de terminales, corta tornillo, pela alambre y cortadoras, podadora con motor de 6 HP Marca YARD MAN mod. 589 C, (incluye: bolsa recolectora y llantas de bicicleta), tijeras de hojalatero No. 10, tornillo de banco con mordazas para tubo hasta 6”.

No. DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTIDAD PRUEBAS Y ARRANQUE

35 Arranque de planta de Tratamiento EVENTO 1.0

Page 66: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

66

Para el arranque, es requisito indispensable que esté concluido los trabajos de construcción y recepción de las obras directamente relacionadas con las unidades de tratamiento. Durante un periodo de tiempo se llevara a cabo la estabilización de la planta de tratamiento teniendo a la par las personas operativas para realizar una capacitación mecánica, eléctrica, de proceso etc. 36 Operación Transitoria por 1er mes de PTAR EVENTO 1.0

Realizar los trabajos completos para la operación de la totalidad de la planta, como limpiezas, revisiones, muestreos, control, reportes, operaciones, reparaciones etc. que se presenten durante el primer mes de operación 37 Operación Transitoria por 2do mes de PTAR EVENTO 1.0

Realizar los trabajos completos para la operación de la totalidad de la planta, como limpiezas, revisiones, muestreos, control, reportes, operaciones, reparaciones etc. que se presenten durante el segundo mes de operación 38 Operación Transitoria por 3er mes de PTAR EVENTO 1.0

Realizar los trabajos completos para la operación de la totalidad de la planta, como limpiezas, revisiones, muestreos, control, reportes, operaciones, reparaciones etc. que se presenten durante el tercer mes de operación 39 Suministro e Instalación de señalética en la totalidad de la PTAR EVENTO 1.0

Considerar señalética para todos los tanques que forman parte del proceso, así como edificaciones, aspectos de seguridad e higiene, pizarrones de trabajo e informativos, de manera que sean visibles y durables.

3. Anexo Fotográfico de la Visita

Caseta de sopladores Caja deribadora

Page 67: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

67

Pretratamiento Pretratamiento

Cabezal de Bombeo Medidor parshal

Reactor Biologico Reactor biológico sin operar

Reactor sin operar Reactor

Page 68: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

68

Clarificador Clarificador

Tanque de clorascion Fosa de recirculación de lodos

Filtro banda

Caseta de Sopladores

Page 69: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

69

Sopladores

Fosa de recirculación de lodos

Laboratorio Interior de Laboratorio

Centro de contro de motores Edificio administrativo

Page 70: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

70

Taller Bombas para retorno de Lodos

XII. Referencias Bibliográficas.

Anuario Estadístico de Aguascalientes 2010.

INEGI, México.

Page 71: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

71

Manual de Agua Potable y Alcantarillado Sanitario.

Comisión Nacional del Agua (CONAGUA)

Wastewater Engineering (Treatment and Reuse)

Metcalf & Eddy

Fourth Edition

Mc Graw Hill

Page 72: DIAGNÓSTICO DEL FUNCIONAMIENTO DE LA PLANTA · PDF filelas aguas industriales, solo atenuados por la gran dilución que puede generar los volúmenes mayores de aguas sanitarias. Para

DIAGNÓSTICO PTAR “CALVILLO”, 150 LPS

72

Aspectos fundamentales del Concreto Reforzado.

González Cuevas, Robles Fernández

Limusa.

Normas Oficiales Mexicanas.

REGRESO INICIO DOCUMENTO