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Sistema de Tratamiento
de agua residual
De alta eficiencia
HIDRAULICA Y TECNOLOGIA
DEL MEDIO AMBIENTE
Sistemas de tratamiento de
Tratamiento de agua residual
INTRODUCCION
El concepto de aguas residuales designa a aquel tipo de agua que se halla contaminada especialmente con materia fecal y orina de seres humanos o de animales. Aunque claro, no se reduce únicamente a esta presencia, asimismo, disponen de otras sustancias residuales provenientes del ámbito doméstico, industrial, agua de lluvia y la típica infiltración de agua en el terreno.
SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES En forma sintetizada esta formado por las siguientes etapas:
1-Desbaste y desarenado: Remoción de solidos, basura y arena de influente
2- Un sedimentador que separe del fluido principal, las partículas sólidas que se asientan fácilmente (sólidos sedimentables) (No siempre se usa esta etapa)
3 Un sistema biológico y otra serie de procesos auxiliares, necesarios para lograr tener un agua de la calidad deseada.
4: Antes de que el efluente sea integrado al medio ambiente se requiere de un paso de desinfección.
SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO
TRATAMIENTO SECUNDARIO
TRATAMIENTO PRIMARIO En este proceso es posible disminuir de un 30 a un 60%
la DBO inicialmente presente en el agua residual.-Objetivo disminuir la carga orgánica del agua
En un tratamiento secundario es posible obtener una remoción de un 80-95% de la DBO original del agua
SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO
TRATAMIENTO SECUNDARIO
Filtro Biológico (Filtro Percolador, Filtro de Escurrimiento).
Contactores Biológicos Rotatorios. Reactor Biológico de Lodos Activados. Reactores anaerobios
SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO
Clasificación de los métodos de tratamientoMétodos físico-químicos
Físicos. Se llevan a cabo cambios principalmente a través de fuerzas físicas
(cribado, sedimentación, flotación Filtración,Evaporación.Adsorción.desorción
Químicos.La remoción o tratamiento de los contaminantes se realiza mediante la adición
de reactivos que llevan a cabo diferentes reacciones químicas (Coagulación-floculación, Precipitación química.-Oxidación-reducción.- Reducción
electrolítica.- Intercambio iónico.- Osmosis inversa)
Métodos BIOLOGICOS
Son los métodos de tratamiento en los cuales la eliminación de
contaminantes es provocada por una actividad biológica.
Aerobios
Anaerobios
Anoxicos
Microorganismos en suspensión
Microorganismos inmobilizados
Combinaciones
SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO
El proceso de tratamiento biológico se desarrolla en un ambiente rico en oxígeno, con microorganismos facultativos y aerobios. El mecanismo básico del sistema se representa con la siguiente reacción biológica:
Materia orgánica + microorganismos + O2 Biomasa + CO2 + H2O + energía
Proceso aerobio Lodos activos
Filtros bacterianos
Biodiscos
Lagunas aireadas
SISTEMAS BASICOS DE TRATAMIENTO
Proceso Anaerobio
1.- Reactores de primera generación: TRH= TRC, deficiente contacto entre Biomas y MO - Lagunas Anaerobias, Tanque Séptico, Tanque Imhoff2. Reactores de segunda generación: TRH independiente de TRC - Filtros anaerobios de flujo
ascendente y descendente; b) separación líquido-sólido del efluente, con elretorno de los sólidos separadosinterno (ver Figura 9b).3. Reactores de tercera generación: Reactores fluidizados o expandidos Contacto optimizado entre sustrato y biomasa adheridos a partículas de arena , alúmina o plástico, lascuales se expanden -
PLANTAS PREFABRICADAS TRADICIONALES
PLANTAS DE TRATAMIENTO
ANAEROBIAS-AEROBIA
ANR-LA-XX STD
ANR-LA-XX PLUS
ANTECEDENTES DEL BIORREACTOR
El BIOSISTEC (BIOSTAR-IMTA) es el resultado del trabajoconjunto de investigadores, ingenieros y técnicosmexicanos realizado por el IMTA, el Programa de Posgradoen Ciencias y Tecnología del Agua del IMTA y la empresaHITECMA, S.A. de C.V.
NORMAS OFICIALES RELACIONADAS
•Descarga de Aguas Residuales– NOM-001- SEMARNAT -1996. Que establece los límites máximos
permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.
– NOM-002- SEMARNAT -1996. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal.
– NOM-003- SEMARNAT -1997. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios al público.
•Lodos y biosólidos– NOM-004-SEMARNAT-2002. Protección Ambiental. Lodos y biosólidos.
Especificaciones y límites máximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposición final.
Agua Potable– NOM-127-SSA1-1994, Salud ambiental, agua para uso y consumo humano.-
Límites permisibles de calidad y tratamientos a que debe someterse el agua para su potabilización.
REQUERIMIENTOS BASICOS DE INSTALACION
CONSTRUCTIVOSÁrea Mínima : 9 m2
Cárcamo de bombeoTrampa de sólidos y grasas
ELÉCTRICOSToma eléctrica trifásica 220v - 3 fases - 60 HzEl sistema se puede adecuar para:• sistemas monofásicos 127 v 1 fase• sistema bifásico 220 v 2 fases
HIDRÁULICOSLínea de alimentaciónLínea de descarga de agua tratada (efluente)
VENTAJAS DEL SISTEMA
Área reducida para su instalación
Bajo consumo energético
El efluente cumple con la normatividad vigente paradescarga y reúso
Los lodos residuales pueden ser composteados y serutilizados como mejoradores de suelo
Operación simple, con posibilidad de operacióncompletamente automatizada
Bajos costos de operación y mantenimiento
Bajo volumen de producción de lodos
El sistema puede trabajar como planta de tratamientoportátil
Efluente de alta calidad - Turbiedad < 5 UTN
CAUDALES DE TRATAMIENTO
BS-0.5 BS-0.8 BS-1.0
Escuelas: 35L/usuario/d Zonas comerciales: 25L/usuario/d
ModeloQmax
(L/s)Usuariosescuela
UsuariosZonas
Comerciales
BS-0.5 0.5 1234 1738
BS-0.8 0.8 1975 2765
BS-1.0 1 2469 3456
FRACCIONAMIENTOS
BS-0.5 BS-0.8 BS-1.0
ModeloQmax
(L/s)Viv.
servidas Hab/viv
BS-0.5 0.5 50 250
BS-0.8 0.8 80 400
BS-1.0 1 100 500
Dotación: 170 L/hab/d, T > 23°C
Consumo energético
Equipo instalado Hp kW
Real consumidos
kWTiempo prom operación hr kWh/dia Hp kW
Real consumidos
kWTiempo prom operación hr kWh/dia
Bomba sumergible cárcamo de control 0.5 0.373 0.3 15 4.5 0.33 0.24618 0.15 20 3.00Soplador 2 1.492 1.86 22 40.92 0.5 0.37 0.28 18 5.04Motorreductor N/A N/A N/A N/A 0.25 0.19 0.13 18 2.34
Total 45.42 10.38
$/kW/h 1.5 1.5Total $/dia 68.13 15.57
Total al mes $2,043.90 $467.10
Actividad Personal Hrs serv Salario/dia Servicio $/hr $ Dia Personal Hrs serv Salario/dia Servicio $/hr $ DiaOperación 1 3.5 120 15 52.5 1 0.45 120 15 6.75
Mantenimiento Cant Potencia $/reparación $total Rep Cant Potencia $/reparación $total RepBombas sumergibles 3 0.5 1200 3600 2 0.5 1200 2400Soplador 1 3 3500 3500 1 0.5 2100 2100Motorreductor N/A N/A N/A N/A 1 0.25 850 850
Total $/año $7,100.00 $5,350.00Total $/dia (Total Año / 365dias) $19.45 $14.66
Desinfección
Concent. Requerida
mg/l
Consumo diario (kg)
$ por KG $ /dia
Concent. Requerida
mg/l
Consumo diario (kg) $ por KG $ /dia
Dosificación de hipoclorito de calcio 3 0.2 26 5.2 3 0.2 26 5.2l/s m3/h m3/dia l/s m3/h m3/dia
Caudal a tratar 0.5 1.8 43.2 0.5 1.8 43.2
Costo total $dia $145.28 $42.18
Costo al mes $4,358.46 $1,265.33
Costo de agua tratada $/m3 $3.36 $0.98
LODOS ACTIVADOS 0.5 L/S BIOFILTRO 0.5 LPS
Modelo Cau
dal
(l/s)
Aplicacion Uso de agua
trada
Lugar Estado
BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela,
Reuso riego CONALEP Texio TepoztlanMor
BS-0.5 0.5 Tratamiento de agua residual de oficinas
Reuso riego CFE Oficinas divisionales centro sur
CuernavacaMor
BS-1.0 1.0 Trat baños museo tecnologia
Riego Parque bicentenario
Cd de Mexico
BS-0.5 0.5 Trat baños auditorio Riego Parque bicentenario
Cd de Mexico
BS-0.8 0.8 Trat baños zona recreativa
Riego Parque bicentenario
Cd de Mexico
BS-0.8 0.8 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITA Instituto Tecnologico de Altamira
AltamiraTamaulipas
BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela (Donacion x CFE)
Reuso riego Primaria IndigenaCuentepec
TemixcoMor
APLICACIONES DEL BIORREACTOR
Modelo Cau
dal
(l/s)
Aplicacion Uso de agua
trada
Lugar Estado
BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITT (Instituto Tecnológico de Tecomatlan)
TecomatlanPue
BS-0.8 0.8 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITT (Instituto Tecnológico de Tecomatlan)
TecomatlanPue
BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITH (Instituto Tecnológico de Huejutla)
Huejutla de Reyes Hgo. (Huasteca)
BS-0.8 0.8 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITT (Instituto Tecnológico de Huejutla)
Huejutla de Reyes Hgo. (Huasteca)
BS-0.5 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego UTEZ(Universidad tecnologicaEmiliano Zapata)
Emiliano Zapata Mor
Modelo Cau
dal
(l/s)
Aplicacion Uso de agua
trada
Lugar Estado
BS-0.8 0.8 Trat de agua residual de origen sanitario en viviendas
Reuso Fideicomiso Ingenio plan de san Luis
Cd Valles S.L.P.
BS-1.0 1.0 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITAT (Instituto Tecnológico del altiplano de Tlaxcala)
Tlaxcala. Tlax
BS-1.0 0.5 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITLL (Instituto Tecnológico del Llano)
Aguascalientes Ags.
BS-1.0 1.0 Trat de agua residual de baños de escuela
Reuso riego ITAO (Instituto Tecnológico del altiplano de Oaxaca)
Sta maXoxocotlanOaxaca
APLICACIONES DEL SISTEMA
Auditorio al aire libre. Parque Bicentenario antigua
refinería Atzcapotzalco D.F.
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas
verdes
Zona recreativa. Parque Bicentenario antigua
refinería Atzcapotzalco D.F.
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de
areas verdes
Museo de la tecnología . Parque Bicentenario antigua
refinería Atzcapotzalco D.F.
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas
verdes
Conalep Tequio, Tepoztlán Morelos (Inaugurado por
Gobernador Marco Adame Castillo)
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de
áreas verdes y en wc´s
APLICACIONES DEL SISTEMA
CFE Comisión federal de electricidad Oficinas divisionales Centro
Cuernavaca morelos.
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas verdes y en
wc´s
FONATUR Cancun Villas Chakté desarrollo turístico
Cancun Quintana Roo.
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas
verdes y en wc´s
ITA Instituto Tácnologico de Altamira (Tecnologico agropecuario)
Altamira Tamaulipas .
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de viveros
experimentales
ITT Instituto Tecnologico de Tecomatlan
Tecomatlan Puebla
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas
verdes
José Alejandro Muñoz Hernández
APLICACIONES DEL SISTEMA
ITH Instituto Tecnologico de Huejutla (Tecnologico Agropecuario)
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego agrícola, riego de viveros
almacenamiento en laguna de agua tratada
CFE Donacion a escuela primaria indígena
Temix Mor.
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de áreas verdes y en
wc´s
IMTA- FONATUR- PARQUE BICENTENARIO Antigua refinería de
Atzcapotzalco
Mexico D.F
OBJETIVO: Reuso de agua tratada en riego de areas verdes
UTEZ Universidad Tecnologica Emiliano Zapata
Emiliano Zapata Mor.
OBJETIVO: Descarga en cuerpo receptor
www.hitecma.com.mxTEL: 01 (777) 2412490,
COORDINACIÓN DE TRATAMIENTO Y CALIDAD
DEL AGUASubcoordinación de
Tratamiento deAguas Residuales
www.imta.gob.mxTEL: 01 (777) [email protected]