06_MANUAL DE OPERACION.docx

MUNICIPIO DE UXPANAPA, VER.
PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CHINANTLA, MUNICIPIO DE UXPANAPA, VER.
ELABORARON: ING. JOSÉ PERZABAL GONZÁLEZ, ING. JORGE JULIO ACOSTA DOMÍNGUEZ, ARQ. JOSÉ ÁNGEL GARCÍA MATUS. ENERO 2022
6. MANUAL DE OPERACIÓN:
El presente manual deoperacióntiene comoobjetivoel describiren forma simplelas principales
acciones de operación y mantenimiento en los diversos componentes de la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) que se construirá en LA CHINANTLA, MUNICIPIO DE
UXPANAPA, ESTADO DE VERACRUZ-LLAVE.
La descripciónse realizará en forma simpley con un lenguajeaccesiblepara los operadoresque
llevarán a cabo dichas acciones.
6.1 FUNDAMENTOS DEL PROCESO:
La planta de tratamiento de aguas residuales dará servicio a la población de LA CHINANTLA
que tendrá una población servida de 5156 habitantes en el año 2047. El gasto
estimado o de diseño de la planta de tratamiento es de 20.0 L/seg,
considerandoposiblesfluctuacionesen la poblaciónservida y/o en la dotacióndeagua potable.
El sistema de tratamiento de aguas residuales ha sido diseñado para alcanzar un nivel de
tratamiento secundario, mediante el proceso de lodos activados en la modalidad de
digestión anaerobia.
6.2 VALORES DE LA CALIDAD DEL AGUA TRATADA. Una calidad esperada de esta agua se
ve en el siguiente cuadro:

1.- Como no se realizó caracterización de las aguas residuales se tomaron como parámetro los
datos de la tabla 1.1.
CARACTERÍSTICAS PROMEDIO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES POR
TAMAÑO DE POBLACIÓN
PARÁMETRO
TAMAÑO DE LA POBLACIÓN (No. DE Habitantes)
2500
a
10,000
10,000
a
20,000
20,000
a
50,000
50,000
a
100,000
Prom.
PH 7.4 6.9 6.9 7.3 7.1
Temperatura (°C) 25 20 23 22 23
DBO 264 299 254 301 280
DQO 698 719 609 430 614
SS (ml/l) 9 5 8 3 6
Grasas y aceites 56 44 65 96 65
N-NH3 24 28 14 12 20
N-Orgánico 18 23 23 9 18
N-Total 37 44 30 24 34
Fosfatos Totales 20 24 16 29 22
SAAM 14 11 17 17 15

Coli. Tot.
(nmp/100ml)
7 773 14 107 225
Solidos:
Totales 1552 1141 1391 932 1254
Totales Susp. 286 309 233 167 249
Totales Dis. 1266 832 1158 765 1005
Totales Vol. 737 871 449 349 602
Volátiles Susp. 223 192 151 139 176
Volátiles Dis. 514 379 298 210 350
Totales Fijos 815 570 942 583 728
Fijos Susp. 116 145 183 58 126
Fijos Dis. 699 425 759 525 602
Unidades en mg/l, excepto que se indique de otra forma.
A continuación se describen las principales características del proceso para la remoción de la
materia orgánica.
6.3 DIGESTIÓN ANAEROBIA DE AGUAS RESIDUALES
La digestión anaerobia, o metanogénesis, es el proceso biológico en el cual la materia
orgánica es biodegradada por la actividad bacteriana, en biogás, compuesto básicamente de
metano y dióxido de carbono.
Un reactor anaerobio debe ser considerado como un sistema químico trifásico, compuesto por
una fase sólida (microorganismos, sólidos orgánicos y precipitados inorgánicos), una fase
líquida (agua y solutos), y una fase gaseosa (principalmente, metano y bióxido de carbono). La
descripciónde muchas de las reaccionesque ocurren en el seno del reactor, debeser explicadas
en este contexto, utilizando equilibrios físico-químicos.
El concepto de los reactores anaerobios de alta carga se basa en tres pilares fundamentales:

a) Acumulación de la biomasa dentro del reactor, por medio de sedimentación, adhesión a
sólidos (fijos o móviles) o por recirculación. Esto permite la retención de los microorganismos
de lento crecimiento asegurando que el tiempo de retención medio de los sólidos es muy
superior que el tiempo de retención hidráulico.
b) Contacto mejorado entre la biomasa y el agua residual, superando los problemas de difusión
de los sustratos y productos entre el líquido y las biopelículas o gránulos.
c) Actividad mejorada de la biomasa, por adaptación al substrato y por crecimiento.
6.3.1 FACTORESQUE AFECTANEL BUENFUNCIONAMIENTODEREACTORES ANAEROBIOS
PARA AGUAS RESIDUALES.
Para el desarrollo de los diferentes tipos de reactores utilizados en el proceso, se ha buscado,
fundamentalmente, que el tiempo para que las transformaciones ocurran sea el menor posible,
para que los volúmenes de agua residual tratados por unidad de tiempo sean máximos; desde
luego sin menoscabo de la eficiencia de remoción de materia orgánica.
Hay tres importantes factores que afectan negativamente el contacto entre biomasa y agua
residual, éstos son:
1) Canalización-formación de caminos preferenciales a través del reactor,
2) Formación de zonas muertas, causadas por la compactación del lodo o por colmatación de
la zona intersticial de la matriz de soporte por sólidos, y
3) Colmatación de sistemas de distribución pobremente diseñados (o mantenidos).
6.4 APLICACIÓN DEL PROCESO ANAEROBIO PARA TRATAR AGUAS RESIDUALES
DOMESTICAS.
La aplicación de la digestión anaerobia en los sistemas de alcantarillado, es factible
prácticamente en cualquier nivel o clase de actividad.
Entre los desechos de origen humano y de acuerdo a los hábitos alimenticios de la región de
estudio contienen una baja cantidad de material celulósico y son de fácil fermentación;

adicionalmente, la necesidad de emplear volúmenes grandes de agua lo cual provoca que los
desechos sólidos sean parcialmente solubilizados y la cantidad de material suspendido
disminuya; este hecho favorecela aplicacióndel proceso,no obstante,siemprees recomendable
reducir previamente la cantidad de material sólido suspendido, para la aplicación de algún
reactor diferente a las lagunas o los de mezcla completa.
6.5 CONTROL DE OLORES:
El manejo y control de los olores en las plantas de tratamiento es un parámetro de diseño y de
evaluación relativamente reciente. Su importancia creciente proviene del crecimiento de
población, de la disponibilidad y del precio de la tierra, de la multiplicación (reciente) de las
plantas de tratamiento, y del nivel socioeconómico de la población afectada (cada vez menos
pobre y rural, y más rica y urbana).
Toda planta de tratamientomal diseñada o mal operada huele, sea de tipoaerobio o anaerobio.
Los sistemas anaerobios pueden oler peor que los aerobios si no se colecta el biogás generado,
pues todos los sulfatos se transforman en sulfuros malolientes, parcialmente disueltos en el
agua tratada y parcialmente liberados en forma de H2S en el biogás, pero por otro lado es más
fácil controlar los olores en sistemas anaerobios pues las plantas son más compactas y los
reactores son tapados.
El nivel de olor depende de todos modos del tipo de agua residual y en particular de su
concentración en sulfatos y sulfuros.
Con un buen diseño y operaciónde la planta, las emanacionesdeolor pueden ser bajadashasta
niveles imperceptibles. Sin embargo, en el caso de efluentes muy concentrados en sulfatos o
sulfuros, como efluentes de destilerías o levaduras, se requieren unidades costosas de
tratamiento para lograr un nivel aceptable de olor.
Las causas principales de olores en plantas anaerobias de tratamiento son:
Deficiencias de operación de la planta:

1. Acumulación de materia orgánica fresca (no descompuesta) en las estructuras de
entrada (desarenador por ejemplo).
2. Almacenamiento de basuras, arenas o sólidos de tamizaje por varios días en la planta,
acidificación de los reactores, etc.
Deficiencias de diseño de la planta:
1. Turbulencias de las aguas residuales en la estructura de entrada.
2. Áreas descubiertas: por dondese liberanel nitrógeno amoniacal (NH4),el gas sulfhídrico
(H2S) y los componentes orgánicos volátiles en general
El proceso de degradación anaerobia se lleva a cabo en ausencia de oxígeno. Un gran número
de microorganismos que trabajan en serie o en serie-paralelo, degradan la materia orgánica en
sucesivas etapas. En una aproximacióngeneral,podemosdiferenciartres etapasfundamentales,
la de hidrólisis-acidogénesis, la de homoacetogénesis-acetogénesis y por último la de
metanogénesis.
6.6 TECNOLOGÍA DE LA DIGESTIÓN ANAEROBIA:
En los últimos 25 años se ha progresado mucho en el conocimiento del proceso anaerobio en
el tratamiento de residuos líquidos (en FA y UASB), sin embargo su implantación no es tan
rápida como se esperaba por parte de los investigadores. Las posibles razones de este retraso
pueden encontrarse en la bajada delos preciosde la energía,en algunas experienciasnegativas,
en la necesidad de un postratamiento y en las grandes inversiones hechas en los sistemas
aerobios.
Los primeros reactores anaerobios que se utilizaron fueron el digestor de mezcla completa y el
proceso de contacto anaerobio. En el primero el tiempo de retención de los sólidos era igual al
tiempode retención hidráulico y en el segundo se incorporóun decantadordespués del tanque
para clarificar el efluente y recircular los lodos con lo que se consiguió aumentar el tiempo de
retención de los sólidos en este diseño. En los procesos modernos, denominados de alta

velocidad, la característica común a todos ellos es la retención de la biomasa dentro del reactor,
de manera que el tiempo
de retención de los sólidos es mucho mayor que el tiempo de retención hidráulico por lo que
se consigue aumentar la eficacia del proceso.
La clasificación de los reactores anaerobios de alta velocidad, se puede hacer en función de la
manera en la que retienen la biomasa:
• Los que retienen la biomasa en los intersticios de un material de soporte y en la superficie del
soporte, como el FA (Filtro Anaerobio).
• Los lechos de lodos reactores anaerobios, en los que la biomasa queda retenida por
sedimentación en la parte baja del reactor en forma de gránulos o flóculos
• Los que se basan en la inmovilización de la biomasa sobre superficies fijas como en el AFF
(Anaerobic Fixed Film), o sobre partículas móviles como en el AAFEB (Anaerobic Attached Film
Expanded Bed)
Los reactores de lecho expandido/fluidizado tienen el mismo fundamento. Las bacterias son
inmovilizadas sobre pequeñas partículas de soporte sólidas, y lo único que varía es el grado
de expansión del lecho. Cuando se parte de un lecho poroso, y se aumenta la velocidad
superficial del fluido, se alcanza una situación inicial característica por el alargamiento del
lecho, aún existe contacto físico entre partículas, la porosidad aumenta y se obtiene un lecho
expandido. Si la velocidad superficial del fluido continúa aumentando, el grado de expansión
del lecho es tal que las partículas dejan de estar en contacto entre sí, desplazándose arriba y
abajo en un movimiento típico de lecho fluidizado. Con este sistema se consigue que la
totalidad de la película bacteriana esté en contactocon el agua a tratar, aumentandola eficacia
del sistema.

El reactor UASB, fue desarrollado en Holanda por Lettinga y sus colaboradores en los años 70.
El diseño de un reactor UASB consiste en una zona de reacción en la parte inferior, en la
que se acumula la biomasa, la de mejor sedimentabilidaden el fondo y encima los lodos más
ligeros, formando todo el lecho de lodos. Un separador gas-sólido-líquido en la parte superior,
impide la salida de los sólidos del reactor, separándolos del gas producido y del efluente
líquido.
Las grandes concentraciones de biomasa con elevada actividad que se consiguen, permiten
e l funcionamiento a altas velocidades de carga orgánica con buenas eficacias de eliminación
.
Esta biomasa puede estar en forma de gránulos compactos o en forma de lodos floculentos
con buena sedimentabilidad. El reactor anaerobio está siendo experimentado con éxito en el
tratamientode aguas residuales muy diversas, de procesadosalimenticios,industriales, urbanas
y lixiviados.
6.7 ASPECTOS ECONÓMICOS:
La digestión anaerobia constituye principalmente un método de pretratamiento de graninterés.
En algunos casos incluso puede ser un tratamiento completo cuando no es preciso conseguir
un efluente de alta calidad, y no se requiere la eliminación de nutrientes. Las ventajas
económicas del tratamiento anaerobio de efluentes residuales urbanos son consecuencia
fundamentalmente del ahorro energético en relación al consumo necesario en el
tratamiento aerobio para bombear el aire o el oxígeno y la generación de una menor
cantidad de lodos más estabilizados y de más fácil tratamiento.
7. PARÁMETROS DE OPERACIÓN:
7.1 CONTROL DEL PROCESO:
Como se mencionó anteriormente el proceso de digestión anaerobia, se basa en la acción
de ciertos microorganismos que degradan la materia orgánica contenida en las aguas
residuales. Dichos microorganismos requieren de ciertas condiciones para subsistir por lo que

finalmente las técnicas de control del proceso están encaminadas a cubri r y mantener
di cha s necesidades en un punto ópti mo con l o que se l ogra que los
microorganismos puedan cumplir sus funciones y el proceso funcione adecuadamente.
Dentro de los parámetros se encuentran los siguientes:
1.- Tiempo de retención hidráulico (Trh) Se define como el tiempo en horas que transcurre
entre la entrada y la salida del agua, su paso a través del tanque y su salida. Se obtiene
dividiendo el volumen del tanque entre el gasto de entrada (influente) Trh=
2.- Carga Orgánica. Definida como la cantidad de materia orgánica aplicada por metro cúbico
y por unidad de tiempo. La materia orgánica es expresada indirectamente mediante la
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO5) o bien la Demanda Química de Oxígeno (DQO) las
cuales involucran las reacciones bioquímicas en el primer caso y químicas en el segundo, la
carga orgánica se obtiene dividiendo la DBO5 o DQO entre el gasto.
Carga Orgánica=
3.- Gasto de entrada (Qi): Se refiere a la cantidad de agua que ingresa al tratamiento (l/seg).
4.- Respiración endógena. Aparece cuando comienza a faltar la materia orgánica usada
como alimento, supone una liberación de nitrógeno y fósforo, usados previamente en la síntesis
de nuevas células, de manera que se les puede reutilizar haciendo que las necesidades totales
de nutrientes en el proceso estén en función del grado de síntesis y de respiración endógena.
5.- pH. Indica el grado de acidez o alcalinidad que presenta un agua determinada. Se ha
determinado que un agua presenta características ácidas si el valor de pH esta entre 1 y
6.9 y un valor de 7.0 indica neutralización, mientras que de 7.1 a 14.0 se acentúa su
(Volumen (m3) .
(Gasto i (m3/d)
DQO 1 .
Gasto

alcalinidad, este parámetro influye en el tipo de microorganismos que pueden vivir en
estas condiciones. Se sabe que la mayoría de los microorganismos que intervienen
en la degradación de la materia orgánica se desarrollan a un valor óptimo de pH 7.0 y
pueden sobrevivir sin grandes variaciones entre 6.5 y 8.5 de tal manera que cuando el
pH del agua desciende o sobrepasa respectivamente estos valores muy pocas bacterias
pueden desarrollarse y el tratamiento resulta afectado seriamente.
6.- Temperatura. Influye directamente en la velocidad de degradación, esto es, a mayor
temperatura se incrementa dicha velocidad (hasta los 40º C aproximadamente);
aparentemente la velocidad de degradación se duplica por cada aumento de 10º C en la
temperatura del agua. Asimismo, la influencia de la
temperatura se manifiesta con la concentración de oxígeno disuelto (O.D) que puede existir
en el agua de tal manera que la concentración de oxígeno disuelto disminuye a medida que
la temperatura aumenta.
7.- Contenido de sales disueltas. No tóxicas para las bacterias son de gran importancia para
mantener el sistema en operación. Sin embargo, en el caso de la digestión anaerobia nopuede
sobrepasarse una concentración límite de 8 g/l , ya que en este caso se dificulta la floculación
y sedimentación de lodos.
8.- Comportamiento hidráulico. El comportamiento hidráulico, es decir, el modo en que
se realiza el tránsito de agua a través de las diferentes unidades que integran el proceso, ha
demostrado ser un factor de gran importancia pa ra su ef i ci enci a . La posi bl e exi stencia
de cortos ci rcui tos y zona s muerta s se tra duce en disminuciones a p r e c i a b l e s
d e l a e f i c i e n c i a de r e m o c i ó n d e m a t e r i a o r g á n i c a o b s e r v á n d o s e
e s t o s e f e c t o s principalmente en el tanque de digestión y sedimentación.
9.- Relación alimento-microorganismos (F/M): Representa la proporción existente entre
la cantidad de materia orgánica presente en el agua residual, a la que se considera como

sustrato o alimento, y la concentración de microorganismos activos en el licor mezclado; se
ha tomado como representativos de la cantidad de materia orgánica a la carga del influente
medida en Kg de DBO o DQO por día y a los SSVLM
como la medida indirecta de los microorganismos; de esta manera se tiene la expresión
siguiente para el cálculo de la relación alimento-microorganismos.
10.- Tiempo medio de retención celular (TMRC), Básicamente del TMRC expresa el tiempo
promedio en días que un microorganismo puede permanecer en el proceso de digestión
anaerobia. La expresión que define a este parámetro es la siguiente:

11.- Índice volumétrico de lodos. Se define como el volumen en mililitros ocupado por un
gramo de SSVLM, sedimentado durante 30 min. Este índice debe determinarse para cada
planta y debe tenerse en cuenta que un índice volumétrico en aumento señalará una
tendencia al abultamiento de lodos.
Su expresión matemática es:
a. MONITOREO DEL PROCESO

Para monitorear el proceso existen técnicas visuales y analíticas. A continuación
se presentan las más importantes.
7.2 INDICADORES VISUALES FÍSICOS:
Son el color, olor, espuma, crecimiento de algas, claridad del efluente, burbujas,
materia flotante, acumulación de sólidos, trazas del flujo, (turbulencias)
Color. El licor mezcladodebetener un color café chocolate. Olor. El licor mezclado debe tener un
olor mohoso ligero.
Espuma. Indica concentración de sólidos o edad de lodos inadecuada. Espuma blanca crecida
como una ola en el efluente es indicativa de alta concentración de sólidos suspendidos. Espuma
ligera crecida como una ola es indicativa de un lodo joven. Espuma obscura gruesa indica un
lodo viejo.
Crecimiento de algas. Puede ser indicativo de niveles altos de nutrientes en el efluente.
Claridad del efluente. La alta concentración de sólidos suspendidos en el efluente es indicativa
de mala operación de la planta. Si el arrastre de sólidos se localiza en una sección de la cresta
vertedora del canal recolector, significa que la cresta no está nivelada de otra manera, es
indicativo de propiedades pobres de sedimentación.
Burbujas. En el sedimentador es indicativo de una mala digestión del lodo, por lo que se debe
verificar el gasto del influente. Si el manto de lodos en la tolva llega a estar muy profundo, las
capas del fondo se vuelven anaerobias, produciendo gases con H2S, CH4,
CO2, que buscan salir a la superficie, esto a la vez puede provocar entrampamiento del floculo
biológico que se descarga por el vertedor efluente.
Materia flotante. En el digestor puede significar mala operación en el pretratamiento, verificar
su funcionamiento.

Acumulación de sólidos. En las esquinas del tanque sedimentador es indicativo de un mal
funcionamiento en el digestor. La acumulación de sólidos reduce el volumen efectivodel tanque
y afecta la eficiencia de remoción de DBO.
Trazas de flujo. La observación de las trazas de flujo permite detectar posible corto circuito o
zonas muertas. El operador puede observar las trazas de los flujos de espumas o natas y de
sólidos suspendidos. El diseño adecuado de las estructuras del influente y el efluente pueden
eliminar o reducir el problema.
Turbulencias. Un tanque totalmente mezclado debetener trazas de turbulencias uniformes a lo
largo del tanque. Las trazas no uniformes pueden ser causadas por zonas muertas en el tanque.
7.3 INDICADORES ANALÍTICOS:
Son las herramientas primarias empleadas por los operadores para monitorear el
comportamiento de las partes que constituyen el sistema de tratamiento. Los más importantes
son:
1. DBO,
2. DQO,
3. SS,
4. SSV,
5. prueba de sedimentación,
6. nutrientes,
7. pH,
8. grasas y aceites,
9. temperatura,
10. exámenes microscópicos,
11. espesor de la carpeta de lodo,
12. prueba de jarras,

13. datos de gastos,
14. tiempos de retención,
15. tasas de dosificación de productos químicos y
16. niveles de tanques.
Con los datos diarios se calculan las dosis de nutrientes y la relación alimento-microorganismos
(F:M)
 Demanda química de oxígeno (DQO). Herramienta útil porque la prueba de
laboratorio se realiza en un corto período (3 horas), y se puede emplear para estimar la
DBO, lo que hace práctica la toma de decisiones.
 Sólidos suspendidos (SS) y sólidos suspendidos volátiles (SSV), indicadores
para evaluar el estado del sistema de tratamiento. La concentración de SSV en el tanque
digestor (SSVLM) es importante pues sirve como una aproximación de
la concentración de sólidos biológicos en el tanque. Los datos se emplean para calcular
los parámetros de control del proceso;
 Relación F:M y el tiempo de retención celular (edad delos lodos), que a su vez se
emplean para calcular los niveles requeridos de SSVLM.
 La información de SS es también importante porque, generalmente, el primer
signo de que la planta se está acercando a condiciones de falla es el incremento en el
nivel de SS en el canal recolector. La concentración de SS en el efluente sirve para
cuantificar las cargas aplicadas, ya que los sólidos también contribuyen
significativamente con la carga orgánica a la planta.
 Pruebas de sedimentación de 30 minutos. Ayuda al operador a determinar si la
planta está funcionando eficientemente y si existen problemas apoya la localización de
las causas. Si el resultado de la prueba indica que los SSLM sedimentan bien pero no en

el sedimentador, entonces el problema se tiene en este tanque. La mala sedimentación
en el tanque pudiera ser causada por una carpeta de lodos con gran espesor, por
desnitrificación, mal funcionamiento del equipo, etc.
 Por el contrario, si los SSLM no sedimentan bien en la prueba, entonces no
debe esperarse que lo hagan en el sedimentador y el problema debe localizarse en el
tanque digestor. Los problemas específicos en este tanque incluyen: deficiencia en
nitrógeno, bajo pH, inadecuada relación F:M, alta carga orgánica, etc.
 Nutrientes. Los principales son nitrógeno y fósforo. En las aguas negras
municipales casi siempre son adecuadas las concentraciones para el proceso biológico,
aunque los excesos deben removerse. Muchas aguas residuales industriales y aguas
residuales mixtas tienen deficiencia de estos nutrientes, por
lo que deben agregarse en la planta de tratamiento. Los nutrientes se deben monitorear
en el efluente del sedimentador para asegurar la presencia de un residual, sin exceder las
condiciones particulares de descarga. La deficiencia de nitrógeno es en particular
indeseable porque esto lleva a la producción de microorganismos filamentosos o
dispersos en el tanque digestor, con el resultado de problemas de sedimentación.
 Es obligado que las determinaciones de N y P se corran con muestras filtradas,
de manera de no tener sólidos biológicos, que alteran los resultados por la presencia en
las células de estos nutrientes.
 Potencial hidrógeno (pH). Se debe verificar todos los días en el influente y el
licor mezclado para asegurar que se encuentran entre 6.5 y 8.5
 Grasas y aceites. Estas sustancias tienen afinidad por los sólidos suspendidos y
pueden interferir con la transferencia de materia orgánica soluble a las paredes celulares
de los microorganismos. Las concentraciones excesivas de grasa y aceite también

interfieren la sedimentación, ya que el floculo biológico entrampado tiende a flotar más
que a sedimentar.
 Temperatura. La temperatura afecta la actividad de los microorganismos en un
sistema biológico de tratamiento. La tasa de las reacciones enzimáticas se duplica por
cada 20 ºF (-6.67 °C) de elevación de la temperatura hasta 95º F (35 º C). Arriba de esta
temperatura, las enzimas se destruyen como resultado de la desnaturalización de la
fracción proteica, con lo que la eficacia del tratamiento desciende significativamente.
Cuando la temperatura baja de 35 º C, la actividad de los microorganismos también
desciende y las eficiencias tienden a disminuir, a menos que se hagan ajustes como el de
incrementar la concentración de SSLM. En general, durante el invierno se debe
incrementar el
nivel de SSVLM y en el verano debe decrecer.
Si la temperatura aumenta consistentemente, se debe identificar el origen del agua
residual que la genera y establecer los controles adecuados a fin de no afectar el
funcionamiento de la planta.
7.4 EXÁMENES MICROSCÓPICOS:
Son útiles para evaluar la actividad biológica y observar la densidad y el balance de la
población en el sistema. La aparición de flóculos biológicos y la presencia de ciertos
tipos de organismos, son indicadores de condiciones operacionales significativas.
La población biológica incluye bacterias y formas mayores (protozoarios). En general,
las masas pequeñas y medias de flóculos sin dispersión indican un proceso que se está
desarrollando apropiadamente. La presencia de bacterias filamentosas y hongos puede
ser indicativa de condiciones ambientales adversas tales como: cargas orgánicas altas,
bajo pH y cantidades deficientes de nutrientes. Además, las formas mayores son más

sensiblesque las bacteriasa condicionesadversas,talescomola presencia demateriales
tóxicos. La evaluación requiere mucha experiencia, lograda con el tiempo y la práctica.
En el lodo joven hay presencia de muchos flagelados pequeños y cadenas extendidas
fuera de los flóculos y mezclados en los mismos (indicativo de suboxidación). En todo
lodo viejo hay flóculos pequeños con bordes quebradizos y muchos rotíferos grandes.
En el balanceado, flóculos con bordes limpios y una gran variedad de protozoarios.
Espesor del manto de lodos. Se deben inspeccionar todos los días en el sedimentador.
Los dispositivos varían, desde una instrumentación muy compleja, hasta los tubos
simples de muestreo con una válvula de retención (Check) en el fondo. Se debe
mantener un manto de aproximadamente 90 cm (3 pies) de espesor. Un espesor muy
grueso indica una sedimentación rápida, que los sólidos no se han digerido con la
rapidez suficiente o ambas cosas. Un espesor pequeño significa una sedimentación
pobre debida a crecimiento disperso o que los sólidos están flotando.
Es deseable tener una carpeta de lodo concentrada en el fondo del tanque, a fin
de mantener una biomasa que digiera los lodos.
Acidez o alcalinidad. Estos datos proporcionan información para determinar la
capacidad amortiguadora del agua residual cruda tratada. Como uno de los
subproductos de la degradación de la materia orgánica por las bacterias es el bióxido
de carbono, que forma en el agua ácido carbónico y tiende a bajar el pH, debe haber
suficiente alcalinidad para amortiguar la formación del ácido.
Pruebas de jarras. Se emplean para determinar la dosis óptima de productos químicos,
cuando éstos se requieren (coagulantes, alcalinizantes, nutrientes, neutralizantes, etc.)
las pruebas se hacen a nivel de laboratorio a pequeña escala.

Datos de gastos. El monitoreo de los gastos de las diferentes corrientes de una planta
de tratamiento es importante para determinar balances de materia y calcular
parámetros de control, tales como la relación F/M y el TRC, tiempos de retención en los
tanques, o ajustes de las tasas de dosificación de productos químicos. El control
adecuado de una planta de tratamiento requiere suficientes datos de gastos de fluidos.
Tiempos de retención. Se deben verificar periódicamente, en el tanque digestor un
tiempo suficiente para que las bacterias asimilen la materia orgánica de las aguas
residuales. Un tiempo muy corto dará como resultado niveles altos de DBO5 en el
efluente de la planta. Con tiempos muy grandes se puede tener problemas de
sedimentación, aunque, por otro lado, la estabilización de la materia orgánica se puede
lograr a un alto grado y con menor cantidad de lodo biológico.
El sedimentador también requiere un tiempo de retención apropiado. Si es muy corto,
los flóculos no sedimentarán en gran parte y el nivel de SS en el efluente será alto. Si el
lodo se mantiene demasiado tiempo, puede causar problemas de denitrificación, en su
caso.
Tasas de dosificación de productos químicos. El monitoreo de los gastos de
aplicación debe asegurar dosis apropiadas y consistentemente mantenidas. La
información también se necesita para predecir los requisitos diarios de productos a
manera de adecuar el inventario periódicamente.
Niveles de tanques. Deben inspeccionarse periódicamente. La información precisa y a
tiempo de niveles de materiales en tanques y otros depósitos de almacenamiento es
necesaria para mantener una operación eficiente, ajustar los suministros, etc.
8. FALLAS EN LA PLANTA Y SU CONTROL:

El primer aspecto que debe plantearse cuando se inician los síntomas de una falla en
alguno de los procesos de la planta es identificar la causa del problema. Sólo después
de identificar su verdadera causa, se puede formular la mejor solución. Aunque esto
pueda parecer obvio, con frecuencia se intentan soluciones tras soluciones, la mayoría
con base en el proceso de ensaye y error. Los síntomas deben servir de guía para
determinar el origen del problema.
A continuación se presenta una descripción breve de los problemas típicos que pueden
presentarse en las plantas de digestión anaerobia, los métodos para identificar sus
causas potenciales y las acciones correctivas que pueden tomarse.
8.1 TÉCNICAS GENERALES PARA CORREGIR FALLAS:
Se debe tener en cuenta lo siguiente: las causas de los problemas que se presentan
súbitamente son usualmente fáciles de identificar, mientras que las
de largo plazo son problemas persistentes que se han desarrollado gradualmente y,
muchas veces, son difíciles de determinar. Una vez que se ha notado el problema, se
debe caracterizar, para lo cual se recaba la mayor cantidad de información posibleque
esté relacionada con el caso. Una vez hecho esto, la causa se puede identificar
basándose en la interpretación de los datos compilados, experiencias de operación y
sin son posibles varias causas, a través de un proceso de prueba y eliminación.
Una vez definida la causa, se pueden desarrollar e implantar las acciones correctivas
para eliminar el problema. En resumen, los pasos a seguir incluyen:
a) Describir y anotar el problema.
b) Caracterizar los síntomas del problema y su secuela de ocurrencia.
c) Comparar características del problema con probables causas asociadas.
d) Si son varias las causas que pueden contribuir a generar el problema,

desarrollar un enfoque que permita probar las causas y eliminar aquellas que no sean
aplicables
e) Desarrollar e implantar las medidas correctivas para eliminar la causa o
causas del problema.
8.2 PROBLEMAS TÍPICOS DE OPERACIÓN:
8.2.1 BAJA REMOCIÓN DE DBO SOLUBLE:
Antes de confirmar un problema de baja remoción de DBO soluble, se deben satisfacer
dos condiciones:
Todos los análisis de DBO que se realicen para verificar tal condición deben emplear
muestras filtradas.
La DBO soluble del efluente debe ser más alta que las concentraciones de operación
normal o de diseño.
La baja remoción de DBO soluble puede ser causada por varios factores, que pueden
actuar independientemente o en conjunto con otros que limitan el comportamiento de
un sistema de lodos activados. Considerando que el diseño del sistema es adecuado y
que el equipamiento es funcional, los factores incluyen:
 Cargas Orgánicas:
Las cargasorgánicasen el influentea un tanque digestorpuedeser la causa de una baja
remoción de DBO soluble en dos casos:
La carga de DBO continua y la relación resultante F/M excede los límites de diseño del
sistema.
La carga orgánica es variable en concentración y carácter.
La primera condición es relativamente fácil de confirmar a partir de los análisis del agua
y las mediciones de gastos. El rango óptimo de la relación F/M de un sistema debe
determinarse a partir de la experiencia en la operación de la planta.

En el caso que la relación F/M exceda el valor de diseño, se debe buscar, disminuir la
carga orgánica influente o incrementar el inventario biológico del licor mezclado en el
tanque digestor.
La segunda condiciónestá relacionada concargasorgánicasdechoque.Estasse pueden
determinar con un estudio de muestreo, que de cómo resultado un panorama
representativo de la variabilidad de las características del agua residual que recibe el
sistema. En el caso que se presenten variaciones severas en las cargas orgánicas
(cambios de 25% o mayores), puede requerirse regularización del influente o
pretratamiento.
8.2.2 SUSTANCIAS TÓXICAS O INHIBITORIAS:
Cuando se presenta una condición tóxica aguda que se caracteriza por la destrucción
masiva de la población biológica del sistema, lo más probable es que se deba a una
descarga ilegal al sistema de tratamiento. La acción correctiva consiste en alimentar la
masa biológica activa remanente para retornar a las condiciones sanas, estableciendo
un medio ambiente óptimo y, de ser necesario suministrar al sistema una siembra
biológica de una fuente externa.
Los efectos de la toxicidad crónica son típicamente causados por sustancias que
gradualmente vienen a estar más concentradas dentro de las células biológicas. Las
principales sustancias que producen tal efecto son los metales pesados. La acción
correctiva para esta condición es la fuente generadora de la sustancia tóxica.
8.2.3 BAJAS TEMPERATURAS:
La actividad de los microorganismos presentes en un sistema de digestión anaerobia
desciende durante los meses fríos. Esto puede dar como resultado

una reducciónen la eficiencia deremocióndeDBO. El operadorpuedehacerlos ajustes
del control del proceso para compensar las condiciones de baja temperatura;
incrementando la concentración de SSVLM.
Incremento de SSVLM. Esto se puede lograr incrementado la tasa de lodos, con lo que
se mantieneuna concentraciónmásalta de SSV en el tanque digestor.En otraspalabras,
le tomará a una concentración más alta de masa biológica hacer el mismo trabajoen la
época fría que a una concentración más baja en la época caliente, asumiendo que el
tiempo de retención en el tanque digestor no cambie.
8.2.4 pH FUERA DEL RANGO ÓPTIMO:
La mayoría de los sistemas biológicos tienen un buen funcionamiento cuando operan
en un rango de pH entre 6.5 y 8.5. Cualquier operación prolongada fuera de este rango
puede causar un efecto tóxico en los microorganismos y una baja en la eficiencia del
tratamiento. Por tanto, cuando se note que la eficiencia se reduzca, uno de los primeros
parámetros a verificar por el operador es el pH del proceso. Si se está fuera del rango,
se deben tomar acciones inmediatas para ajustar el pH mediante la dosificación de un
ácido o un álcali.
En el caso que el pH del licor mezclado del tanque esté fuera del rango en forma
prolongada, se debe instalar un sistema permanente para ajustarlo, o implantar una
estrategia de control para monitorear y regular la fuente que genera el alto o bajo pH.
8.2.5 TIEMPO DE RETENCIÓN INSUFICIENTE:
Si el tiempo de retención hidráulico del sistema es más bajo que el valor de diseño, hay
un riesgo de que sólo se remueva parcialmente la materia orgánica del influente.
Obviamente algunos sistemas son más sensibles a cambios en el tiempo de retención
que otros.

Haydos principalescausasque provocanun tiempode retencióninsuficiente,apartede
las deficiencias de diseño:
 Problemas de infiltración en el sistema de alcantarillado
 Acumulación de lodos en el tanque digestor por fallas de operación en el mismo.
Las acciones a llevar a cabo consisten en corregir o limitar la infiltración en la red de
alcantarillado, verificar el funcionamiento del digestor, incrementar los SSVLM o
combinar estas opciones.
8.2.6 MASA BIOLÓGICA INSUFICIENTE:
En cada planta se tiene una relación alimento-microorganismos óptima, que debe
mantenerse a finde asegurarque se cuente con una concentraciónadecuada dela masa
biológica para degradar la carga orgánica influente. Los parámetros de control
operacional, relación F/M y edad de los lodos, proporcionan al operador los medios
para monitorear y mantener el nivel óptimo de SSVLM en el sistema.
Los principales factores que afectan mantener una concentración suficiente de SSVLM
incluyen: DBO influente
Tiempo de retención hidráulico:
El operador tiene poco control sobre la DBO influente. Dadoque la cantidad de nuevos
organismos que están creciendo dependen de la DBO que ingresa, la masa biológica en
el reactor anaerobio variará la DBO. Si ésta es extrema, pueden resultar insuficiencias
periódicas de los SSVLM si no se hacen cambios compensatorios en otros parámetros
de control.
8.2.7 SEDIMENTACIÓN DE SÓLIDOS POBRE:
Lodo flotante vs. Lodo abultado
Hayproblemasoperacionalesdistintosquepuedenocurrir en lasplantasdetratamiento
que con frecuencia se confunden uno con otro. Estas condiciones reciben los términos

“lodo flotante” y “abultamiento del lodo”. Es importante conocer la diferencia entre
estos dos problemas, porque las causas que los provocan son totalmente diferentes y
por lo tanto, así deben ser las acciones correctivas.
El abultamiento del lodose refiere a una condición donde el lodo no se compacta bien
y no forma una carpeta densa en el fondodel digestorpara dejarun sobrenadanteclaro
sobre la superficie. En vez de esto, el floculo biológico permanece suspendido en todo
el sedimentador y es arrastrado en el efluente del sobrenadante. En otras palabras, en
lugar de formarse una carpeta compacta de lodo denso, se genera una masa abultada
de lodo.
El lodo flotante describe una condición donde los sólidos biológicos se han
sedimentado y compactado en una forma normal en el digestor, pero con la ocurrencia
subsecuente de flotación de secciones discretas de la carpeta de lodos.
Un lodo que tiende a flotar usualmente se atribuye a la formación de burbujas de gas
en el mantodelodosen el fondodel digestor.Las burbujas tiendena aumentarla fuerza
de flotación provocando que algunas porciones del manto de lodo tiendan a elevarse.
Esta condición ocurre en digestores donde se haya formado un medio séptico con
resultado de la formación de gas sulfhídrico. También puede ocurrir una denitrificación
en el manto.
Des floculación
Implica la ruptura departículasfloculentasgrandes, densas,sedimentablesenpartículas
pequeñas, flotantes, con pobre sedimentabilidad. El resultadose manifiesta usualmente
en un efluente turbio. Algunas causas típicas que provocan esta situación incluyen:
desechos tóxicos, nutrientes insuficientes (nitrógeno o fósforo), sobrecarga orgánica o
cargas de choque y, en algunos casos, esfuerzos cortantes debidos a un mezclado.

La toxicidad usualmente se puede confirmar analizando metales pesados o materia
orgánica tóxica en las aguas residuales y el lodo formado. Los análisis de nitrógeno y
fósforo se deben hacer en muestras filtradas. Las sobrecargas o cargas de choque
orgánicas se pueden identificar monitoreando diariamente en el efluente los
parámetros DBO y DQO.
Flóculos aislados
Se caracterizan por pequeñas particular ligeras que flotan hacia la superficie. Esta
condición de sedimentabilidad pobre puede atribuirse a una edad de lodos corta; esto
es, a un lodo joven. Este problema se puede resolver con el monitoreo diario dela edad
de lodos y la relación F/M ayuda a prevenir que se presente tal condición.
9. ARRANQUE DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO:
La planta de tratamiento de aguas residuales de la Cabecera municipal LA CHINANTLA,
Municipio de Uxpanapa, Ver., está diseñada para tratar un caudal de 26.99 l/seg,
mediante reactores anaerobios de flujo ascendente, consta de tratamiento preliminar,
digestión anaerobia, sedimentación y desinfección. En el plano de arreglo general se
pueden observar las unidades que conforman el sistema de tratamiento.
La planta es abastecida con las aguas residuales generadas por la localidad a través de
su red de atarjeas, conduciéndose hasta el pretratamiento como se muestra en el plano
de red de drenaje.
9.1 ALIMENTACIÓN Y CONDUCCIÓN DEL AGUA CRUDA:
El influente de la planta llega por gravedad por medio de una línea que capta el agua
de la red de servicios de la población, ver plano de red de alcantarillado.
9.2 TRATAMIENTO PRELIMINAR. REJILLAS:
El agua generada por la población es descargada a un canal donde el flujo pasa a través
de rejillas con el objetode retener sólidos de mayores dimensiones, la inclinación de las

rejillas es de 45º a 60° para facilitar su limpieza y evitar pérdidas de carga por
obstrucción, la abertura entre rejillas es de 1.5 cm. En caso de que las rejillas se
encuentren obstruidas por sólidos o basura se deberá proceder a su limpieza
medianteun rastrillo, estaoperación se debe repetir regularmentecada tres horas.
9.3 TRATAMIENTO SECUNDARIO:
El objetivo es proveer las condiciones ambientales para que los microorganismos
existentes en el agua degraden la materia orgánica en ella contenida para producir un
efluente clarificado; para ello se dispone de los siguientes equipos principales: sistema
de digestión y sistema de sedimentación.
9.4 SISTEMA DE DIGESTIÓN:
Consta de un tanque de forma trapezoidal. Enel cual se mantienenlascondicionespara
inducir el crecimiento de los microorganismos deseables. En este reactor se llevará a
cabo la remoción de materia orgánica hasta alcanzar los valores establecidos por la
NOM-ECOL-Mexicana 001-95.
Las condiciones particulares de descarga, son las que marca la NOM-ECOL-Mexicana
001-95 para disposición a cuerpos receptores sin abastecimiento de agua potable.
Grasas y aceites 25 mg/L
Solidos Sedimentables 2 mg/L
Solidos Suspendidos tot. 100 mg/L
DBO5 total 75 mg/L
Nitrógeno total 25 mg/L
Fósforo total 20 mg/L
Coliformes totales Menor de 1,000 NMP/100 ml

Para llevar a cabo el dimensionamiento del tanque digestor se hicieron las siguientes
consideraciones:
PLANTA DE TRATAMIENTO PARA 26.99 l/seg.:
Q = 26.99 l/seg entre 12 módulos de 2.25 l/seg c/u
DBO inf = 264 mg/l
DBO aflu = 26.4 mg/l
Eficiencia del 80% al 90%
PRETRATAMIENTO:
2 canales de 40 cm c/u, ancho total 80 cm.
Largo de los canales 5.25 m.
Altura para el cribado 50 cm y para el desarenado 80 cm.
CÁRCAMO DE BOMBEO:
4.5 m de diámetro
2.5 de tirante de agua y 3 m de altura total
2 bombas sumergibles de 3 Hp c/u para Manejar los 27 l/seg
REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE:
Q por módulo 2.85 l/seg
No. de módulos 12
Q tot 26.99 l/seg
Cada módulo cuenta con dos celdas y cada celda tratara 1.43 l/seg.
Área 1 = 0.6 m x 0.6 m
Área 2 = 2.2 m x 2.2 m
Tirante hidráulico = 3 m
Altura total = 5.1 m
Tiempo de retención = 3.38 hr.
por celda

Ancho total = 3.2 m
Carga total 4.9 m
Altura total = 5.1 m
TANQUE CONTACTO DE CLORO:
Ancho de canal = 80 cm
Largo de canal = 6.2 m a lo largo se divide en 3 camaras
Largo de la camara = 2.6 m
Ancho total = 2.4 m
Tirante hidraulico = 1.5 m
Altura total = 2 m
Cloracion con hipoclorito de sodio.
9.5 SEDIMENTADOR:
Su propósito es efectuar la separación de los lodos presentes en el licor
mezclado, produciendo un efluente clarificado.
Para lograr esto se cuenta con un tanque de sección rectangular equipado
con paredes paralelas, para favorecer la sedimentación de los lodos que se
depositan en la tolva al fondo del tanque digestor.
Los lodos son digeridos en la tolva localizada en la parte inferior del tanque
digestor, y los de desecho se desalojan para su posterior disposición final.
El tanque será rectangular con las siguientes dimensiones:
Carga superficial 16 m3
/m2
/d Tiempo de retención
hidráulico 0.104 d

Volumen 10.80 m3
Área de sedimentación real: 9.70 m2
Altura 1.15 m
Largo 4.40 m
Ancho 2.20 m
Bordo libre 0.30 m
En la parte superior del tanque se cuenta con un canal recolector de efluente,
el cual porgravedad es descargado hacia el siguiente proceso,
10. DESINFECCIÓN:
La coloración es el proceso que hasta el presente reúne las mayores ventajas: es
eficiente, fácil de operar y deja efecto residual que se puede medir por sistemas
muy simples y al alcance de todos. Tiene, en cambio, la desventaja de ser
corrosivo y especialmente, en algunos casos, formar subproductos posiblemente
peligrosos para la salud y producir sabor desagradable en el agua. En
condiciones normales de presión (1.033 kg/cm2) y temperatura (0º), el cloro
es un gas verde, dos y media veces más pesado que el aire. Se produce en
forma gaseosa
desintegrando por electrólisis el cloruro de sodio NaCl (sal común) en sodio
y cloro. Esta última se comprimea 1.74 atmósferasy se enfría a –4 o –18º C hasta
licuarlo envasándose en cilindros metálicos resistentes de 100, 150 y 2000 libras
que lo conservan a alta presión. El cloro puede a p l i c a r s e en sales, las más
conocidas son, el hipoclorito de sodio y el hipoclorito de calcio que se expende
en polvo o en solución con concentraciones entre 12 y 70%.
El cloro y los hipocloritos producen reacciones similares en el agua y su eficiencia
bactericida es idéntica. La única diferencia es que el cloro baja el pH y el

hipoclorito lo sube ligeramente.
Eficiencia de la desinfección con cloro: La eficiencia de la desinfección con cloro
debe analizarse desde tres puntos de vista:
a) De acuerdo con el tipo de microorganismo que se intenta destruir.
b) De acuerdo con el compuesto de cloro que se forma en el agua.
c) De acuerdo con el tiempo de contacto de cloro en el agua.
Se ha visto que los diferentes microorganismos (esporas, quistes, virus o
bacterias) tienen distinta sensibilidad a los desinfectantes. En general las esporas
son más resistentes que los quistes y estos más que los virus o bacterias. A su
vez cada uno de dichos microorganismos se comporta en forma diferente, según
su especie.
Por otra parte, los compuestos básicos que se forman en el agua con el cloro son,
ácido hipocloroso (OCl), mono cloramina (MH2Cl) y di cloramina (NHCl2) tienen
diferente poder desinfectante.
Por último el porcentaje de organismos destruidos es función del tiempo de
contacto.
Eficiencia de la cloración en la destrucción de bacterias
La forma como los compuestos atacan a los microorganismos bacterianos ha
sido objeto de bastantes estudios. Se ha observado que el cloro actúa en
concentraciones muy bajas (0.1 a 2.0 mg/L) Esto se puede explicar
considerando que el sistema enzimático de la célula es el que queda de alguna
forma afectado por ser este muy sensible a bajos niveles de sustancias
inhibidoras (Green y Stumpf, 1946).
.
.
Los compuestos clorados reaccionan con
los grupos sulfhídricos presentes en las enzimas celulares paralizando el
proceso metabólico de oxidación de la glucosa y en especial interfiriendo

en la transformación del ácido triosefosfórico en ácido fosfoglicérido, con lo
que la actividad enzimática de la célula queda irreversiblemente destruido, la
deshidrogenasa triosefosfórica está presente en casi todos los organismos,
inclusive bacterias, en muy pequeñas cantidades y eso explica por qué bajas
concentraciones de cloro pueden ser efectivas. Asimismo la membrana celular
tiene un comportamiento selectivo que permite el paso de ciertas sustancias
e impide el de otras con lo que se explica porque otros compuestos oxidantes
no son igualmente efectivos (Fair, et al, 1948).El HOCl por su pequeño tamaño
molecular y su neutra li dad eléctrica puede a tra vesar esta membrana
má s fácilmente que otros compuestos como sería el caso del OCl.
En la planta de tratamiento se realizará una dosificación de 6 ppm y se
utilizaran pastillas de cloro.
11. MANTENIMIENTO:
Para lograr una buena operación y costos bajos, es primordial mantener el buen
estado de los diferentes sistemas que integran la planta de tratamiento, tal es el
caso de la, obra civil.
De aquí se pretende dar una orientación para establecer programas de
mantenimiento preventivo a fin de evitar en lo posible el correctivo. En esta
sección se hace mención de algunas recomendaciones que deben seguirse.
11.1 OBRA CIVIL:
El aspecto físico de las instalaciones y edificaciones de la planta de tratamiento
son un indicativo de la operación misma, aquí es importante destacar que no
por tratarse de una planta de tratamiento de aguas residuales debe presentar
un aspecto desagradable, por tal motivo se deberá tener especial cuidado en

mantener en buen estado la limpieza de la planta. El mantenimiento que se
recomienda es el siguiente:
Limpieza con cepillo y agua de las zonas donde se detecte la presencia de
algas, principalmente en los lugares en que se presente escurrimiento de agua
residual.
Repintado de muros de los tanques de tratamiento, repintado de estructuras
metálicas, repintado de laboratorio de control.
11.2 MANTENIMIENTO PREVENTIVO:
El propósito de las guías de mantenimiento preventivo es ayudar al operador a
ordenar y sistematizar sus actividades dentro de la planta de tratamiento.
Es muy importante que se realice periódicamente el mantenimiento preventivo,
pues cuando un equipo está en mal estado, su eficiencia disminuye en la cantidad
y calidad del agua tratada. En la tabla X se presentan las guías de mantenimiento
preventivo diseñadas de acuerdo con el equipo existente en la planta de
tratamiento, en ellas se mencionan las actividades que deben seguirse y la
frecuencia con la que deben realizarse dichas actividades, que pueden ser por
turno, semanal, mensual, etc.
De esta manera; se conseguirá mantener el mejor y buen funcionamiento de
los equipos y dispositivos y/o aditamentos que integran la planta.
GUÍA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO
PLANTA DE TRATAMIENTO:
FICHA DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE:
LOCALIZACIÓN:

UNIDAD:
FECHA ACTIVIDAD REALIZO SUPERVISO COMENTARIOS
12. PROCEDIMIENTO DE PUESTA EN OPERACIÓN:
12.1 INTRODUCCIÓN:
Los programas de puesta en operación de las plantas de tratamiento de aguas
residuales incluyen dos fases. La puesta en operación mecánica y la del proceso. En
nuestro caso solo se tratará la puesta en marcha del proceso.
Las principales funciones que tiene una planta de tratamiento de digestión
anaerobia son:
a) Remoción de la materia orgánica disuelta en el agua residual y conversión de
ésta a una forma insoluble (materia celular)
b) Separación de la materia insoluble del licor del agua residual para dar como
resultado un efluente clarificado.
La puesta en operación se completa cuando las dos funciones se han establecido y
normalizado.
12.2 PREPARACIÓN PREVIA:
Las actividades incluyen:
1. Análisis de las aguas residuales,
2. Estimación de las cargas para el arranque,

3. Siembra de inóculo y familiarización con la operación de los componentes de la
planta.
12.3 ANÁLISIS DE LAS AGUAS RESIDUALES:
Se debe proporcionar suficiente información analítica para estimar las cargas de
inicio de la operación, requerimientos químicos, etc.
La información analítica que debe incluirse es: concentración de DBO5, DQO, SST,
NH3, Ortofosfatos, pH y análisis especiales.
Además, se debe medir o estimar el gasto inicial para calcular las cantidades en
peso de los constituyentes. La DBO5 y la DQO proporcionan una estimación de la
concentración orgánica de las aguas residuales y se pueden emplear para
determinar la relación F/M de arranque.
Como se señaló previamente, el pH del agua residual por tratar con el proceso de
lodos activados debe estar en el rango de 6.5 a 8.5. si no es así, se deben hacer
previsiones para neutralizar el agua residual antes de arranque.
Los análisis de nitrógeno amoniacal y de ortofosfatos proporcionarán un estimado
de la concentración de estos nutrientes requeridos por el proceso biológico. Estos
nutrientes normalmente están contenidos en las aguas residuales.
12.4 CARACTERÍSTICASBÁSICASDELOSCOMPONENTESPARA LA PUESTA EN
OPERACIÓN DE LA PTAR:
Los aspectos que deben ser satisfechos son:
a) Todos los tanques que se empleen en los procesos deberán haberse probado
hidráulicamente y estar listos para recibir el flujo de agua según el perfil respectivo.
b) Todas las condiciones para la operación deben ser seguras. Los equipos se
debenprobartotal y rigurosamenteantesde la puesta en operación.La falla deuna

pieza vital de equipo durante el arranque de la planta puede echar por tierra el
trabajo realizado y requerir reiniciar los procesos.
El personal de operación de la planta debe estar familiarizadocon los parámetros
de diseño de las diversas instalaciones antes de la puesta en marcha. Esto, por
supuesto, requiere que el personal ya esté contratado y en el sitio antes de que la
planta esté funcionando.
Aunque las actividades operacionales normales no se lleven a cabo durante el
período preparado de arranque, este es un tiempo de aprendizaje muy importante
y productivo para el personal.
Para familiarizarse con las instalaciones se requiere una orientación sobre los
procesosy los equiposdiversos.Desdeel puntode vista delos procesos,el personal
debe conocer los parámetros de diseño, que incluyen: gastos, cargas orgánicas
(DBO5 y DQO), volúmenes de tanques, tiempos de retención, concentraciones de
sólidossuspendidos,dosificacióndeproductosquímicos,etc.Esta formaciónbásica
será el estándar con el cual la información de operación de los procesos se
comparará. Esto se requerirá durante el período de puesta en marcha de la planta
y deberá continuar posteriormente a lo largo de la operación normal diaria.
Asimismo, es una necesidad obvia familiarizarse con los equipos de la planta en
marcha. Por tanto, es conveniente que el personal de operación participe o sea
testigo de las pruebas hidráulicas.
El proceso para familiarizarse con las partes componentes de la planta se completa
mediante un entrenamiento formal antes del arranque. En un salón de clases que

debe dirigir la firma consultora ejecutora del proyecto y debe diseñarse
específicamente para las características particulares de la planta.
12.5 TRATAMIENTO PRELIMINAR:
Se cuenta con dos canales de pre-tratamiento, en donde se realizan las
operaciones de cribado y desarenado del agua residual. De los dos canales uno
opera y el otro esta de reserva.
Los canales cuentan con una compuerta de seccionamiento que es la que define
que canal es el que opera y eso se establece.
Se abre la compuerta C-1 para poner en servicio el canal No. 1, cuidando que la
compuerta C-2 del canal No. 2 este colocada en posición de cerrada.
En el canal que este en servicio, se debe realizar la limpieza de las rejillas por lo
menos cada 3 horas y esta limpieza será en forma manual, utilizando un rastrillo
para maniobrar, se debe considerar equipar al operador con guantes, cubre bocas
y googlees por sanidad personal.
La limpieza del canal desarenador está establecida para que se realice cada
semana, para lo cual a la hora de realizarse, se sacará de operación dicho canal y se
pondrá en servicio el que está de reserva, realizando las siguientes acciones.
Levantarla compuerta C-2 para poneren servicioal canal No. 2, cerrarla compuerta
C-1 para sacar de operación al canal No. 1
Una vez establecidos los flujos en los canales, esto es, que empiece a verter el agua
por el medidor proporcional No. 2 y que ya no salga por el No. 1, se procede a
retirar las arenas del canal que está fuera de operación y dejarlo listo para su
funcionamiento.
Esta maniobra también se hace manualmente con ayuda de una pala y cubeta.

Cada vez que se le de limpieza al canal desarenador, se tendrá que realizar esta
secuencia.
12.6 TRATAMIENTO SECUNDARIO:
Digestión Anaerobia:
El llenado del tanque dedigestión se hará por gravedad, pasando el agua de la caja
distribuidora que se encuentra en el pretratamiento hacia el tanque.
Sedimentador:
El agua pasará al tanque sedimentador en donde los flóculos sedimentarán dejandoel agua
clarificada en la superficie.
En el fondo del tanque digestor se encuentra ubicada una tolva para la acumulación de los
lodos, los cuales serán digeridos por un proceso anaerobio, el cual dejara muy pocos
residuos.
Desinfección:
El agua clarificada del sedimentador pasará al tanque de cloración por gravedad, donde se
desinfectará el agua.
El tanque cuenta con una cámara de mezclado en donde se agregas las pastillas de cloro y
se mezcla con el agua.
Para el cálculo de la dosificación de pastillas, se harán en sitio las pruebas de jarras que
determinen la dosis óptima.
12.7 MEDIDOR DE FLUJO:
A la salida del canal desarenador se instalará un medidor de flujo tipo Doble Sutro
para tener registro del agua que está entrando a la planta como influente.
Es necesario tener un registro diario de este gasto.
13. MONITOREO DEL PROCESO:

13.1 PARÁMETROS QUE DEBEN SER MONITOREADOS Y FRECUENCIA:
Esta informaciónseusará para evaluarlas condicionesambientalesdela población
biológica y el progreso durante la puesta en operación.
14. PROBLEMAS TÍPICOS DURANTE LA PUESTA EN OPERACIÓN:
Independientemente de la buena planeación que se haya hecho para la fase
de arranque, siempre se presentarán algunos problemas. A continuación se
comentarán los más característicos desde el punto de vista de los procesos.
14.1 ESPUMAMIENTO:
En el inicio de la operación puede aparecer una generación de espuma
relativamente alta. Sin embargo, a medida que la concentración de sólidos
suspendidos en el sistema se incremente, la espuma se abatirá.

Los factores que con frecuencia promueven la generación de espuma incluyen:
incrementos d e temperatura, pH y carga orgánica, contenido de grasas y aceites
en el agua residual.
Los problemas más severos de formación de espuma son producidos por dos
factores: altos valores de pH y de grasas y aceites. Un pH alto promueve la
formación de “jabón” a partir de la materia grasosa y aceitosa. El exceso de
espuma se puede eliminar neutralizando el pH o eliminando la fuente del
material grasoso y aceitoso. Este problema se agudiza con la presencia de
detergente no biodegradable.
14.2 DETECCIÓN Y SOLUCIÓN DE PROBLEMAS OPERACIONALES:
Es recomendable que los operadores estén familiarizados con los lineamientos
generales del proceso, así como de las características de las aguas residuales que
alimentan a una planta de tratamiento, los caudales que se manejan,
comportamiento hidráulico de los equipos involucrados, diseño de la planta,
procedimientos operacionales y valores actuales de los parámetros de carga, antes
de aplicar estas guías pues de no ser así, pueden obtenerse resultados adversos en
lugar de solucionar los problemas.
El operador de la planta de tratamiento debe estar plenamente consciente y contar
con los elementos técnicos necesarios para aplicar las medidas adecuadas y poder
mitigar o corregir los problemas operacionales de proceso.
14.3 REGISTRO DE DATOS OPERACIONALES:
La preparación de registros operacionales y administrativos recabados diariamente
contribuye a formular las políticas de operación más convenientes para la planta

asimismo permite conseguir el cumplimiento de las metas fijadas y el control de
calidad de las aguas de reúso. Por tal motivo se deben tener formas para integrar
la información necesaria y tener un control del sistema de tratamiento.
1. Resultados analíticos de la calidad fisicoquímica y biológica del agua de
influente y efluente. La presentación de estos reportes debe ser diaria aun cuando
no se disponga de algunos de los resultados analíticos, la tabla presenta una forma
en la que se puede realizar el reporte para el control de la calidad y proceso.
REPORTE DE CONTROL DE CALIDAD
FECHA:
PUNTO DE MUESTREO CLAVE VALOR
CLAVE PUNTOS DE MUESTREO
INFLUENTE CRUDO
IC TANQUE DIGESTOR
TD EFLUENTE SECUNDARIO ES
TANQUE DE CLORACIÓN TC
EFLUENTE E
2. Bitácora de operación. Para llevar a cabo un eficiente control de la operación
de la planta en general debe llevarse por cada turno que se trabaje en la planta y
de esta forma el operador del turno siguiente tendrá una información amplia y
precisa de la operación de la planta o de las actividades programadas. En la tabla
se presenta un ejemplo de cómo deben reportarse los gastos:

Influente. Debe anotarse el gasto de agua residual que entra a la planta en l/s y a
la hora en que se realizó la medición, así como también una breve descripción de
las características del caudal.
Cloro. Se anotará el gasto por pastillas de cloro en L/min que se han suministrado
para la desinfección del agua tratada y la hora en la que se midió el caudal.
Efluente. Debe anotarse el gasto de agua renovada, en l/s, que sale de la planta y
la hora en la que se llevó a cabo la medición del caudal y las características de este.
REPORTE DE GASTOS
GASTOS L/S PLANTA:
INFLUENTE CLORACIÓN EFLUENTE
FECHA:
TURNO:
OPERADOR:
OBSERVACIONES:
14.4 FICHAS DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO:
Con el objeto de facilitar el mantenimiento preventivode las unidades utilizadas en
el proceso, además de permitir controlar mejor el desarrollo de estas actividades,
programándolas adecuadamente.
Elaborar una tabla que presente un esquema de una ficha de mantenimiento
preventivo en la cual se anotarán el tipo de servicio y/o trabajo que se le realizó a
la unidad, así como los comentarios acerca del funcionamiento y también el estado

en que se encuentra.
14.5 REPORTE MENSUAL DE CONTROL DE EXISTENCIAS EN ALMACÉN:
Para llevara caboun control adecuadodelasexistenciasdel material y herramienta
y reactivos que se emplean para la operación de la planta; en primera instancia,
permite saber la demanda de estos y por consiguiente, proveer de adquisición.
Este reporte mensual de existencias se complementa con el inventario de
existencias del almacén. Asimismo mediante este reporte puede saberse la
localización de cada artículo, es decir, si se ha prestado, cambiado, devuelto, dado
de baja, etc., con lo que se tendrá un control más estricto de existencias.
EXISTENCIA EN ALMACÉN
PLANTA FECHA
CANTIDAD UNIDAD DESCRIPCIÓN
ENTRAD
AS
S P C D B OBSERVACIONES
REPORTO: Vo. Bo.
E=ENTRADAS P=PRÉSTAMO
S=SALIDAS C=CAMBIO
D=DEVOLUCIÓN B=BAJA

15. SEGURIDAD EN LA PLANTA DE TRATAMIENTO
En una planta de tratamiento los riesgos más comunes son:
1.- Contraer enfermedades infecciosas. Estas son causadas tanto por bacterias
como hongos, las cuales se encuentran en el agua residual. Para evitar este tipo de
enfermedades se recomienda:
Utilizar los implementos de trabajo, como guantes, batas, ropa de trabajo, etc.
Cuando se realice cualquier tipo de trabajoque tenga que ser tanto con la limpieza
de las unidades de tratamiento como el equipo de las misma.
Se recomienda no hacer uso del agua tratada para efectos de aseo personal, o
como bebida.
En caso deque se produzca una herida,cuando se esté realizandocualquiertrabajo
referente al tratamiento de agua residual, se deberá asear esta con agua potable
e inmediatamente aplicar tintura de yodo u otro medicamento que tenga los
mismos efectos desinfectantes.
En caso de que se tenga contacto con los lodos activados y/o agua residual,
inmediatamente lavarse las manos con agua potable y jabón.
Cuando se realice la limpieza del canal de rejillas se deberán usar botas de hule y
guantes, para evitar en lo posible accidente o infección.
2.- Daños físicos por accidentes para evitarlos se recomienda:
Los pasillos de tránsito deberán estar libres de obstáculos y limpios para evitar
cualquier tipo de accidentes.

La inspecciónde los tanques deberá ser primordialmenteduranteel día,en casode
ser necesaria la inspección en el turno de la noche se verificará que el alumbrado
sea adecuado y en caso de no ser así la revisión será con lámpara en mano.
16.TOMA DE MUESTRAS DE AGUAS RESIDUALES Y TRATADAS Y SU
CONSERVACIÓN PARA ANÁLISIS:
La valoración de las características de contaminación de un agua, debe efectuarse
sobre muestras tomadas correctamente y, como en el caso de las aguas potables,
los análisis solo tienen valor si la muestra es verdaderamente representativa de las
condiciones o de la calidad que existen realmente en la práctica.
El carácter heterogéneo de los vertidos, tanto en su composición como en su
caudal, hace difícil la toma de muestras. Hay que elegir, en primer lugar, un punto
de toma, que deberá caracterizarse por una buena mezcla de las materias que se
requieren tomar, sin que esté influenciada por sedimentos anteriores.
Se tomarán muestras separadas cuando se observe la presencia de elementos o
concentraciones no habituales y rechazables. Por ejemplo:
 Residuos tóxicos, como cianuros (por el olfato), cromo, cobre (por la
coloración)
 Aceites y grasas
 Residuos orgánicos concentrados procedentes de lecherías, mataderos,
fábricas de conservas, de curtidores, etc.
Si desea conocer la calidad media de un vertido, se recogerán muestras durante
un período no superior a las 24 h. En muchos casos interesa conocer la variación de
las características de la contaminación a lo largo del día y precisar la magnitud de
las puntas, así como la contaminación diurna y nocturna.

La muestra debe conservarse y transportarse en una hielera a una temperatura
próxima a los 4º C. Durantela toma debenobservarse: Las variacionesdeturbiedad
o de color.
La presencia de materias voluminosas arrastradas por la corriente de agua y, si es
posible, su naturaleza (grasas, trapos, fibras aglomeradas, estopa, etc.) Los olores
(pútridos, orgánicos)
Las variaciones de temperatura.
Actualmente existen en el mercado diversos aparatos automáticos de toma de
muestras, con los que se obtienen muestras representativas de la contaminación
considerada.
Pueden efectuarse tomas de muestras periódicas, proporcionales al caudal. Los
aparatos de toma de muestras van provistos de dispositivos con los que la muestra
tomada se conserva a una temperatura de 4º C.
Para efectuar análisis y conseguir que los resultados sean representativos, es
indispensable que no hayan variado las muestras.
17.PLANTILLA DE PERSONAL PARA OPERAR LA PLANTA:
Para una operación optima se requiere de una plantilla de personal capacitada que
tenga la estabilidad necesaria dentro del puesto que desempeña en la operación
de la planta.
No. CATEGORÍA CANTIDAD
1. Técnico en plantas de tratamiento 1.00
2. Operador de limpieza de rejillas 2.00
3. Encargado del bombeo y demás operaciones
que ordene el técnico
1.00

18.EQUIPO DE SEGURIDAD Y PROTECCIÓN PARA LOS OPERADORES DE LA
PLANTA.
No. DESCRIPCIÓN CANTIDAD
1. Guantes de nitrilo 8 pares
2. Guantes de carnaza 8 pares
3. Casco protector 8 piezas
4 Botas pantaloneras de hule 8 piezas
5 Botas de hule 8 piezas
6 Google protección ocular. 8 piezas
7 Botiquín de primeros auxilios 1 kit
8 Yodo 3 litros
9 Agua potable 3 garrafones de 20 lts
10 Detergente 3 kg

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