Diseño de PTAR - Conceptos básicos del tratamiento de aguas residuales.pptx

DIPLOMADO EN DISEÑO
DE PLATANTAS DE TRATAMIENTO
DE AGUAS RESIDUALES

Diplomado en Diseño de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales
Al finalizar el diplomado el participante será capaz de aplicar sus
conocimientos en el tratamiento de aguas residuales, mediante el diseño y el
control de operaciones de los procesos de tratamiento.
El participante reconocerá los criterios de diseño, operación, control y
evaluación, para mantener las plantas de tratamiento en condiciones óptimas
de funcionamiento, conforme al procedimiento establecido en el diplomado,
para obtener agua de buena calidad.
El participante aprenderá a resolver los problemas operativos de plantas de
tratamiento de diferentes procesos biológicos, mediante la aplicación práctica
de procedimientos y técnicas que mantengan en forma constante la calidad
del agua que exige la normatividad vigente.
OBJETIVO
GENERAL

El participante será capaz de:
 Analizar y comprender un proyecto de diseño de PTAR.
 Obtener los insumos necesarios para realizar un proyecto.
 Desarrollar un proyecto de diseño de PTAR.
 Obtener la memoria de cálculo correspondiente para su expediente técnico.
 Obtener la información necesaria para que su proyecto sea autorizado por el ente
normativo(SEMARNAT-CONAGUA-PROFEPA).
PERFIL DE EGRESO

1. CONCEPTOS BÁSICOS DEL TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES.
1.1 ¿Qué son las aguas residuales?
1.2 Contaminantes en las aguas residuales.
1.3 Tratamiento de las aguas residuales en México.
1.4 Normas Oficiales Mexicanas en materia de aguas
residuales.
1.5 Permisos.
1.6 Clasificaciones de reúso de aguas residuales.
1.7 Reuso de las aguas residuales y economía circular.
1.8 Objetivo del tratamiento de aguas residuales.
1.9 Criterios de selección de sistemas de tratamiento.
TEMARIO COMPLETO

2. TIPOS DE TRATAMIENTO Y OPERACIONES UNITARIAS
PARA REMOCIÓN DE CONTAMINANTES
2.1 Tipos de procesos de depuración de aguas
residuales.
2.2 Tratamiento preliminar
2.3 Pretratamiento
2.4 Tratamiento primario
2.5 Tratamiento secundario
2.6 Tratamiento terciario
2.7 Disposición de lodos
TEMARIO COMPLETO

3. DISEÑO, OPERACIÓN Y
EVALUACIÓN
3.1 Pretratamiento
3.2 Lagunas de estabilización.
3.3 Lagunas de hidrofitos
3.4 Lagunas aireadas
3.5 Lodos activados
3.6 Filtros rociadores
3.7 Biodiscos
3.8 Reactores anaerobios
3.9 Ejemplos de diseño
TEMARIO COMPLETO

4. DESINFECCIÓN.
5. TRATAMIENTO DE LODOS RESIDUALES: COMPOSTEO Y
VERMICOMPOSTEO.
6. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN DE SISTEMAS DE
TRATAMIENTO.
7. ARRANQUE Y ESTABILIZACIÓN DE PLANTAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES: UNA
APLICACIÓN PRÁCTICA.
TEMARIO COMPLETO

TEMA 1:
CONCEPTOS BÁSICOS DEL
TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES.

1.1 ¿QUÉ SON LAS AGUAS
RESIDUALES?
1. Aguas residuales urbanas
Las aguas residuales domésticas o la
mezcla de éstas con aguas residuales
industriales o con aguas
de escorrentía pluvial.
2. Aguas residuales domésticas
Las aguas residuales procedentes de
de vivienda y de servicios, generadas
principalmente por el metabolismo
humano y las actividades domésticas.
3. Aguas residuales industriales
Todas las aguas residuales vertidas desde
locales utilizados para cualquier actividad
comercial o industrial, que no sean aguas
residuales domésticas ni aguas de
escorrentía pluvial.
Aguas residuales
Las aguas de composición
variada provenientes de las
descargas de usos
municipales, industriales,
comerciales, de servicios,
agrícolas, pecuarios,
domésticos, incluyendo
fraccionamientos y en
general de cualquier otro
uso, así como la mezcla de
ellas.

Las aguas residuales contienen distintos contaminantes que, de no ser tratados,
pueden afectar nuestra salud y la calidad del ambiente en el que vivimos.
Entre estos contaminantes encontramos:
• Microorganismos patógenos: bacterias, virus, parásitos, que producen
enfermedades como la hepatitis, cólera, disentería, diarreas, giardiasis, etcétera.
• Desechos orgánicos: materia fecal, papel higiénico, restos de alimentos,
jabones y detergentes que consume el oxígeno del agua y produce malos olores
al liberar sustancias tóxicas como amoníaco o sulfuros.
• Nutrientes vegetales inorgánicos: los nitratos y fosfatos, que propician el
desarrollo desmedido de algas y malezas acuáticas en arroyos, ríos y lagunas,
dificultando la actividad de otros organismos, disminuyendo la biodiversidad en el
agua.
• Sustancias químicas inorgánicas: aceites, ácidos, pinturas, solventes, metales
tóxicos, venenos, etc., que alteran el ciclo de vida de las comunidades acuáticas y
pueden causar graves daños a la salud del ser humano.
• Compuestos orgánicos: el petróleo, la gasolina, los plásticos, los plaguicidas,
etc. Son sustancias que pueden permanecer largos periodos de tiempo en el
agua, al ser difíciles de degradar por los microorganismos.
• Sedimentos y materiales suspendidos: Partículas que no se disuelven
fácilmente en el agua. Estas partículas generan turbidez, que dificulta la vida de
los organismos bajo el agua.
1.2 CONTAMINANTES EN LAS AGUAS
RESIDUALES

Entre estos contaminantes encontramos:
• Sustancias radiactivas: Como son los isótopos radiactivos solubles. Cuando
están presentes en el agua, pueden acumularse en las cadenas tróficas durante
largos periodos de tiempo, y acumularse en los tejidos de los organismos vivos.
• Contaminación térmica: Es provocada por las centrales de energía u otras
industrias que liberan agua a altas temperaturas, pudiendo disminuir la
capacidad de mantener oxígeno afectando gravemente a los organismos
acuáticos.
• Contaminantes emergentes: Compuestos de distinto origen y naturaleza
química, cuya presencia en el medio ambiente no se considera significativa en
términos de distribución y/o concentración, por lo que pasan inadvertidos; no
obstante, ahora están siendo ampliamente detectados y tienen el potencial de
acarrear un impacto ecológico, así como efectos adversos sobre la salud.
Destacan los fármacos, compuestos perfluorados, tensoactivos, plastificantes,
aditivos industriales, hormonas, drogas de abuso, y productos de cuidado y de
higiene personal.
RESIDUALES
Las aguas residuales contienen distintos contaminantes que, de no ser tratados,
pueden afectar nuestra salud y la calidad del ambiente en el que vivimos.

RESIDUALES
Impactos negativos de la descarga de
aguas residuales sobre cuerpos de agua.
o En la salud humana.
o En la calidad de agua superficial y
subterránea.
o En la vegetación acuática.
o En la cadena trófica.
o Eutrofización.
o Económicos.
o Perdida de recursos.
o Turismo.
o Paisajismo.

1.3 TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES EN
MÉXICO
Tabla 1. Descargas de aguas residuales municipales y no municipales,
2019 y 2020.

MÉXICO
Fig. 1. Caudal de aguas residuales municipales tratadas (m3/s) y número de plantas. 1996 a
2020.
Durante el año 2019, las 2 462
plantas en operación a lo largo
del país, trataron 141.5 m³/s,
es decir el 65.7% de los 215.3
m³/s recolectados a través de
los sistemas de alcantarillado.
En el año 2020, las 2 786
plantas en operación trataron
144.7 m³/s, es decir el 67.2%
de los 215.4 m³/s en los
sistemas de alcantarillado.

MÉXICO
2786
76%
875
24%
TOTAL DE PTAR EN MÉXICO
En función No están en función
TOTAL
3, 661
Fuente: Elaboración propia con datos de CONAGUA.
Las principales causas por las que las PTAR quedan fuera de
operación son diversas, pero en buena medida tiene que ver
con:
o Falta de capacidad económica de los organismos
operadores para el pago de insumos.
o Falta de personal capacitado.
o Vida útil rebasada.
o Deficiencias en el diseño y la construcción.
o Incapacidad de gestionar lodos.
o Utilizar sistemas prediseñados.
o Desinterés de autoridades locales y,
o La insuficiencia, e incluso carencia, de alcantarillado
sanitario para alimentarlas.

MÉXICO
Fig. 2 Principales procesos de tratamiento de aguas residuales municipales, por caudal
tratado, 2019 y 2020 .

MÉXICO
Fig. 3. Caudal de aguas residuales industriales tratadas (m3/s) y número de plantas,
2003 – 2020.
En el año 2019, la industria trató
89.77 m³/s de aguas residuales,
en 3 531 plantas en operación a
escala nacional
En el año 2020 el caudal tratado y
el número de plantas
disminuyeron a 71.67 m³/s y 3 3
07 respectivamente.

MÉXICO
Fig. 4. Cobertura de agua potable y alcantarillado y tasa de mortalidad por enfermedades diarreicas en menores de
cinco años, 1990 a 2020.

MÉXICO
Plantas de tratamiento extensivas
Fig. 5. Sistema de recolección centralizado y su tratamiento fuera de la ciudad (Hophmayer-
Tokich, 2006).
1) Sistema centralizado de recolección (drenaje) que colecta el agua residual que se produce en casas
habitación, áreas comerciales, plantas industriales, instituciones y transportes públicos. 2) Un sistema
de tratamiento de aguas residuales centralizado en una planta de tratamiento ubicada generalmente
fuera de la ciudad 3) Disposición/reutilización del efluente tratado, usualmente lejos del punto de
origen

MÉXICO
Plantas de Tratamiento compactas
Fig. 6. Sistema descentralizado de manejo del agua residual (in-situ) (Hophmayer-
Tokich, 2006).
Los sistemas descentralizados se diseñan para diferentes
escalas:
1) casas habitación; 2) condominios; 3) vecindarios; 4)
edificios públicos; 5) áreas comerciales; 6) parques
industriales; y 7) pequeñas porciones de grandes
comunidades.
A esta lista se pueden agregar los desarrollos
ecoturísticos y algunas zonas periurbanas que
no cuentan todavía con programas de
saneamiento.

MÉXICO
HUMEDALES ARTIFICIALES
Los humedales artificiales han
a nivel internacional un significativo
desarrollo durante los últimos anos,
en particular durante las ultimas dos
décadas. Constituyen una
importante alternativa de
tratamiento de aguas residuales,
sus bajos costos de tratamiento y
sencillez
de operación.
Estos sistemas requieren para su
funcionamiento energía solar
(fotosíntesis de las plantas) en lugar
de energía eléctrica, lo que reduce
considerablemente los costos de
operación, lo cual permite el
incremento de manera importante
de la factibilidad de su uso en zonas
rurales, zonas periurbanas, en
desarrollos ecoturísticos, así como
para unidades familiares.
Están formados por estanques que contienen plantas
macrófitas, en algunas de sus variantes se rellenan con
un medio de empaque, por ejemplo grava o tezontle. El
agua residual fluye a través del estanque donde los
contaminantes (materiales orgánicos e inorgánicos) son
transformados en gases, minerales y biomasa bacteriana
y macrófitas. También se reduce hasta un 99% la
población de patógenos, e inclusive el 100% de huevos
de helmintos.

MÉXICO
Actualmente los humedales artificiales son utilizados ya
sea de manera individual o de manera combinada con
otros procesos. De acuerdo con el Inventario Nacional
de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales
(Conagua, 2021) existen en México 2 872 plantas en
operación, de las cuales 230 (8.01% del total)
corresponden a humedales artificiales, lo que indica la
importancia del desarrollo de esta alternativa de
tratamiento de aguas residuales, tanto en áreas rurales,
así como en ciudades con caudales hasta de 120 litros
por segundo.
Los menores costos de operación corresponden a los
sistemas extensivos de tratamiento por sus mínimos
requerimientos de energía eléctrica para su
funcionamiento y por su operación simple (Mena et al.,
2008). En contraste, la principal desventaja de estos
sistemas es que demandan áreas mucho mayores que
los sistemas intensivos (como lodos activados) (García et
al., 2004).
Fuente: CONAGUA, 2021

MÉXICO
Humedal artificial del Bosque de San Juan de Aragón, Ciudad de México.
Fuente: Gaceta UNAM.
En el año 2020 se inauguró el
humedal artificial en el Bosque de
San Juan de Aragón, Ciudad de
México, el cual permite tratar y
limpiar 140 mil litros de agua al
día, misma que puede se aprovecha
para riego y protección de la vida
silvestre.

1.4 NORMAS OFICIALES MEXICANAS EN MATERIA DE AGUAS
RESIDUALES
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEMARNAT-1996, QUE
ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE
CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN
AGUAS Y BIENES NACIONALES.
CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A
LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.
CONTAMINANTES PARA LAS AGUAS RESIDUALES TRATADAS QUE SE
REUSEN EN SERVICIOS AL PÚBLICO.
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-004-SEMARNAT-2002,
PROTECCION AMBIENTAL-LODOS Y BIOSOLIDOS-
ESPECIFICACIONES Y LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES DE
CONTAMINANTES PARA SU APROVECHAMIENTO Y DISPOSICION
FINAL.
NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-014-CONAGUA-2003,
REQUISITOS PARA LA RECARGA ARTIFICIAL DE ACUÍFEROS CON
AGUA RESIDUAL TRATADA.

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-001-SEMARNAT-1996, QUE ESTABLECE
LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS
DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES NACIONALES.
RESIDUALES
Objetivo y campo de aplicación
Esta Norma Oficial Mexicana establece los
limites máximos permisibles de contaminantes
en las descargas de aguas residuales en aguas y
bienes nacionales, con el objeto de proteger su
calidad y posibilitar sus usos, y es de
observancia obligatoria para los responsables
de dichas descargas.
Esta Norma Oficial Mexicana no se aplica a las
descargas de aguas provenientes de drenajes
separados de aguas pluviales.

Algunas definiciones importantes:
3.2 Aguas nacionales
Las aguas propiedad de la Nación, en los términos del párrafo quinto del articulo 27 de
la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos.
3.3 Aguas residuales
Las aguas de composición variada provenientes de las descargas de usos municipales,
industriales, comerciales, de servicios, agrícolas, pecuarios, domésticos, incluyendo
fraccionamientos y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.
3.5 Bienes nacionales
Son los bienes cuya administración esta a cargo de la Comisión Nacional del Agua en
términos del articulo 113 de la Ley de Aguas Nacionales.
3.8 Contaminantes básicos
Son aquellos compuestos y parámetros que se presentan en las descargas de aguas
residuales y que pueden ser removidos o estabilizados mediante tratamientos
convencionales. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana solo se consideran
los siguientes: grasas y aceites, materia flotante, solidos sedimentables, solidos
suspendidos totales, demanda bioquímica de oxigeno5 (DBO5), nitrógeno total, fosforo
total, temperatura y pH.
RESIDUALES

3.9 Contaminantes patógenos y parasitarios
Son aquellos microorganismos, quistes y huevos de parásitos que pueden estar
presentes en las aguas residuales y que representan un riesgo a la salud humana, flora o
fauna. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana solo se consideran los
coliformes fecales y los huevos de helminto.
3.10 Cuerpo receptor
Son las corrientes, depósitos naturales de agua, presas, cauces, zonas marinas o bienes
nacionales donde se descargan aguas residuales, así como los terrenos en donde se
infiltran o inyectan dichas aguas cuando puedan contaminar el suelo o los acuíferos.
3.16 Límite máximo permisible
Valor o rango asignado a un parámetro, el cual no debe ser excedido en la descarga de
aguas residuales.
3.17 Metales pesados y cianuros
Son aquellos que, en concentraciones por encima de determinados limites, pueden
producir efectos negativos en la salud humana, flora o fauna. En lo que corresponde a
esta Norma Oficial Mexicana solo se consideran los siguientes: arsénico, cadmio, cobre,
cromo, mercurio, níquel, plomo, zinc y cianuros.
3.18 Muestra compuesta
ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES
EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES
NACIONALES.
RESIDUALES

3.19 Muestra simple
La que se tome en el punto de descarga, de manera continua, en día normal de
operación que refleje cuantitativa y cualitativamente el o los procesos mas
representativos de las actividades que generan la descarga, durante el tiempo necesario
para completar cuando menos, el volumen suficiente para que se lleven a cabo los
análisis necesarios para conocer su composición, aforando el caudal descargado en el
sitio y en el momento del muestreo.
3.21 Promedio diario (P.D.)
Es el valor que resulta del análisis de una muestra compuesta, tomada en un día
representativo del proceso generador de la descarga.
3.22 Promedio mensual (P.M.)
Es el valor que resulte de calcular el promedio ponderado en función del caudal de los
valores que resulten del análisis de laboratorio practicados al menos a dos muestras
RESIDUALES

Tabla 2. Limites máximos permisibles para contaminantes básicos según NOM-001-
SEMARNAT-1996.
(1) Instantáneo
(2) Muestra Simple Promedio Ponderado
(3) Ausente según el Método de Prueba definido en la
P.D.= Promedio Diario; P.M.= Promedio Mensual; N.A.= No es
aplicable
Norma Mexicana NMX-AA-004-
SCFI-2000
Norma Mexicana NMX-AA-005-SCFI-2013
NACIONALES.
RESIDUALES

RESIDUALES
Una Norma Mexicana (NMX) se señala en la abrogada Ley Federal
sobre Metrología y Normalización y reemplazada por la Ley de
Infraestructura y de la Calidad (LIC), como un instrumento de
referencia para determinar la calidad de los productos y servicios.
Son elaboradas para uso público por un organismo nacional de
normalización o la secretaría de economía, su objetivo es proteger y
orientar a los consumidores.
No tienen un carácter obligatorio, su cumplimiento es voluntario y su
campo de aplicación es determinado por la propia Norma; éste
puede ser nacional, regional o local.
Es importante aclarar que si una NOM hace referencia a una NMX
ésta adquirirá el carácter de obligatoria.

Tabla 3. Limites máximos permisibles para metales pesados
y cianuros.
(*) Medidos de manera total.
P.D.= Promedio Diario, P.M.= Promedio Mensual; N.A.= No es aplicable
(A), (B) y (C): Tipo de Cuerpo Receptor según la Ley Federal de Derechos.
NACIONALES.
RESIDUALES

CONTAMINACIÓN POR PATÓGENOS
El limite máximo permisible para las descargas de aguas
residuales vertidas a aguas y bienes nacionales, así como las
descargas vertidas a suelo (uso en riego agrícola) es de 1,000
y 2,000 como numero mas probable (NMP) de coliformes
fecales por cada 100 ml para el promedio mensual y diario,
respectivamente.
NORMA MEXICANA NMX-AA-042-SCFI-2015. ANÁLISIS DE AGUA
– ENUMERACIÓN DE ORGANISMOS COLIFORMES TOTALES,
ORGANISMOS COLIFORMES FECALES (TERMOTORELANTES) Y
Escherichia coli – MÉTODO DEL NÚMERO MÁS PROBABLE EN
TUBOS MÚLTIPLES (CANCELA A LA NMX-AA-42-1987).
CONTAMINACIÓN POR PARÁSITOS
El limite máximo permisible para las descargas vertidas a
suelo (uso en riego agrícola), es de un huevo de helminto por
litro para riego restringido, y de cinco huevos por litro para
riego no restringido, lo cual se llevara a cabo de acuerdo a la
técnica establecida en el anexo 1 de esta Norma.
RESIDUALES

LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS
DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O
MUNICIPAL.
RESIDUALES
Esta Norma Oficial Mexicana establece los limites
máximos permisibles de contaminantes en las
descargas de aguas residuales a los sistemas de
alcantarillado urbano o municipal con el fin de
prevenir y controlar la contaminación de las
aguas y bienes nacionales, así como proteger la
infraestructura de dichos sistemas, y es de
observancia obligatoria para los responsables de
dichas descargas.
Esta Norma no se aplica a la descarga de las
aguas residuales domesticas, pluviales, ni a las
generadas por la industria, que sean distintas a
las aguas residuales de proceso y conducidas por
drenaje separado.

3.1 Aguas pluviales
Aquellas que provienen de las lluvias, se incluyen las que provienen de nieve y el
granizo.
3.3 Aguas residuales de proceso
Las resultantes de la producción de un bien o servicio comercializable.
3.4 Aguas residuales domésticas
Las provenientes del uso particular de las personas y del hogar.
3.6 Condiciones particulares para descargas al alcantarillado urbano o municipal
El conjunto de parámetros físicos, químicos y biológicos y de sus limites máximos
permisibles en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado
urbano o municipal, establecidos por la autoridad competente, previo estudio técnico
correspondiente, con el fin de prevenir y controlar la contaminación de las aguas y
bienes nacionales, así como proteger la infraestructura de dichos sistemas.
3.9 Instantáneo
Es el valor que resulta del análisis de laboratorio a una muestra de agua residual
tomada de manera aleatoria o al azar en la descarga.
DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE
ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.
RESIDUALES

Tabla 4. Limites máximos permisibles de
contaminantes.
Norma Mexicana NMX-AA-004-SCFI-
2000
DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES A LOS SISTEMAS DE
ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL.
RESIDUALES

PARA LAS AGUAS RESIDUALES TRATADAS QUE SE REUSEN EN
SERVICIOS AL PÚBLICO.
RESIDUALES
Esta Norma Oficial Mexicana establece los
limites máximos permisibles de contaminantes
para las aguas residuales tratadas que se reúsen
en servicios al publico, con el objeto de
proteger el medio ambiente y la salud de la
población, y es de observancia obligatoria para
las entidades publicas responsables de su
tratamiento y reúso.
En el caso de que el servicio al publico se realice
por terceros, estos serán responsables del
cumplimiento de la presente Norma, desde la
producción del agua tratada hasta su reusó o
entrega, incluyendo la conducción o transporte
de la misma.

3.2 Aguas crudas
Son las aguas residuales sin tratamiento.
3.3 Aguas residuales tratadas
Son aquellas que mediante procesos individuales o combinados de tipo físicos, químicos,
biológicos u otros, se han adecuado para hacerlas aptas para su reuso en servicios al
publico.
3.7 Lago artificial recreativo
Es el vaso de formación artificial alimentado con aguas residuales tratadas con acceso al
publico para paseos en lancha, practicas de remo y canotaje donde el usuario tenga
contacto directo con el agua.
3.8 Lago artificial no recreativo
Es el vaso de formación artificial alimentado con aguas residuales tratadas que sirve
únicamente de ornato, como lagos en campos de golf y parques a los que no tiene acceso
el publico.
3.11 Reuso en servicios al público con contacto directo
Es el que se destina a actividades donde el publico usuario este expuesto directamente o
en contacto físico. En lo que corresponde a esta Norma Oficial Mexicana se consideran los
siguientes reusos: llenado de lagos y canales artificiales recreativos con paseos en lancha,
CONTAMINANTES PARA LAS AGUAS RESIDUALES TRATADAS QUE
SE REUSEN EN SERVICIOS AL PÚBLICO.
RESIDUALES

3.12 Reuso en servicios al público con contacto indirecto u ocasional
Es el que se destina a actividades donde el publico en general este expuesto
indirectamente o en contacto físico incidental y que su acceso es restringido, ya sea por
barreras físicas o personal de vigilancia. En lo que corresponde a esta Norma Oficial
Mexicana se consideran los siguientes reúsos: riego de jardines y camellones en
autopistas, camellones en avenidas, fuentes de ornato, campos de golf, abastecimiento
de hidrantes de sistemas contra incendio, lagos artificiales no recreativos, barreras
hidráulicas de seguridad y panteones.
RESIDUALES

Tabla 5. Limites máximos permisibles de
contaminantes.
Coliformes fecales (NMP/100
ml)
Huevos de Helmito (h/l)
Grasas y aceites (mg/l)
DBO5 (mg/l)
SST (mg/l)
NOM-001-SEMARNAT-1996 (ANEXO 1)
RESIDUALES

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-004-SEMARNAT-2002, PROTECCION
AMBIENTAL-LODOS Y BIOSOLIDOS-ESPECIFICACIONES Y LIMITES MAXIMOS
PERMISIBLES DE CONTAMINANTES PARA SU APROVECHAMIENTO Y
DISPOSICION FINAL.
RESIDUALES
Esta Norma Oficial Mexicana establece las
especificaciones y los límites máximos
permisibles de contaminantes en los lodos y
biosólidos provenientes del desazolve de los
sistemas de alcantarillado urbano o municipal, de
las plantas potabilizadoras y de las plantas de
tratamiento de aguas residuales, con el fin de
posibilitar su aprovechamiento o disposición final
y proteger al medio ambiente y la salud humana.
Es de observancia obligatoria para todas las
personas físicas y morales que generen lodos y
biosólidos provenientes del desazolve de los
sistemas de alcantarillado urbano o municipal, de
las plantas potabilizadoras y de las plantas de
tratamiento de aguas residuales.

3.2 Almacenamiento
Acción de mantener en un sitio los lodos y biosólidos, hasta su aprovechamiento o disposición
final.
3.3 Aprovechamiento
Es el uso de los biosólidos como mejoradores o acondicionadores de los suelos por su contenido
de materia orgánica y nutrientes, o en cualquier actividad que represente un beneficio.
3.4 Atracción de vectores
Es la característica de los lodos y biosólidos para atraer vectores como roedores, moscas,
mosquitos u otros organismos capaces de transportar agentes infecciosos.
3.5 Biosólidos
Lodos que han sido sometidos a procesos de estabilización y que por su contenido de materia
orgánica, nutrientes y características adquiridas después de su estabilización, puedan ser
susceptibles de aprovechamiento.
3.6 Coliformes fecales
Bacterias patógenas presentes en el intestino de animales de sangre caliente y humanos. Bacilos
cortos Gram negativos no esporulados, también conocidos como coliformes termotolerantes.
Pueden identificarse por su tolerancia a temperaturas de 44°C-45°C. Tienen la capacidad de
fermentar la lactosa a temperatura de 44.5°C. Incluyen al género Escherichia y algunas especies
PROTECCION AMBIENTAL-LODOS Y BIOSOLIDOS-ESPECIFICACIONES Y
LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES PARA SU
APROVECHAMIENTO Y DISPOSICION FINAL.
RESIDUALES

3.8 Digestión aerobia
Es la transformación bioquímica de la materia orgánica presente en los lodos, que es
transformada en bióxido de carbono y agua por los microorganismos en presencia de
oxígeno.
3.9 Digestión anaerobia
Es la transformación bioquímica de la materia orgánica presente en los lodos, que es
transformada en gas metano y bióxido de carbono y agua por los microorganismos en
ausencia de oxígeno disuelto y combinado.
3.10 Disposición final
La acción de depositar de manera permanente lodos y biosólidos en sitios autorizados.
3.11 Estabilización
Son los procesos físicos, químicos o biológicos a los que se someten los lodos para
acondicionarlos para su aprovechamiento o disposición final para evitar o reducir sus
efectos contaminantes al medio ambiente.
3.13 Helminto
Término designado a un amplio grupo de gusanos parásitos (de humanos, animales y
vegetales), de vida libre, con forma y tamaños variados. Poseen órganos diferenciados, y
sus ciclos vitales comprenden la producción de huevos o larvas, infecciosas o no.
RESIDUALES

3.17 Lixiviado
Líquido proveniente de los lodos y biosólidos, el cual se forma por reacción o percolación
y que contiene contaminantes disueltos o en suspensión.
3.18 Lodos
Son sólidos con un contenido variable de humedad, provenientes del desazolve de los
sistemas de alcantarillado urbano o municipal, de las plantas potabilizadoras y de las
plantas de tratamiento de aguas residuales, que no han sido sometidos a procesos de
estabilización.
3.19 Mejoramiento de suelos
Es la aplicación de los biosólidos en terrenos para mejorar sus características físicas,
químicas o microbiológicas.
3.21 Parásito
Organismo animal o vegetal que vive sobre o dentro de un individuo de otra especie.
3.22 Patógeno
Microorganismo capaz de causar enfermedades, si está presente en cantidad suficiente y
condiciones favorables.
RESIDUALES

Tabla 7. Limites máximos permisibles para metales pesados en
biosólidos.
Tabla 6. Límites máximos permisibles para patógenos y parásitos en
lodos y biosólidos.
Coliformes fecales NMP/g en base seca
Salmonella spp. NMP/g en base seca
Huevos de Helminto/g en base seca
ANEXO III
ANEXO IV
ANEXO V
ANEXO VI
RESIDUALES

Tabla 8. Aprovechamiento de los biosólidos.
Tabla 9. Frecuencia de muestreo y análisis para lodos y biosólidos.
RESIDUALES

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-014-CONAGUA-2003, REQUISITOS
PARA LA RECARGA ARTIFICIAL DE ACUÍFEROS CON AGUA RESIDUAL
TRATADA.
RESIDUALES
La presente Norma Oficial Mexicana, establece los
requisitos que deben cumplir: la calidad del agua, la
operación y el monitoreo utilizados en los sistemas
de recarga artificial de acuíferos con agua residual
tratada.
La presente Norma Oficial Mexicana, es aplicable a
obras planeadas de recarga artificial tanto nuevas
como existentes, que descarguen aguas residuales
tratadas para este propósito y cuya función sea
almacenar e incrementar el volumen de agua en los
acuíferos, para su posterior recuperación y reúso.
Corresponde a los permisionarios del proyecto su
cabal cumplimiento.
Esta Norma por ninguna razón implica una
autorización, permiso o concesión para la
extracción del agua recargada al acuífero, ni puede
ser interpretada en tal sentido.

4.1 Acuífero
Cualquier formación geológica o conjunto de formaciones geológicas hidráulicamente
conectados entre sí, por las que circulan o se almacenan aguas del subsuelo que pueden
ser extraídas para su explotación, uso o aprovechamiento y cuyos límites laterales y
verticales se definen convencionalmente para fines de evaluación, manejo y administración
de las aguas nacionales del subsuelo.
4.2 Agua subterránea nativa
El agua almacenada en un acuífero antes de que se inicie su recarga artificial.
4.7 DBO5 (Demanda Bioquímica de Oxígeno)
Cantidad de oxígeno consumido por la actividad metabólica de microorganismos, en un
período de cinco días, a 20 °C considerando la suma de las concentraciones solubles y en
suspensión.
4.15 Nivel freático
Límite superior de la zona saturada en el cual el agua contenida en los poros se encuentra
sometida a la presión atmosférica.
4.16 Pozo de inyección
Obra de ingeniería que permite la recarga artificial del acuífero. Incluye a los pozos secos.
RESIDUALES

4.23 Punto de extracción
Sitio donde se recupera el agua introducida en las obras de recarga artificial.
4.24 Recarga total
Volumen de agua que recibe una unidad hidrogeológica, en un intervalo de tiempo
específico.
4.25 Recarga artificial
Conjunto de técnicas hidrogeológicas aplicadas para introducir agua a un acuífero, a través
de obras construidas con ese fin.
4.33 Sistema de recarga artificial (SRA)
Obra o conjunto de obras construidas con el fin específico de recargar un acuífero.
4.35 Tiempo de residencia
Tiempo que el agua recargada artificialmente permanece en el acuífero antes de ser
extraída a la superficie.
RESIDUALES

Tabla 10. Calidad del agua residual tratada para
recarga artificial.
RESIDUALES

Tabla 11. Niveles máximos permisibles de contaminantes no regulados por norma, en aguas residuales destinadas a la
recarga artificial de acuíferos.
RESIDUALES

NOM-004-SEMARNAT-2002
• Metales pesados: 8
• Patógenos y parásitos: 2
parámetros
• Contaminantes básicos: 3
parámetros
parámetros
parámetros
• Metales pesados y cianuros: 9
parámetros
parámetros
• Metales pesados y cianuros: 9
parámetros
parámetros
PTAR
NOM-014-CONAGUA-2003
• Microbiológicos: 7 parámetros
• Productos de desinfección: 5
parámetros.
• Químicos inorgánicos: 7
parámetros.
• Químicos orgánicos: 49
parámetros.
• Radiactivos: 2 parámetros
Industria de proceso
RESIDUALES

RESIDUALES

1.5
PERMISOS
PERMISO PARA DESCARGA DE AGUAS RESIDUALES
https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/181968/CONAGUA-01-001.pdf
Sistema de Agua Potable y Alcantarillado del
Municipio de Cuernavaca (SAPAC)

1.6 CLASIFICACIONES DE REÚSO DE AGUAS
RESIDUALES
1.
Agrícola
El agua renovada es usada para el
riego de cultivos destinados al
consumo humano y que se consumen
crudos, a excepción de los frutales
cuyas normas de calidad dependen
del sistema de riego (aspersión,
goteo, etcetera).
El agua residual es usada
exclusivamente para el riego agrícola
de comestibles que se consumen
cocidos o procesados.
a) Riego de productos que se
consumen crudos
b) Riego de productos que se
consumen cocidos o procesados
El uso en la agricultura es
el mas grande de los
reúsos que se da al agua
residual (tratada o cruda),
tanto en México como en la
mayoría de los países del
mundo.
No obstante, el riego en
todo tipo de cultivos con
aguas que no han sido
sometidas a tratamiento
alguno, representa un
peligro para la salud
publica.
Se han dividido en dos usos
potenciales las aguas
renovadas para fines
agrícolas.

RESIDUALES
2. Industrial
a) Enfriamiento
Enfriamiento de un solo paso
Enfriamiento con recirculación
El agua renovada es usada por
plantas generadoras de energía
eléctrica y otras industrias, en
intercambiadores de calor sobre la
base de un solo paso.
El agua renovada usada en plantas
generadoras de energía eléctrica y
otras industrias, en intercambiador
de calor, se recircula en las
unidades de enfriamiento.
a) Enfriamiento
El uso del agua residual
tratada para fines de
enfriamiento, es el mayor
de los usos industriales del
agua renovada en México.
El agua de enfriamiento es
empleada, ya sea para la
condensación de vapor de
agua, o para enfriamiento
de agua caliente que es
retornada al sistema que la
aprovechó.

RESIDUALES
2. Industrial
b) Procesos
Industria alimenticia
Industria de celulosa y papel
Industria química
El agua renovada empleada para enjuague,
lavado, transporte o preparación de
productos alimenticios.
El agua renovada es empleada en el proceso y
molienda de madera, lavado de pulpa y
transporte de fibra a través de los procesos
de producción.
El agua renovada es usada para el lavado,
transporte y mezclado de productos, también
es empleada como medio de reacción
química. Se divide en industria química
orgánica e industria química inorgánica.

RESIDUALES
2. Industrial
b) Procesos
Industria del petróleo
Industria metal mecánica
El agua renovada es empleada en procesos como
refinación, desalación y fraccionamiento, así como
medio de transporte y almacenaje de productos. Se
divide en extracción del petróleo, petroquímica
básica y petroquímica secundaria.
El agua renovada es usada para el procesamiento
de metales ferrosos y no ferrosos.

RESIDUALES
2. Industrial
c) Servicios
El agua renovada es usada para el riego de pastos y
arbustos (jardines, camellones, etcétera) dentro de los
limites de zona industrial, agua para lavado de calles y
automóviles y agua para hidrantes o dispositivos contra
incendios.

RESIDUALES
3. Recreativos
a) Con contacto directo
b) Sin contacto directo
Es el agua renovada en la que el ser humano se
sumerge o con la cual se encuentra en contacto
prolongado. Estas actividades incluyen, entre otras,
natación y esquí acuático.
El agua renovada con la que el ser humano entra en
contacto solo ocasionalmente y por periodos de
tiempo limitados. Estas actividades incluyen el
remo, chapoteo, veleo, etcétera.

RESIDUALES
4. Municipal
a) Riego de áreas verdes
b) Limpieza de calles e
hidrantes
El agua renovada usada para el riego de pastos
y arbustos (jardines, camellones, etc.) dentro
de los limites de zonas urbanas, como el caso
de campos de golf.
El agua renovada usada para lavado de calles,
automóviles, hidrantes o dispositivos contra
incendios dentro de los limites de zonas
urbanas.

RESIDUALES
5. Acuicultura
a) Cultivos y especies de interés
comercial
b) Cultivos y especies de interés
ecológico
Los usos potenciales
cubiertos en esta
categoría, incluyen todo
tipo de vida acuática
asociada con actividades
acuícolas de agua fría.
La acuicultura de agua fría
y la de agua caliente,
difieren exclusivamente en
la temperatura máxima
permisible para su
desarrollo, siendo esta de
18.2°C y 29.9 °C para la
primera y segunda,
respectivamente.

RESIDUALES
6. Recarga de acuíferos
a) Por infiltración
superficial
b) Por inyección directa
El agua renovada de calidad, equiparable al agua
superficial cruda, que es apta para consumo
humano, procesamiento de alimentos y usos
domésticos después de un proceso convencional de
potabilización.
El agua renovada de calidad equiparable a la del agua
subterránea cruda, que es apta para consumo
humano, procesamiento de alimentos y usos
domésticos con solo un proceso de desinfección.

1.7 REUSO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y ECONOMÍA
CIRCULAR
En un informe del Banco Mundial publicado el año 2020 para celebrar el Día
Mundial del Agua y titulado: “Aguas residuales de residuo a recurso” se
concluyó que las aguas residuales son un recurso valioso del que pueden
recuperarse varios elementos, como agua limpia, energía y nutrientes.
Según el informe, el tratamiento de las aguas residuales tiene un doble valor.
Además de los beneficios medioambientales y para la salud, puede ofrecer
beneficios económicos al reutilizarse en distintos sectores. Sus productos
derivados, como los nutrientes y el biogás, pueden aplicarse a la
y utilizarse para la generación de energía. Asimismo, los ingresos
adicionales que se obtengan de este proceso pueden ayudar a cubrir costos
operativos y de mantenimiento de los servicios públicos de aguas.
“En este sentido, ya no debe considerarse a las aguas residuales un ‘residuo’,
sino más bien un recurso. Esto es un principio fundamental de la economía
circular, un sistema económico que tiene como objetivo minimizar los
residuos y aprovechar al máximo los recursos, transformando los servicios de
saneamiento, que pasarían de ser costosos a autosustentables y que le
agregarían valor a la economía. A medida que las ciudades sigan creciendo,
en el futuro deberán aplicarse estrategias para el desarrollo urbano que
minimicen el consumo de recursos y que se centren en su recuperación, de
acuerdo con los principios de la denominada ‘economía circular’”. Esto
ayudaría a los países a superar los problemas de financiamiento que existen
en el ámbito del saneamiento y a poder alcanzar así los Objetivos de
Desarrollo Sostenible".

1.7 REUSO DE LAS AGUAS RESIDUALES Y ECONOMÍA
CIRCULAR
Fig. 5. La venta de agua residual para cubrir los costos de operación y mantenimiento: San Luis Potosí, México. Fuente: Banco Mundia

1.8 OBJETIVO DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS
RESIDUALES
Eliminar mediante diferentes procesos físicos, químicos y
biotecnológicos, todas aquellas sustancias químicas y biológicas que
contaminan el agua, al menor costo económico posible, pero con la
mayor eficiencia, tomando en cuenta ciertos parámetros
normalizados. Obteniendo al final del tratamiento un triple valor, es
decir, beneficios medioambientales, al mantener sanos los
ecosistemas acuáticos y terrestres de la nación; en salud pública, al
disminuir los focos de infección, previniendo la transmisión de
enfermedades; y económicos, al uso de sus productos derivados en
la agricultura, procesos industriales y para la generación de energía,
los cuales generen ingresos adicionales para cubrir los costos de
operación y de mantenimiento.

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Para la determinación de las alternativos de tratamiento, es
imprescindible el conocimiento de dos conjuntos de
información:
1) La cantidad y calidad de las aguas crudas a ser tratadas,
y
2) Las normas de calidad para el cumplimiento del
efluente de la planta de tratamiento.
Conocidas estas dos condiciones, es posible la
determinación de los distintos conjuntos de procesos, para
el ajuste de las características del afluente a las
características deseadas.

CAUDAL (APORTE DE AGUAS RESIDUALES)
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Es el volumen diario de agua residual
entregado a la red de alcantarillado. La
mayoría de los autores e investigadores están
de acuerdo en que esta aportación es un
porcentaje del valor de la dotación, ya que
existe un volumen que no se tributa a la red de
alcantarillado, como el utilizado para el
consumo humano, riego de jardines, lavado de
coches, entre otros.
Aunque es viable considerar como aportación
de aguas residuales entre el 70 y el 75% de la
dotación de agua potable, en l/hab al día,
considerando que el restante se consume antes
de llegar a las atarjeas, siempre es preferible
hacer trabajo de campo sobre la medición de
aguas residuales para ver el rango de dicho
valor.
Dotación
La dotación es la cantidad de agua
asignada a cada habitante,
considerando todos los consumos
de los servicios y las pérdidas
físicas en el sistema, en un día
medio anual; sus unidades están
dadas en l/hab al día.

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Fig. 6. Evolución diaria tipo del caudal de agua residual
urbana generada.
Los caudales que llegan a las plantas de
tratamiento siguen una variación diaria que es
fiel reflejo de las actividades desarrolladas en la
zona.
Durante primeras horas del día y en la noche,
cuando el consumo de agua es mínimo,
también disminuyen los caudales de aguas
residuales, los cuales están compuestos
fundamentalmente por aguas infiltradas y
pequeñas cantidades de aguas residuales
domesticas.
La primera punta de caudal se alcanza cuando
llega a la planta de tratamiento, el agua
correspondiente al consumo punta,
aproximadamente a media mañana. La
segunda punta de caudal suele tener lugar a
ultimas horas de la tarde, entre las 19:00 y
21:00 horas
CAUDAL (APORTE DE AGUAS RESIDUALES)

CAUDAL
La cantidad de aguas residuales que produce una comunidad está en proporción con el
abastecimiento, consumo y el grado de desarrollo económico y social de la misma, ya que un
mayor desarrollo conlleva un mayor y más diverso uso del agua en las actividades humanas.
Los factores que influyen en la cantidad de aguas residuales generadas son:
• Consumo de agua de abastecimiento.
• Pluviometría.
• Pérdidas que podrían deberse a fugas en los colectores o a que parte de las aguas
consumidas no llegan a la red de alcantarillado, destinándose a otros usos como riego de
jardines o usos agrícolas no extensivos.
• Ganancias por vertidos a la red de alcantarillado o por intrusiones de otras aguas a la red de
colectores.
Tabla 12. Consumos urbanos (L/hab d), según los usos y tamaño de la población abastecida.
Fuente: CONAGUA
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

CAUDAL
La estimación del caudal diario del agua residual
urbana que llega a una planta de tratamiento, en la
mayoría de los casos, se realiza a partir de la dotación y
población servida de la forma que se describe en la
siguiente ecuación:
Q =
𝐃(𝐏)
𝟏𝟎𝟎𝟎
donde:
Q = Caudal diario (m3/d)
D = Dotación (L/d hab)
P = Población (hab)
En la practica entre el 60 y el 85% del agua de
abastecimiento consumida se transforma en aguas
residuales.
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

CAUDAL
Es importante conocer los valores máximos (Qmax), mínimos
(Qmín), medios (Qmed) y el factor de punta (Fp) de dichos
caudales.
El caudal medio, Qmed (m3/h) vendrá definido por la siguiente
ecuación:
Qmed =
𝑸
𝟐𝟒
El caudal máximo se puede determinar a partir de una serie de
formulas matemáticas de tipo empírico. La siguiente es una de
las mas utilizadas:
Qmáx = Qmed 1.15 +
2.575
0.25𝑄𝑚𝑒𝑑
La relación entre el caudal máximo y el medio se define como
Factor punta (Fp), por la ecuación:
Fp =
Qmax
𝑄𝑚𝑒𝑑
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

CAUDAL
Para el calculo del gasto de agua residual generada (Q), se
considera la dotación de agua potable por habitante por
día (D), la cual varia de 150 a 200 L/(hab d), el numero de
habitantes a servir (h) y el uso consuntivo o coeficiente de
aportación (Ca), que puede variar de 0.70 a 0.80, tal como
se señala en la siguiente ecuación:
Q= 𝑫 𝒉 𝑪𝒂 𝟏𝟎
− 𝟑
donde:
Q = Gasto o caudal de agua a tratar, (m3/d)
D = Dotación de agua potable per cápita, 150 a 200 L/(hab
d)
h = Numero de personas a servir, (habitantes)
Ca = Coeficiente de aportación, (%)
Cabe mencionar que la dotación podría ser menor, del
orden de 80 a 150 L/(hab d), para localidades del tipo rural
en México.
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

AFORO
El aforo es la operación de medición del volumen de agua en un tiempo determinado. Esto es, el caudal
pasa por una sección de un curso de agua. El valor del caudal mínimo debe ser mayor que el consumo
máximo diario con la finalidad de cubrir la demanda de agua de la población futura. Lo ideal seria que los
aforos se efectúen en las temporadas criticas de los meses de estiaje (los meses secos) y de lluvias para
conocer caudales mínimos y máximos. Los mas utilizados en los proyectos, en zonas rurales, son:
Método volumétrico
Para caudales hasta con un máximo de 10 L/s
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
El método consiste en tomar el tiempo que
demora en llenarse un recipiente de volumen
conocido. Posteriormente se divide el volumen
(litros) entre el tiempo promedio (segundos),
obteniéndose el caudal en L/segundo.

MÉTODOS DE
AFORO
Método de velocidad-área
Para caudales mayores a 10 L/s
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Con este método se mide la velocidad del agua superficial
que discurre de la fuente; tomando el tiempo que demora
un objeto flotante en llegar de un punto a otro en una
sección uniforme.
Después, se toma un trecho de la corriente, se mide el área
de la sección y se lanza un cuerpo que flote, aguas arriba
de primer punto de control. Al paso del cuerpo por dicho
punto se inicia la toma del tiempo que dura el viaje hasta el
punto de control corriente abajo. El resultado de la
velocidad se ajusta a un factor (0.8 a 0.9).

MÉTODOS DE AFORO
Método de vertedero y
canaletas
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
El método consiste en interrumpir el caudal del
agua en la canaleta, con lo cual se produce una
depresión del nivel, y se mide el tamaño de la
lamina de agua y su altura. El agua cae por un
vertedero durante cierto tiempo, se mide la altura
de la lamina y se calcula la cantidad de agua que
se vertió en ese tiempo.

CAUDALÍMETROS COMERCIALES
Caudalímetro electromagnético 2”
El sensor electromagnético ha sido diseñado
especialmente para las aplicaciones de los sectores
de agua subterránea, agua potable, aguas
residuales, aguas sucias y lodos.
Los medidores de caudal electromagnéticos de la
serie se utilizan en los siguientes sectores:
o Toma de agua.
o Tratamiento de agua.
o Redes de distribución de agua.
o Tratamiento de aguas residuales.
o Contadores de agua para transacciones con
verificación.
o Riego.
o Aplicaciones de aguas industriales.
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

Tabla 14. Parámetros importantes para caracterizar el agua de diferentes muestras según
su procedencia.
La calidad del agua sirve para conocer o saber que
relación guarda esta con una actividad, o que uso
se le pretende dar. Así se puede establecer si es de
buena o mala calidad; si cumple con criterios, o
mejor aún, con normas y reglamentos establecidos
por los gobiernos correspondientes. Se hace uso
de limites y concentraciones de parámetros
establecidos que indican el momento en que una
actividad es apta o no para desarrollar, por esto se
establecen los limites máximos permisibles, los
cuales no deben ser sobrepasados.
Para obtener una imagen verdadera de la
naturaleza de una muestra en particular es
necesario cuantificar diferentes propiedades
mediante un análisis a nivel laboratorio que
determine sus características físicas, químicas, y
biológicas, conocido en su conjunto como pruebas
o estudios de tratabilidad.
Características físicas
Características químicas
Características biológicas
CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Tabla 15. Composición típica de las aguas crudas de origen
domestico.
El agua residual municipal es clasificada como
fuerte, media o débil, dependiendo de la
concentración de los diferentes contaminantes. Se
menciona que la concentración varia con la hora
del día, el día de la semana, el mes del año (la
estación), tamaño de la población y otras
condiciones locales.
Por lo tanto, la tabla mencionada funge como una
guía y no como base de diseño.

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Tabla 16. Promedio de aguas residuales municipales por tamaño
de población.
La Tabla 16 presenta las características
físicas, químicas y biológicas de las aguas
residuales domesticas para poblaciones (2
500 a 100 000 habitantes) en el país.

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Tabla 17. Aportación promedio de contaminantes por habitante
(gr/hab d)
En la 17 se presentan aportaciones
promedio de contaminantes por
habitante, estimadas a partir de datos de
características de aguas residuales, aforo
de descargas y población servida en 26
poblados del país.

DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO5)
Es la cantidad de oxígeno que consumen los
microorganismos presentes en las aguas
residuales para degradar las sustancias
“biodegradables” y transformarlas en biomasa,
agua y CO2. La prueba se realiza en 5 días a
una T=20°C.
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
CALIDAD DEL AGUA
RESIDUAL
NORMA MEXICANA NMX-AA-028-SCFI-2021 - ANÁLISIS DE
AGUA-MEDICIÓN DE DEMANDA BIOQUÍMICA DE
OXÍGENO (DBO5) EN AGUAS NATURALES, RESIDUALES Y
RESIDUALES TRATADAS-DILUCIÓN Y MÉTODO DE SIEMBRA-
MÉTODO DE PRUEBA

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO)
Es la cantidad de oxígeno que se requiere para oxidar
tanto la materia biodegradable como la no
biodegradable por medios químicos en una muestra de
agua residual.
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
CALIDAD DEL AGUA
RESIDUAL
NORMA MEXICANA NMX-AA-030/1-SCFI-2012 - ANÁLISIS DE AGUA
- MEDICIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO EN AGUAS
NATURALES, RESIDUALES Y RESIDUALES TRATADAS.- MÉTODO DE
PRUEBA - PARTE 1 - MÉTODO DE REFLUJO ABIERTO
NORMA MEXICANA NMX-AA-030/2-SCFI-2011 - ANÁLISIS DE AGUA
- DETERMINACIÓN DE LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO EN
AGUAS NATURALES, RESIDUALES Y RESIDUALES TRATADAS -
MÉTODO DE PRUEBA - PARTE 2 - DETERMINACIÓN DEL ÍNDICE DE
LA DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO – MÉTODO DE TUBO SELLADO
A PEQUEÑA ESCALA

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Relación
DBO5/DQO
La relación DBO5, 20/DQO determina que tan biodegradable es un
agua residual.
Tabla 13. Criterios de biodegradabilidad según la relación DBO5, 20/D
Conocer el tipo de contaminación del agua residual a
tratar es fundamental para evaluar la idoneidad a la
hora de seleccionar el tratamiento a emplear. En
resumen, los contaminantes orgánicos
biodegradables son de fácil remoción siempre y
cuando no se encuentren en concentraciones
excesivas, mientras que los contaminantes orgánicos
no biodegradables (hidrocarburos, pesticidas,
productos aromáticos, etcétera) son un problema
difícil de afrontar para plantas de tratamiento
convencionales.
La relación DBO5/DQO es un buen indicador de la
biodegradabilidad del agua residual a tratar, de tal
forma que valores inferiores a 0.3 se considera que
utilizar procesos de tratamiento por vía biológica no
es la decisión más adecuada, pudiendo optar por
físico-químicos concretos para cada instalación en
particular.
Ardila et al., 2012.
Tabla 18. Comparación entre la DBO y la DQO

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Sólidos
totales
Composición de los sólidos en aguas residuales (Vargas et al., 2016)
Sólidos Disueltos Totales (SDT): Es el material soluble
constituido por materia inorgánica y orgánica que
permanece como residuo después de evaporar y secar una
muestra previamente filtrada a través de un filtro de fibra de
vidrio con poro de 1.5 µm a una temperatura de 105 °C ± 2
°C.
Sólidos Suspendidos Totales (SST): Es el material
constituido por los sólidos sedimentables, los sólidos
suspendidos y coloidales que son retenidos por un filtro de
fibra de vidrio con poro de 1.5 µm secado y llevado a masa
constante a una temperatura de 105 °C ± 2 °C.
Sólidos Suspendidos Volátiles (SSV): Son aquellos sólidos
suspendidos que se volatilizan en la calcinación a 550 °C ±
50 °C.
Sólidos Totales (ST): Es el residuo que permanece en una
cápsula después de evaporar y secar una muestra a una
temperatura de 105 °C ± 2 °C.
Sólidos Totales Volátiles (STV): Cantidad de materia
orgánica e inorgánica que se volatiliza por el efecto de la
calcinación a 550 °C ± 50 °C.
NORMA MEXICANA NMX-AA-034-SCFI-2015 ANÁLISIS DE AGUA - MEDICIÓN DE
SÓLIDOS Y SALES DISUELTAS EN AGUAS NATURALES, RESIDUALES Y RESIDUALES
TRATADAS – MÉTODO DE PRUEBA

Tabla 15. Escala de clasificación de algunos parámetros de calidad del agua.
Fuente: SEMARNAT.
1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Carbono orgánico total (COT)
Se refiere a todo el contenido de carbono presente en
una muestra de agua residual tanto carbono
inorgánico (carbonatos, bicarbonatos y CO2 disuelto)
como orgánico, derivado de la descomposición de
material vegetal, crecimiento bacteriano y las
actividades metabólicas de los organismos vivos, se
puede dividir en carbono orgánico purgable (contiene
los compuestos orgánicos volátiles) y no purgable.
Esta prueba consiste en la inyección de micro litros de
una muestra de agua residual en un tubo que
contiene un catalizador y que se mantiene a 900
grados Celsius. El anhídrido carbónico producido por
la oxidación de cualquier materia carbonacea
presente, es detectado por un analizador infrarrojo. El
carbono inorgánico, como los carbonatos, se puede
eliminar antes de la oxidación o medirse para su
discriminación.
COT por combustión catalítica a alta temperatura
Carbono
inorgánico
Carbono
total
Carbono Orgánico Total = Carbono total – Carbono inorgánico
Método por combustión a alta temperatura
con detección infrarrojo (IR).

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
Para la evaluación de las alternativas de tratamiento y elección de la
mas apropiada para cada caso en particular, es necesaria la
consideración de otra serie de condicionantes. Entre ellas, se
mencionan las siguientes:
• Requerimientos de calidad del agua residual tratada.
• Requerimientos, disponibilidad y costos de terreno.
• Requerimientos, disponibilidad y costos de mano de obra
calificada para la operación y mantenimiento de los sistemas de
tratamiento.
• Requerimientos, disponibilidad y costos de reactivos químicos,
piezas de repuesto para equipos electromecánicos requeridos por
los sistemas de tratamiento, y requerimientos de energía eléctrica.
• Proporcionalidad de costos de capital, de operación y
mantenimiento para cada alternativa de tratamiento.
• Aseguramiento de la confiabilidad de operación del sistema, y
tolerancias a fallas ocasionales en los sistemas de tratamiento.
• Requerimientos de mayor consumo de agua y baja disponibilidad.
• Producción y disposición de lodos residuales.
• Evaluación de impacto ambiental.

1.9 CRITERIOS DE
DISEÑO
La mejor alternativa de
tratamiento se selecciona con
base en el estudio individual de
cada caso, para el análisis, se
debe contar al menos, con el
dimensionamiento básico de
cada alternativa de tratamiento
que permita obtener los
requerimientos de área,
demanda de energía, así como
el costo de operación y
mantenimiento por metro
cúbico de agua tratada. Esta
evaluación es necesaria llevarla
a cabo bajo las mismas
condiciones de caudal y
calidad, de entrada y salida.

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