E1. ASPECTOS GENERALES DE LOS
SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE
AGUAS RESIDUALES
E.1.1 ALCANCE
El presente título incluye
generalidades, caracterización
de las aguas residuales,
sistemas de tratamiento en el
sitio de origen, sistemas
centralizados, emisarios
submarinos, aspectos de
operación y mantenimiento
E.1.2
DEFINICIONES
Abultamiento del lodo:
Proliferación de
organismos
filamentosos en el
licor mixto que causa
un deterioro en la
asentabilidad del lodo.
Anemómetros
(molinete): Dispositivo
para medir la velocidad
del agua en conductos
de grandes
dimensiones.
Desarenadores:
Cámara diseñada
para permitir la
separación
gravitacional de
sólidos minerales
(arena).
Deshidratación
de lodos: Proceso
de remoción del
agua de lodos
hasta formar
una pasta.
Hidrólisis: Proceso
químico en el cual la
materia orgánica se
desdobla en partículas
más pequeñas por la
acción del agua.
Tanque Imhoff:
Tanque compuesto
de tres cámaras en
el cual se realizan
los procesos de
sedimentación y
digestión
Tubo pitot: Tubo
doblado de forma
especial, que al
igual que el
molinete es útil
para medir
velocidades en una
tubería
Licor Mixto:
Mezcla de lodo
activado y aguas
residuales en el
tanque de
aireación
E.1.3 CONSIDERACIONES
GENERALES
PASO 1 -
Definición
del nivel de
complejidad
del sistema
PASO 2 -
Justificación
del proyecto
y definición
del alcance
PASO 3 -
Conocimiento
del marco
institucional
PASO 4 -
Acciones
legales
PASO 5 -
Aspectos
ambientales
PASO 6 -
Ubicación dentro
de los planes de
ordenamiento
territorial y
desarrollo urbano
previstos
PASO 7 - Estudios de
factibilidad y estudios previos
PASO 8 - Diseño y
requerimientos técnicos
PASO 9 -
Construcción e
interventoría
PASO 10 - Puesta en
marcha, operación y
mantenimiento
E.2. CARACTERIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
E.2.2 MEDICIÓN DE CAUDALES :
Para la determinación del caudal
de las descargas deben
efectuarse por lo menos 3
jornadas de medición horaria
durante las 24 horas del día y
en cada uno de los emisarios
que se consideren
representativos.
E.2.3.2 Metodologías de
aforo: Anemómetros
(molinete), Vertederos, Tubo
Pitot, Volumétrico, Equipos
electrónicos de aforo
E.2.3.3 Cadena de
custodia: Debe seguirse
una cadena de custodia
para los muestreos que
se realicen porque para
asegurar la integridad
de la muestra desde su
recolección hasta el
reporte de datos
E.2.3.4 Métodos de
muestreo: Muestreo
manual, Muestreo
automático
E.2.3.5 Recipientes para
las muestras : por lo
general están hechos de
plástico y de vidrio
E.2.3.7 Cantidad: Deben
recogerse dos litros de
muestra para la
mayoría de los análisis
fisicoquímicos.
E.2.3.8 Preservación de
muestras: Las muestras
obtenidas en campo deben
constituirse en una
representación precisa del
material del que se está
haciendo el muestreo
E.2.4 PARÁMETROS
MÍNIMOS DE CALIDAD
DEL AGUA QUE DEBEN
MEDIRSE
Deben hacerse estimativos
de carga unitaria de origen
doméstico con base en las
jornadas de mediciones de
caudales y concentraciones
de sustancias
contaminantes.
E.2.7 ESTUDIOS DE
TRATABILIDAD Y/O
TOXICIDAD
Se debe hacer un
estudio de tratabilidad
para el nivel de
complejidad alto.
E.3. SISTEMAS DE TRATAMIENTO
EN EL SITIO DE ORIGEN
E.3.2 GENERALIDADES
E.3.2.1 Definición,
información necesaria,
estudios mínimos
E.3.3 TRAMPAS DE GRASA
Son tanques pequeños de
flotación donde la grasa sale a
la superficie, y es retenida
mientras el agua aclarada sale
por una descarga inferior. No
lleva partes mecánicas y el
diseño es parecido al de un
tanque séptico. Recibe
nombres específicos según al
tipo de material flotante que
vaya a removerse.
E.3.3.1 Localización: Deben localizarse lo
más cerca posible de la fuente de agua
residual (generalmente la cocina) y
aguas arriba del tanque séptico
E.3.3.2 Parámetros de
diseño: El diseño debe
realizarse de acuerdo con
las características propias
y el caudal del agua
residual a tratar
E.3.3.3 Entradas y salidas
Deben colocarse elementos
controladores de flujo en las
entradas para protección contra
sobrecargas o alimentaciones
repentinas.
E.3.3.4 Operación y mantenimiento Las
trampas de grasa deben operarse y
limpiarse regularmente para prevenir
el escape de cantidades apreciables de
grasa y la generación de malos olores.
E.3.4 TANQUE SÉPTICO
Son tanques generalmente
subterráneos, sellados,
diseñados y construidos para el
saneamiento rural. Deben llevar
un sistema de postratamiento.
E.3.5 POSTRATAMIENTOS
Consiste en una serie de
trincheras angostas y
relativamente superficiales
rellenadas con un medio
poroso (normalmente grava).
E.5 EMISARIOS SUBMARINOS
Tuberías instaladas sobre el lecho
marino que transportan aguas
residuales domésticas hasta una
profundidad y distancia de la costa tal,
que la carga orgánica y contaminante no
debe provocar daños .
E.5.1 ALCANCE Procedimiento y criterios
básicos para la implantación de un emisario
submarino de aguas residuales en las costas
de la República de Colombia. (cuatro niveles
de complejidad de complejidad )
E.5.2 ESTUDIOS PREVIOS Caracterización de las
aguas residuales Hidrografía y batimetría del
área de vertimiento. Estudio estadístico de las
corrientes oceánicas Determinación del tiempo
Estudios de la geología del fondo marino
E.5.3 MEDICIONES NECESARIAS.
Medición de Corrientes
Medición de T90
Muestreo de calidad de agua
E.5.4 ESTUDIOS NECESARIOS
Estudios Metereológicos
Estudios Batimétricos y geológicos
E.5.5 MODELO DE DISPERSIÓN DE LA EMISIÓN
En el nivel alto de complejidad se debe
implementar un modelo matemático de
dispersión
E.5.6 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN deben establecer:
longitud, diámetro, ubicación y profundidad de
descarga. materiales de tubería y las técnicas de
construcción
E.5.7 TRATAMIENTO PRIMARIO PREVIO
AL VERTIMIENTO CON EMISARIOS
SUBMARINOS una planta de
tratamiento primario de aguas
residuales que remueva DBO5 como
mínimo el 60%.
E.4. SISTEMAS CENTRALIZADOS
E.4.1 ALCANCE
se establece el procedimiento
que debe seguirse y los criterios
básicos que deben tenerse en
cuenta para la implantación de
un sistema centralizado de
tratamiento de aguas residuales.
E.4.2 GENERALIDADES
E.4.2.1 Definición,
Información necesa ria,
Estudios mínimos.
E.4.3 SELECCIÓN DEL TRATAMIENTO
E.4.3.1 Estudios de Cobertura y
Estado del Sistema de Recolección
E.4.3.2 Estudios de Calidad de la
Fuente Receptora: No se debe
perder de vista que el objetivo
final del tratamiento de las
aguas residuales municipales es
asegurar que el cuerpo de agua
receptor tenga una calidad de
agua
E.4.3.3 Selección de Sitios
de Ubicación de los
Sistemas Centralizados:
debe basarse en la
información mínima y en
los estudios previos
desarrollados en la zona
E.4.3.4 Modularización y
Expansión: Se deben tener
por lo menos dos trenes
paralelos de tratamiento.
E.4.3.5 Estudios de Análisis de
Alternativas De acuerdo al nivel
de tratamiento deseado existen
diferentes alternativas para
lograr el objetivo.
E.4.3.6 Redundancias: En toda
planta de tratamiento de aguas
residuales los trenes de
tratamiento restantes deben
tener la suficiente capacidad para
poder recibir el caudal
correspondiente a otro tren que
por algún motivo salga de
funcionamiento temporalmente.
E.4.3.7 Perfil Hidráulico de la
Planta El diseñador debe
realizar un perfil hidráulico de la
planta de tratamiento en donde
indique claramente las cotas de
la lámina de agua en cada uno
de los procesos
E.4.3.8 Aliviaderos de crecidas
Una vez establecido el caudal de
diseño del sistema centralizado
escogido, se hace necesaria la
construcción de aliviaderos de
crecidas calculados para alcanzar
un grado de dilución deseado.
E.4.4
PRETRATAMIENTOS
E.4.4.1 Generalidades Debe
realizarse por medio de
procesos físicos y/o mecánicos,
como rejillas, desarenadores y
trampas de grasa, dispuestos
convencionalmente de modo
que permitan la retención y
remoción del material
E.4.4.2 Rejillas El diseñador es libre
de escoger el tipo de rejillas, siempre
y cuando se cumplan las
recomendaciones mínimas de diseño
E.4.4.3 Remoción de grasas Los
sedimentadores primarios pueden
usarse como sistemas de remoción de
grasas, en dicho caso debe asegurarse
que exista la capacidad de
almacenamiento y los dispositivos
mecánicos
E.4.4.4 Desarenadores En los
cuatro niveles de complejidad
deben emplearse
desarenadores
E.4.5 TRATAMIENTO
PRIMARIO
E.4.5.1 Sedimentadores primarios
El objeto de este tratamiento es
básicamente la remoción de los
sólidos suspendidos y DBO en las
aguas residuales
E.4.5.2 Tamices No se
recomienda su uso para
los niveles bajo y medio
de complejidad.
E.4.6 TRATAMIENTO
SECUNDARIO
E.4.6.1 Generalidades
E.4.6.2 Lodos activados
E.4.6.2.1 Generalidades: El proceso
de lodos activados y sus varias
modificaciones pueden ser
usados cuando las aguas
residuales puedan responder a
un tratamiento biológico.
E.4.6.3 Filtros percoladores
Un filtro percolador consiste
en un tanque que contiene
un lecho de material grueso
E.4.6.3.1 Generalidades Los
filtros percoladores pueden ser
utilizados en casos donde no se
necesite una eficiencia muy
alta en la remoción de DBO.
E.4.7 TRATAMIENTOS
ANAEROBIOS
E.4.7.1 Generalidades El tratamiento
anaerobio es el proceso de
degradación de la materia orgánica
por la acción coordinada de
microorganismos, en ausencia de
oxígeno u otros agentes oxidantes
fuertes
E.4.7.2 Diagramas
de flujo
E.4.7.3 Tipos: Los reactores
más utilizados para el
tratamiento de las aguas
residuales municipales son
:Reactor UASB (RAFA), Reactor
anaerobio de flujo pistón
(RAP), Filtros anaerobios
E.4.7.4 Manejo de gases Toda
planta de tratamiento
anaerobio debe contar con un
sistema que permita el manejo
y disposición final del biogás
E.4.7.5 Control de olores
E.4.7.7 Operación y mantenimiento
Se debe tener un manual de
operación y mantenimiento
E.4.7.7 Reactores UASB Existe n dos tipos
de reactores UASB, según el tipo de
biomasa. El primer tipo de reactor se
denomina de lodo granula,el segundo se
denomina de lodo floculento
E.4.7.8 Reactor es RAP El reactor
RAP es un reactor anaerobio a
pistón para temperaturas entre 15
y 20ºC
E4.7.6 Reactores UASB
E.4.7.8 Reactores RAP: reactor anaerobio
a pistón para temperaturas entre 15 y
20ºC
E.4.7.9 Filtros Anaerobios
E.4.7.10 Postratamientos:
E.4.7.10.1 Lagunas de Oxidacion: Cuando se usan
lagunas de oxidación para un tratamiento
terciario o postratamiento, la carga orgánica
debe ajustarse a las cargas establecidas en el
literal E.4.7 Las lagunas deben ser del tipo
facultativo o aerobio.
E.4.7.10.2 Tratamientos Aerobios:permite
un pulimiento final del efluente, en
términos de DBO y sólidos suspendidos,
en caso de que este sea necesario.
E.4.8 LAGUNAS DE
OXIDACION O DE
ESTABILIZACION
E.4.8.1 Generalidades: puede ser aplicable en los
casos en los cuales la biomasa de algas y los
nutrientes que se descargan en el efluente
puedan ser asimilados sin problema por el
cuerpo receptor.
E.4.8.2 Tipos: Para el tratamiento de aguas residuales
domésticas se consideran únicamente los sistemas de
lagunas que tengan unidades anaerobias, aireadas,
facultativas y de maduración, en las combinaciones y
número de unidades que se detallan en la presente
norma.
E.4.8.3 Localizacion de Lagunas y Reactores
1000 m como mínimo para
lagunas anaerobias y reactores
descubiertos
500 m como mínimo para
lagunas facultativas y reactores
cubiertos
100 m como mínimo para
sistemas con lagunas
aireadas
E.4.8.4 Diagramas de Flujo
4.8.5 Lagunas Anaerobias: Debido a las altas cargas que
soporta este tipo de unidades de tratamiento y a las
eficiencias reducidas, se hace necesario el tratamiento
posterior,
4.8.6 Lagunas Aireadas: Se distinguen los
siguientes tipos
Lagunas Aireadas de Mezcla
Completa
Lagunas Aireadas Facultativas
Laguna Facultativa con Agitacion
Mecanica
Lagunas de Oxidacion Aireadas
E.4.8.7 Lagunas Facultativas: Las características principales de
este tipo de lagunas son el comensalismo entre las algas y
bacterias en el estrato superior y la descomposición anaerobia
de los sólidos sedimentados en el fondo.
E.4.8.8 Lagunas de Maduracion
E.4.8.9 Operacion y Mantenimiento: El diseñador debe entregar un
manual de operación y mantenimiento detallado
4.9 DESINFECCION
4.9.1 Generalidades: El proceso de desinfección debe
realizarse en el efluente de plantas de tratamiento
cuando éste último pueda crear peligros de salud en
las comunidades aguas abajo de la descarga.
4.9.2 Tipos: El proceso de desinfección que se utilice
debe seleccionarse después de la debida consideración
de:
Caudal de aguas residuales a tratar
Calidad final deseada de desinfección
Razón de aplicación y demanda
El pH del agua que va a desinfectarse
Costos del equipo y suministros
Disponibilidad
E.4.10 MANEJO DE LODOS
E.4.10.1 Generalidades: Todos los niveles de complejidad
deben contemplar el manejo de lodos en su sistema de
tratamiento de aguas residuales.
E.4.10.3 Generacion: El diseño de las instalaciones para
el manejo de lodos debe hacerse teniendo en cuenta
las posibles variaciones en la cantidad de sólidos que
entren diariamente a la planta
E.4.10.4 Diagramas de Flujo
E.4.10.5 Espesadores de Gravedad
E.4.10.6 Digestion de Lodos: La digestión es un proceso
bioquímico complejo en el cual varios grupos de organismos
anaerobios y facultativos asimilan y destruyen
simultáneamente la materia orgánica.
E.4.10.7 Lechos de Secado de Lodos
E.6 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
E.6.1 GENERALIDADES Una planta de
tratamiento de aguas residuales solo
puede cumplir su objetivo, si se opera en
forma apropiada y se efectúa un
mantenimiento periódico, por medio de
personal calificado
E.6.2 PERSONAL
E.6.2.1 Clase
dependiendo del nivel
en que se encuentre
la planta.
E.6.2.2 Capacitación
E.6.2.2.1 Capacitación básica
E.6.2.2.2 Seguimiento de la capacitación
E.6.2.3 Funciones
E.6.2.3.1
Operación y
mantenimiento
de equipo
E.6.2.3.2 Limpieza y
mantenimiento de
instalaciones
E.6.2.3.3 Control de calidad de proceso
E.6.2.4 Laboratorio
E.6.2.4.1 Rutinas de análisis
E.6.2.4.1.1 Lluvia o código para
condiciones del tiempo
E.6.2.4.1.2
Temperatura del aire
E.6.2.4.1.3 Temperatura de
las aguas residuales
(entrada, salida)
E.6.2.4.1.4 Caudal
E.6.2.4.1.5 Proporción del volumen de sólidos sedimentables a la
entrada y la salida del tratamiento previo (o tratamiento
intermedio) y a la salida de la planta de tratamiento
E.6.2.4.1.6 Proporción de sólidos sedimentables en la entrada y
los filtros percoladores o determinación del volumen de lodos
en el procedimiento de activación
E.6.2.4.1.7 Turbiedad a la salida de la planta de tratamiento
E.6.2.4.1.8 Valor de pH a la entrada y salida, o, en el lodo
estabilizado y en el lodo biológico.
E.6.2.4.1.9 Cantidad de lodos crudos y estabilizados
E.6.2.4.1.10 Producción y consumo de gas en sistemas anaerobios.
E.6.2.4.1.11 Temperaturas en el digestor de lodos y en la entrada y recirculación de la calefacción
E.6.2.4.1.12 Contenido de O2 en el tanque de aireación
en caso de que exista.
E.6.2.4.1.13 Recirculación y cantidad de lodos residuales
E.6.2.4.1.14 Cantidades de material de las rejillas y desarenadores
E.6.2.4.1.15 Consumo de electricidad, eventualmente por
separado para las diferentes etapas del procedimiento
E.6.2.4.1.16 Consumo de productos químicos, combustibles y agua
E.6.2.4.1.17 Determinación de la DBO5 y DQO a la
entrada y a la salida del tratamiento previo y a la
salida de la planta de tratamiento
E.6.2.4.1.18 Cálculo de la sustancia seca y pérdida
por incandescencia para todos los tipos de lodos
E.6.2.4.1.19 Determinación del CO2 y el CH4
en el gas de reactores anaerobios.
E.6.2.4.1.20 Determinación de los ácidos
orgánicos en reactores anaerobios.
E.6.2.4.1.21 Sustancias filtrables a la entrada, salida del
tratamiento previo y salida de la planta de tratamiento
E.6.2.4.1.22 Cálculo del nitrógeno a la entrada y la
salida del tratamiento previo y la salida de la planta
de tratamiento
E.6.2.4.1.23 Cálculo del fósforo a la entrada y a
la salida del tratamiento previo y a la salida de
la planta de tratamiento
E.6.2.4.1.24 Análisis microscópicos comparativos de los lodos
E.6.2.4.1.25 Períodos de trabajo de las máquinas
E.6.2.4.1.26 Observación de los cuerpos receptores
E.6.2.5 Reportes
E.6.2.5.1 Tipos. 1) Legales,
2) Operativos
E.6.2.5.2 Contenido y Frecuencia
E.6.2.6 Prevención de accidentes,
protección laboral e higiene
E.7 METODOLOGÍAS DE DISEÑO
E.7.1 ALCANCE metodologías de
diseño; fórmulas y parámetros. en el
tratamiento de las aguas residuales
E.7.2 SISTEMAS DE TRATAMIENTO
EN EL SITIO DE ORIGEN
E.7.2.1 TANQUE SÉPTICO
E.7.2.1.1 Volumen útil
del tanque séptico
E.7.2.1.2 Volumen útil
del medio filtrante
E.7.2.2 Dimensionamiento de los
filtros sumergidos aireados
E.7.3 SISTEMAS CENTRALIZADOS
E.7.3.1 Tratamiento primario
E.7.3.1.1 Operación y mantenimiento
E.7.3.2 Lodos Activados
E.7.3.3 Sedimentador secundario
E.7.3.4 Filtros Percoladores
E.7.3.5 Tratamientos Anaerobios
E.7.4 DESINFECCION
E.7.4.1 Operación y mantenimiento
de sistemas de cloraciÓn
E.7.5 MANEJO DE LODOS
E.7.5.1 Operación y mantenimiento
para espesadores por gravedad.