25/05/1999
Tratamiento y rehuso de las aguas residuales del Valle de Mexico. Un enfoque
sustentable
Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales No Convencional para Remocion
de Parasitos y Patogenos: Aplicacion en San Dionisio Ocotepec, Oaxaca.
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TRATAMIENTO
Y REUSO DE LAS AGUAS RESIDUALES DEL VALLE DE MEXICO |
El
rápido crecimiento de la población de los
países en desarrollo, aunado a lo limitado de sus
recursos económicos ha provocado que servicios básicos
como el abastecimiento de agua potable y la evacuación
de las aguas residuales domésticas se encuentra muy
rezagada, sobre todo si se compara con lo realizado para
el suministro de agua potable.
Así no sólo las zonas rurales, sino también
zonas densamente pobladas, carecen deservicios elementales
para el saneamiento de sus aguas de desecho.
La ciudad de México es una prueba de eso; se estima
que si 97% de su población, sin contar con la zona
conurbana, cuenta con toma de agua domiciliaria, 18% no
tiene servicio de drenaje (NRC, 1995. En la zona sur-oriente
(delegaciones Iztapalapa y Tlahuac), el porcentaje es, pues,
claró que en la capital Mexicana existe un volumen
importante de aguas residuales de origen domestico que se
evacuan sin ningún control en las inmediaciones de
áreas habitadas, aproximadamente 2 millones de habitantes,
por otro lado, de las aguas residuales captadas por el sistema
de drenaje de la Zona Metropolitana del Valle de México
(ZMVM), alrededor de 45 m3 / seg. son evacuados, en su mayoría,
por canales a cielo abierto, hacia zona de riego de áreas
verdes, llenado de lagos y en menor medida en la industria
(NRC, 1995).
Naturalmente, en el resto del país, al igual que
en la mayoría de los países en desarrollo,
la situación se repite o se agrava.
En efecto, si bien se ha realizado un gran esfuerzo para
dotar de agua potable a un buen numero de comunidades rurales,
los problemas de la evacuación y el tratamiento se
han ignorado, ya que el costo dela infraestructura de un
sistema convencional es demasiado alto. De esta forma, al
responder a una demanda legitima de la población,
se han creado otro tipo de problemas sanitarios ambientales.
Por otra parte muy frecuentemente pueden presentarse o conflictos
por el uso del agua, particularmente en zonas donde el recurso
no es abundante. Ante esta situación, es prácticamente
común él rehúso en riego agrícola
del agua residual bruta, con todos los riesgos sanitarios
que implica. Indudablemente, la solución al problema
de tratamiento de las aguas residuales domesticas debe ser
una prioridad, no solo para proteger el ambiente, sino también
por razones socioeconómicas, dado su alto costo en
materia de salud y calidad de vida. Sin embargo, los escasos
recursos económicos disponibles hacen prever que
tal situación no se resolverá a nivel social
antes del año 2000, a pesar del plazo establecido
en la legislación (NOM001-Ecol-1996).
La gravedad del problema exige entonces soluciones efectivas,
acorto plazo, pero enmarcadas en un plan integral a mediano
y largo plazos, que dé una salida más sustentable
a este viejo problema.
La elaboración de este plan requiere de trabajo multidisciplinario,
creativo e innovador, con diagnósticos y soluciones
integrales.
Contaminación
y tratamiento de aguas residuales |
El agua al ser utilizada incorporada diversas sustancias
en forma suspendida, coloidal o disuelta que contaminan
degrada su calidad o pureza. Una agua contaminada necesariamente
tendrá restricciones en cuanto a sus posibles usos
y podrá provocar cambios importantes en el equilibrio
ecológico del cuerpo receptor.
En la tabla 1 representan los principales agentes contaminantes
del agua, el parámetro utilizado para su medición,
así como algunos impactos negativos que pueden causar.
Para el tratamiento de aguas residuales o contaminadas existen
diversos procesos y operaciones unitarios que con una adecuada
y combinación, pueden resolver la mayoría
de los casos.
En términos muy generales existen procesos fisicoquímicos
y procesos biológicos. Los primeros hacen uso de
las diferencias en ciertas propiedades entre el contaminante
y el agua (sedimentación, flotación) o-mediante
la adicción de reactivos-cambian la forma del contaminante;
A una más fácil de separar del agua, o bien
inofensiva.
Generalmente, los segundos utilizan microorganismos que
se alimentan de la materia orgánica contaminante;
con ello, la eliminan del agua en forma de nuevas células
o de gases que pueden separarse más fácilmente
del agua en tratamiento.
Por cuestiones técnicas y económicas, los
procesos fisicoquímicos se aplican predominantemente
en el tratamiento de aguas, contaminantes orgánicos,
materia orgánica no biodegradable o compuestos tóxicos
para los microorganismos.
Por su parte, los procesos biológicos se emplean
cuando los principales contaminantes son orgánicos
biodegradables, así como algunos aniones inorgánicos
(nitratos nitritos, sulfatos sulfuros, fosfatos).
En esas condiciones las aguas residuales municipales, así
como una gran variedad de residuos líquidos industriales,
pueden tratarse por vía biológica, proceso
que se sigue predominantemente.
Existen para ello un número importante de procesos,
que se clasifican en dos grandes grupos: aeróbicos
y anaeróbicos. Los proceso aeróbicos requieren
de oxigeno (energía) y producen una importante cantidad
de lodos (células) en exceso.
Los procesos anaeróbicos no requieren oxigeno, producen
pocos lodos y generan biogás (mezcla de metano y
dióxido de carbono), por lo que sus costos de operación
y de mantenimiento son menores, aunque no alcanzan la calidad
de agua lograda con los procesos aerobios.
En este sentido, puede ser económicamente más
conveniente integrar un sistema de tratamiento con un proceso
anaerobio seguido de un aerobio; esto es particularmente
cierto en el caso de aguas residuales industriales con moderada
y alta carga orgánica.
En la tabla 2 se clasifican los diversos procesos biológicos
existentes en función de la presencia o ausencia
del oxigeno disuelto así como de la forma en que
se encuentran los microorganismos en el reactor biológico.
El medio aerobio no lo tiene.
Existe un estado anóxico entre los 2 anteriores que
se define como aquel en donde no existe oxígeno disuelto,
pero sí en forma combinada en la presencia de nitrato
y nitritos.
Manejo del agua de áreas urbanas. Caso valle de México.
El agua tiene las características de que puede reutilizarse
en cierto número de casos en serie, uno después
de otro, a través de los cuales su calidad se va
deteriorando.
Entre cada etapa puede ubicarse una operación de
tratamiento para garantizar su rehúso adecuado. Esta
diversidad de usos potenciales da lugar a la necesidad de
un manejo racional del recurso, considerando como un bien
escaso, con diferentes costos en función del grado
de calidad que presente.
Este enfoque con el apoyo financiero, tecnológico
y de organización adecuado es la única manera
de lograr niveles de cobertura del servicio del agua potable
cercanos a 100%, sin limitar, por otro lado, otras actividades
productivas, de servicios o de recreación, que requieren
agua.
La integración de distritos de rehúso urbanos,
industriales, agrícolas y sus posibles combinaciones
de ser una prioridad en zonas donde el agua está
ya limitada. La zona Metropolitana del Valle de México
(ZMVM) es un caso claro, en donde el impacto potencial del
rehúso de agua puede ser muy grande, sobre todo si
se compara con las tímidas acciones que se llevan
a cabo en este sentido.
La ZMVM recibe 72 metros cúbicos de agua potable
por segundo, de los cuales dos terceras partes provienen
de los acuíferos sobreexplotados del Valle de México,
25% se importa de cuencas vecinas, transportándola
hasta 130 Km, aproximadamente 1.200 metros de altitud por
vencer en el caso del sistema Cutzamala, y el resto de las
ya marginales fuentes superficiales (NRC; 1995. Así
actualmente grandes volúmenes de costoso líquido
con un solo uso son finalmente desalojados del valle, en
forma de aguas residuales.
Estas aguas se reutilizan posteriormente para riego agrícola
de 90.000 hectáreas en las cuencas de los ríos
Tula y Salado, con riegos sanitarios que aún no evalúan
seriamente, a pesar de que son varias las décadas
en que se ha recurrido a esta práctica.
A esta situación hay que agregar las fugas que se
presentan los sistemas de re distribución de agua
potable que en el caso del Valle de México, debido
a la naturaleza del subsuelo y la sismicidad de la zona,
se estiman por arriba del 30% se desconoce la cifra real
por la escasa cobertura en el micro y la macro medición
del agua del suministro.
Las acciones que se han emprendido para mejorar el uso del
vital líquido en el Valle de México son aún
limitadas frente al tamaño del problema. Alrededor
de 6 m cúbicos de aguas residuales tratadas por segundo
se rehúsan en el Valle de México fundamentalmente
en el riego de áreas verdes, llenado de lagos (Chapultepec
San Juan de Aragón, Nabor Carrillo) y en menores
medidas en ciertas actividades industriales y de servicios.
La sustitución de muebles sanitarios de bajo consumo
viene también a contribuir el uso del agua.
Sin embargo se requieren decisiones políticas y colectivas
de mayor alcance, que aborden el manejo integral del recurso
en todos sus aspectos, con el fin de contribuir realmente
ala solución dela problemática desde la raíz.
Si este enfoque no se adopta, la ZMVM continuará
agotando sus recursos hídricos y los de cuencas vecinas,
los que comprometerá cada vez más su ya de
por si limitada sustentabilidad.
Como elemento importante dentro de un plan de manejo integral
del agua para la ZMVM se encuentra en el rehúso masivo
de agua tratada de diferentes calidades en función
de su demanda de un mercado del agua su costo real y tender
hacia reducción de los subsidios actuales.
Solución “al final del tubo”
En este sentido, es preocupante que la solución adoptada
a nivel gubernamental para el saneamiento de las aguas residuales
del valle de México no contemple acciones del rehúso
dentro de la cuenca y opte por un tratamiento de tipo “al
final del tubo” Si bien existen compromisos para entregar
el agua residual del Valle de México a los agricultores
de las cuencas de los ríos Tula y Salado, la agricultura
en esa zona está lejos de ser eficiente en la aplicación
de sus láminas de riego.
Sin duda, un elemento clave para lograr el manejo integral
del agua en el Valle de México: el uso eficiente
del agua y el manejo sustentable del recurso. Estos conceptos
tienen en común el rehúso amplio, en la misma
cuenca, del agua residual tratada.
Aunque existen una clara oposición al necesario cambio
en la forma de abordar los problemas relacionados con la
planeación de los servicios de agua potable y saneamiento,
la presión social seguramente provocará que
opciones menos convencionales, en la misma medida más
adaptadas, empiecen a aplicarse.
En particular, las inversiones mayores por hacer en las
diversas obras de infraestructura requerida por los servicios
de capacitación, potabilización, abastecimiento,
drenaje tratamiento, rehúso y evacuación final
del agua, deberán contemplar la aplicación
de tecnologías innovadoras y adaptadas a las condiciones
locales.
Con esto se lograrán economías en el costo
físico del sistema, así como en su operación
y mantenimiento lo cual hará factible, lo cual a
su vez, su sostenimiento mediante cuotas razonables, a la
medida de la capacidad del pago de los usuarios.
Existen opciones más integradas que pueden cubrir
la carencia de agua potable y saneamiento en zonas urbanas
y rurales. El manejo descentralizado del agua puede serla
respuesta con limitada infraestructura. La instalación
de grandes colectores de drenaje y grandes plantas de tratamiento,
es decir, el enfoque convencional, no necesariamente es
la solución más adecuada.
El tratamiento y rehúso in situ abre amplias posibilidades
de un manejo racional (Noyola y Monroy, 1987) La escala
de este tipo de aplicaciones puede variar entre una casa
habitación individual hasta una colonia, pasando
por condominios, conjuntos habitacionales, fraccionamientos
e industrias una vez desarrollada este tipo de tecnología
se podría diseminar rápidamente, ya que no
requeriría grandes obras civiles, constituyendo así
una pronta respuesta a las necesidades crecientes de este
servicio.
Además de su flexibilidad, los sistemas recolección
y tratamiento de in situ pueden favorecer las acciones de
rehúso en el mismo predio o en zonas aledañas
El riesgo de áreas verdes cercanas, la infiltración
en suelos adecuados o el retorno para descarga de sanitarios
son ejemplos de programas de rehúso que podrían
efectuarse. Otra estrategia sería la recolección
de las aguas tratadas en estos sistemas para un uso posterior
a mayor escala y más controlado.
En este caso, la ventaja se reflejaría en el costo
reducido del sistema de drenaje, menores diámetros
y pendientes de la red colectara, así como del sistema
de tratamiento; incluso podría efectuarse el intercambio
de agua potable por agua tratada entre una zona marginada
y zonas urbanas que cuenten con áreas verdes o zonas
industriales. Un esquema conceptual del manejo del agua
propuesto para zonas urbanas favorece la existencia de dos
sistemas de recolección y tratamiento de efluentes:
uno autónomo o in situ y otro centralizado o convencional..
,
Para poder llevar a cabo estas acciones se requieren desarrollar
sistemas de tratamiento de aguas residuales, principalmente
doméstica que sean compactos, económicos eficientes,
confiables y con bajas necesidades de operación y
de mantenimiento.
En el estado actual la tecnología, da respuesta para
algunos sistemas biológicos de tipo anaerobio (Noyola,
1986), complementados con otro tipo de procesos, en función
de la calidad de agua requerida.
Tratamientos de aguas residuales con fines de rehúso.
La tecnología desarrollada para el tratamiento de
aguas residuales de todo tipo es sumamente variada y puede
integrarse un tren de tratamiento para lograr calidades
de aguas específicas que sea al menos técnicamente
factible. Sin embargo, disponibilidad del recurso agua en
la mayoría de los casos, hace que el costo de este
insumo sea bajo o incluso, por consideraciones sociales
y políticas, subsidiado.
En esta situación es tratamiento de aguas residuales
con fines de rehúso estará limitado en su
factibilidad económica al no lograr producir una
agua tratada con costos competitivos, capaz de motivar al
usuario para que opte por un insumo con calidad inferior
al agua de primer uso.
Por lo anterior la concepción de un programa de rehúso
debe abordar el problema técnico la calidad de agua
mínima necesaria para determinado rehúso y
la integración de un tren de tratamiento capaz de
lograr esa calidad con los menores costos y el problema
económico tender hacia una estructura de tarifas
que recupere el costo real del servicio de suministro de
agua.
Como ya se mencionó la ZMVM, por los volúmenes
de agua que maneja, por su influencia en cuencas vecinas
y por los efectos negativos que provoca debe abordar el
problema del manejo del recurso de una manera más
sustentable. Esta necesidad ya se torna urgente, ante la
perspectiva de la integración de la megalópolis
del centro de México (Toluca, Cuernavaca y Pachuca
y a más largo plazo Querétaro y Puebla Garza,
1987).
La posible decisión de construir el nuevo aeropuerto
de la CD. de México en dirección a la ciudad
de Pachuca sería indudablemente un detonante para
la integración de esta población a la mancha
urbana de la metrópoli. Desafortunadamente, las autoridades
gubernamentales no proponen aún planes o acciones
ambiciosas, integrales, a la medida del problema, lo que
hace prever que la sociedad civil empezará a organizarse
ante la amenaza de la escasez y del colapso.
Una iniciativa en este sentido la presentan Mazarí
et al.. (1996), al proponer específicamente una acción
para contribuir al salvamento hidrológico de la subcuenca
de Zumpango, la más afectada de la ZMVM por sobreexplotación
del acuífero, seguida de Chalco. Esta propuesta comprende
la construcción de núcleos agroindustriales
basándose en el rehúso del agua del gran canal
de desagüe, que a su ves permita la recarga del acuífero
con agua tratada.
En este esquema, parte del agua que actualmente se evacua
de la región, se aprovecharía al dar sustento
a nuevas actividades agrícolas, ganaderas y micro
industriales, a la vez que se contribuiría a reducir
el déficit de recarga del acuífero. En este
planteamiento el agua sería utilizada para riego
agrícola y de áreas verdes para cría
de animales e industria enfriamiento y lavado para uso domestico
descarga de sanitarios, jardines, lavado de pisos y autos
y para llenado de lagos y canales con fines de infiltración
superficial.
Por otro lado los productos orgánicos del tratamiento
(lodos) y los residuos vegetales y animales, podrían
aprovecharse para producir biogás (energía)
y mejores suelos naturales (composta, abono líquido).
Este sistema busca integrar sus flujos de materia y energía
con el fin usar racionalmente sus recursos y subproductos
dentro de un marco de sustentabilidad (Noyola, 1997)
El sistema de tratamiento de aguas residuales para este
núcleo agroindustrial deberá conformarse mediante
operaciones y procesos unitarios que aseguren las calidades
de aguas requeridas para cada opción de rehúso,
con costos de inversión, operación y mantenimiento
que en forma global logren abaratar el metro cúbico
producido.
Estos planteamientos también son aplicables a procesos
de tratamiento que suministren agua tratada para diversos
fines, en función dela demanda de la zona o distrito
de rehúso, ya se urbano o rural, en el Valle de México.
Para definir la calidad del agua en función del rehúso
se puede, en primera instancia hacer referencia a la normatividad
mexicana en la materia.
Existe una norma oficial mexicana que regula, entre otros
tipos de evacuación final, el rehúso directo
del agua en la agricultura: la NOM-ECOL-1996 (Diario Oficial,
6 de enero de 1997). Por su parte la NOM-003-ECOL, actualmente
en preparación regulará algunas opciones de
rehúso de aguas residuales tratadas.
Para el rehúso de agua en enfriamiento lavado de
pisos o autos, descarga de sanitarios y riego de áreas
con riesgo de contacto humano , no existe aun un texto normativo,
La dirección general de construcción y Operación
de construcción Hidráulica (DGCOH) del Gobierno
del Distrito Federal ha establecido criterios de calidad
con fines de rehúso en industria, recarga artificial
de acuífero por inyección, e inclusive para
su potencial incorporación a la red de agua potable
(Metcalf y Hedí, 1991).
Existen experiencias en Estados Unidos (Denver, El Paso,
Orange,County), Israel, Namibia y Sudáfrica. En México
se ha operado una planta piloto de demostración que
pueda tratar l litro por segundo de un efluente biológico
secundario hasta una calidad que cumple con los criterios
de agua potable (Flores Herrera, 1982; Martínez 1999).
En todos los casos la calidad de agua potable no económicamente
factible salvo una drástica carencia del abastecimiento
normal de la población debido a sequías severas
y sólo en esos periodos de emergencia.
Para alcanzar diversas calidades de agua tratada, en función
del rehúso seleccionado, puede integrarse a los trenes
de tratamiento que se presentan en forma esquemática
en la figura 2. En este arreglo se pueden identificar los
siguientes trenes de tratamiento. 1.- Tren básico
integrado por rejilla, desarenador tratamiento anaeróbico
desinfección. 2.- Tren básico + Filtración
lenta y desinfección. 3.- Tren básico+ Remolición
biológica de Nitrógeno, filtración
rápida y desinfección. 4.- Tren básico
+ remoción biológica de nitrógeno,
remoción química de fósforo, filtración
rápida y desinfección. 5.- Tren básico
+ remoción biológica de nitrógeno,
remoción química de fósforo, filtración
rápida ozonación adsorción en carbón
activado. 6.- Tren 5 + Osmosis inversa y desinfección.
La tabla 3 presenta el tipo de rehúso posible para
cada tren de tratamiento algunos parámetros relevantes
de la calidad del efluente y los posibles cuerpos receptores
de acuerdo con lo especificado en la NOM-001-ECOL-1996.
Los esquemas presentados difieren de otros reportados en
la literatura (Metcalf y Hedí, 1991), en que el tratamiento
biológico principal (remoción de carbono orgánico)
se da con un reactor de tipo anaerobio que se propone sea
de lecho de lodos de flujo ascendente UASB, por sus siglas
en inglés).
La razón de esta selección es que no requiere
energía para oxigenar el medio al hacer un proceso
anaerobio; produce comparativamente menores cantidades de
lodos de purga, ya espesados ( al 4%), y parcialmente digeridos;
no es necesario un sedimentador secundario, lo que simplifica
la operación y el manejo de lodos, si un sedimentador
secundario, lo que facilita la operación general
del proceso. Por otro lado produce biogás que aunque
en cantidades limitadas por un bajo contenido de materia
orgánica puede ser aprovechado.
En suma es un proceso robusto, que requiere poca operación
y mantenimiento, lo que se traduce en bajos costos de tratamiento.
Una comparación económica entre diversos procesos
de tratamiento biológico que da sustento a lo anterior
la presentan Sámano Noyola (1996).
Una variante en el proceso biológico que también
podría adoptarse es el reactor por lotes (SBR, por
sus siglas en inglés), que por medio de etapas de
llenado, reacción con mezcla, reacción con
aeración, sedimentación y drenado puede remover
en un mismo tanque el carbón orgánico, el
nitrógeno y el fósforo (este último
contenido en lodos de purga).
Con este proceso se podría programarse diferentes
calidades que complementado con procesos similares a los
de la figura 2, se alcanzaría las calidades de la
tabla 3.
Conclusiones
El balance hidrológico de la cuenca del Valle de
México presenta desequilibrios graves, que comprometen
la vialidad de las actividades humanas. El manejo Actual
del recurso en la zona se aleja claramente de los criterios
de sustentabilidad. La solución adoptada para el
proyecto de saneamiento del Valle de México es de
tipo “al final del tubo” y no incorpora las
necesarias acciones de rehúso en el interior de la
cuenca, lo que resultará en una solución parcial
y de corto plazo, a pesar de los grandes recursos económicos
involucrados.
Es necesario abordar el problema de la escasez del agua
y del rezago en la infraestructura de saneamiento con nuevos
enfoques. El manejo sustentable del agua requiere soluciones
integrales en muchos casos descentralizados, en donde se
vea el agua como un recurso de múltiples usos escalonados.
Existen las opciones tecnológicas para producir aguas
tratadas para diversos rehúsos.
La factibilidad económica se presentará cuando
el consumidor cubra los costos reales del agua, sin subsidios.
Para lo anterior es necesaria una decisión política
y colectiva, que de no tomarse repercutirá seriamente
en el futuro desarrollo del Valle de México y sus
cuencas vecinas.-
REFERENCIAS
Comisión Nacional del agua. Estudio de factibilidad
para el saneamiento del Valle de México. Informe
final 1995.
Dirección General de Construcción y operación
Hidráulica DDF. Criterios de calidad para diferentes
rehúso. Documento interno 1995.
Flores Herrera F “tecnologías para el tratamiento
de aguas residuales”. El sistema hidráulico
del DF. G Guerrero A: Moreno y H Garduño. Editores
DDF, 11.1-11.17.1982.
Garza G. “Hacia la superconcentración industrial
de la ciudad de México, México DDF y el Colegio
de México 1987.
Martínez Ramírez, Gregorio “Procesos
avanzados en tratamiento de aguas residuales”Memorias
del VII Congreso Nacional de Ingeniería Sanitaria
y Ambiental SMISA , AC 19ª 21D Septiembre Oaxaca C-194-199,1990
Mazarí MJ. Alberto H.M. Mazarí y S González
“Agrietamiento de arcillas lacustres y su relación
con el rehúso del agua” Hacia el tercer milenio
M. Mazarí compilador, el Colegio Nacional, México
1996.
Metcalf y Hedí Inc (1991) Wastewater Engineering.
Treatment Disposal, Reuse, tercera ed., Mc. Graw-Hill, Nueva
York, National Research Council, Academia de la Investigación
Científica A.C. Y Academia Nacional de Ingeniería
A.C. El suministro de agua de la ciudad de México:
mejorando la sustentabilidad, National Academy Press, Washintong
D.C. 114 pp., 1995.
Noyola A. “La digestión anaerobia aplicada
al tratamiento de aguas residuales a nivel individual y
semicolectivo”, Memorias del V Congreso Nacional de
Ingeniería Sanitaria y Ambiental, SMISA AC. Puebla,
Pue. 131-135, 1986
Noyola A y O. Monroy “El tratamiento in situ de aguas
residuales como una alternativa para un mejor manejo del
agua en la ciudad de México”, Congreso Internacional
Metrópolis 87, México D.F Mayo de 1997
Zamarro J. Y A. Noyola “Análisis de costo de
inversión y operación de sistemas de tratamiento
de aguas residuales municipales para pequeñas poblaciones”Federalismo
y Desarrollo 54,49-54, 1996.
Calidad de agua tratada y especificada debido a que e l
proceso de tratamiento requiere un tiempo de arranque y
estabilización durante el cual se genera la biomasa
necesaria para llevar a cabo la biodegradación de
materia orgánica presente en el agua residual.
Una vez finalizadas estas 2 etapas de verificación
de calidad de agua tratada, se solicitó al Instituto
de Ingeniería un estudio de muestreo y caracterización
de efluentes , así como el aforo de todas las instalaciones
bajo seguimiento, con fin de determinar las causas por las
que éstas no están cumpliendo con la calidad
de agua tratada requerida. Este estudio se realizó
durante 7 días, y mostró que las características
de los efluentes y los flujos de diseño corresponden
a los propuestos y anexos técnicos de las bases de
licitación, con excepción dela F S-18 (comedor
anexo de la ingeniería).
Las tablas 4 y 5 muestran resultados de los análisis
que se realizaron durante esta tercera etapa a las muestras
compuestas de las instalaciones con flujo de diseño
de 5 m3/d, y de las instalaciones del tratamiento con flujo
de diseño de 10 a15 m3/d, tras los resultados de
los aforos realizados por fosa, así como el flujo
promedio máximo y mínimo, durante un periodo
de muestreo de 10 horas durante el día.
En el caso de la F S.-18se pudo observar que la DQO, del
efluente fue más alta 3,522.56mgdqo/1) de lo especificado
en los anexos técnicos (de442.26.a663.39mg/1) y que
la instalación de tratamiento tenía un aporte
de agua residual no previsto adicional al del comedor anexo
de ala Facultad de Ingeniería, el cual provocó
fuertes choques hidráulicos, aunque el flujo promedio
fue de 4.24m3/d, por debajo de lo especificado (5m3/d).
No obstante lo anterior la eficiencia de remoción
de DQO fue de 90%
En el caso de la F S.-23 (gimnasio) el estudio realizado
mostró que aunque el flujo promedio de la instalación
(8.5m3/d,) fue menor a lo especificado en alas bases de
licitación (15m3d), existieron fuertes choques hidráulicos
en ciertas horas del día estableciendo que la instalación
no cumplía con localidad de agua tratada debido posiblemente
a que durante estos choques hidráulicos el TRH de
la instalación (21.6 h con flujo de diseño
en el biorreactor anaerobio), fue hasta 1.8 veces menor,
por lo que la población bacteriana no tenía
el tiempo suficiente para completar la degradación
de la materia orgánica que entra al sistema.
Adicionalmente estos choques hidráulicos provocaron
el arrastre de biomasa del lecho de lodos del biorreactor
anaerobio, y por lo tanto una disminución en la capacidad
de eliminación de materia orgánica.
Finalmente, como resultado de los estudios realizados se
determinó que para evaluar la capacidad de las instalaciones
de tratamiento era necesario analizar las muestras de los
afluentes durante los periodos de tiempo en que las instalaciones
están recibiendo el flujo de diseño (entre
las 14.00 y 16.00 horas), con el fin de evitar los efectos
negativos de las sobrecargas hidráulicas, así
como elevar la dosis de hipoclorito de sodio de 6ppm.a12y15ppm
en las instalaciones de10a15m3/d, respectivamente, con el
fin de reducir la DQO en el efluente. Esta campaña
de muestreo y análisis se llevo a cabo el 28 de abril
al 2 de mayo de 1997.
Se tomaron muestras puntuales de los efluentes entre las
14.00 y16.00 horas de las fosas sépticas F S.-18
(comedor anexo de ingeniería), F S.-25. (Caseta vigilancia
del estadio Olímpico), F S.-26 (UDUAL), FS.-15 (postgrado
de Odontología al norte) y F S.-23 (gimnasio). La
instalación de tratamiento F S,-06 sala Nezahualcoyotl)
no se incluyó en esta etapa, debido a que desde la
segunda etapa de caracterización ya había
cumplido con la calidad de agua tratada solicitada.
La caracterización de las muestras se realizó
mediante los parámetros establecidos en los anexos
técnicos de las bases de licitación. En el
caso delos análisis de DQO y SST se realizaron durante
5 días consecutivos en tanto que para las determinaciones
de DBO, grasas y aceites y coniformes fecales, para las
instalaciones de 10 a15m3/d, se realizaron análisis
durante 3 días consecutivos. De las tablas 7 a 10
se muestran los resultados obtenidos durante los trabajos
de muestreo para las instalaciones de 5,10y15me/d, respectivamente.
La tablas 11 y 12 muestran el promedio de los resultados
obtenidos durante la caracterización de los efluentes
de las instalaciones de tratamiento de 5 10 y15 m3/d, respectivamente,
así como los límites máximos instantáneos
solicitados.
Los resultados dela tabla 11 muestran que las instalaciones
de tratamiento de 5m3/d, alcanzaron la cantidad de agua
tratada que se solicitaba en los anexos técnicos
de las bases de licitación, con excepción
de la concentración de DQO del efluente en la F S.-18
(comedor anexo de ingeniería).
Sin embargo, en esta instalación la concentración
de materia orgánica es sustancialmente mayor a la
incluida en los anexos técnicos de las bases de licitación,
y logra una eficiencia de eliminación de materia
orgánica superior a 90%. Con respecto a la tabla
12, los resultados obtenidos de SST para las instalaciones
de 10 a 15 m3/d, muestran que probablemente la biomasa había
alcanzado cierto equilibrio de crecimiento y de flujos relativamente
altos provocaron el arrastre y/o desprendimiento de ésta,
lo cual afecta directamente a la concentración de
SST en el efluente.
Conclusiones
Las instalaciones de tratamiento seleccionadas entregaron
agua residual tratada de acuerdo con especificaciones, en
condiciones adecuadas para su disposición final mediante
infiltración al terreno disminuyendo el riesgo potencial
de contaminación al acuífero de la zona metropolitana
del Valle de México.
El tratamiento in situ mostró ser una alternativa
para el tratamiento de aguas residuales generadas en la
UNAM, ya que se logró dotar de una infraestructura
de tratamiento con ventajas significativas en cuanto a operación.
Mantenimiento e insumos, al mismo tiempo que se abatió
el costo en construcción de líneas de drenaje,
con lo cual se pueden establecer que el modelo aplicado
por ala UNAM puede implementarse en casos con condiciones
semejantes.
Reconocimiento
Se reconoce la participación de la Dirección
General de Obras y Servicios Generales de la UNAM, así
como del programa de la UNAM-BID, por ala integración
y el financiamiento del proyecto de infraestructura de aguas
residuales para la ciudad Universitaria.
Referencias
APHA,AWWA,WPCF, Estándar Methods for the Examination
of Water and Wastewater, 10 Edition, American Public Health
Assoc. Editor Estados Unidos, 1990.
Noyola A., JS Sámano y A Saucedo, Selección
de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales en el Campus
Universitario Programa UNAM-BID, Informe Técnico
Instituto de Ingeniería. UNAM NUM.332.1994.
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