Operacion y Mantenimiento de Tanques Imhoff y Lagunas de Oxidacion

8/16/2019 Operacion y Mantenimiento de Tanques Imhoff y Lagunas de Oxidacion

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GUÍA PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DETANQUES SÉPTICOS, TANQUES IMHOFF Y

LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

Lima, 2005


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OPS/CEPIS/05.168UNATSABAR

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Tabla de contenidoPágina

Capitulo I. Guía para la operación y mantenimiento de tanques sépticos,tanques Imhoff y lagunas de estabilización

1. Introducción ......................................................................................................... 52. La operación y el mantenimiento ......................................................................... 63. Contenido del manual .......................................................................................... 74. Operador ............................................................................................................... 8

4.1. Experiencia ................................................................................................. 84.2. Responsabilidades ....................................................................................... 94.3. Incentivos .................................................................................................. 10

5. Consideraciones básicas ..................................................................................... 105.1. Registros operacionales y reporte periódicos ........................................... 105.2. Programa de muestreo y medición ............................................................ 12

5.3. Procesamiento de la información .............................................................. 135.4. Informes periódicos .................................................................................. 165.5. Seguridad .................................................................................................. 185.6. Calibración de estructuras de medición de caudales y otros ..................... 195.7. Medidores de oxígeno .............................................................................. 19

Capitulo II. Consideraciones para la operación y mantenimiento de tanques sépticos

1. Introducción ....................................................................................................... 202. Operación y control del tanque séptico .............................................................. 21

2.1. Arranque ................................................................................................... 21

2.2. Inspección y evaluación ............................................................................ 222.3. Limpieza ................................................................................................... 242.4. Abandono de obra ..................................................................................... 262.5. Control de calidad ..................................................................................... 26

Capitulo III. Consideraciones para la operación y mantenimiento de tanquesImhoff y lechos de secado

1. Introducción ....................................................................................................... 272. Operación y control del tanque Imhoff .............................................................. 28

2.1. Arranque ................................................................................................... 28

2.2. Operación .................................................................................................. 282.3. Limpieza ................................................................................................... 302.4. Falla de operación ..................................................................................... 33

3. Operación y control de lechos de secado ........................................................... 353.1. Preparación del lecho de secado ............................................................... 353.2. Reemplazo de la capa de arena ................................................................. 363.3. Calidad del lodo digerido ......................................................................... 363.4. Descarga del lodo digerido ........................................................................ 37


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3.5. Profundidad del lodo ................................................................................ 373.6. Remoción del lodo de los lechos de secado .............................................. 37

4. Personal .............................................................................................................. 385. Programa de pruebas de laboratorio y campo .................................................... 39

5.1. Control de procesos .................................................................................. 39

5.2. Frecuencia ................................................................................................. 405.3. Preservación............................................................................................... 406. Registros, operaciones y reportes periódicos ..................................................... 40

6.1. Reporte mensual ....................................................................................... 406.2. Reportes periódicos .................................................................................. 416.3. Formato de registro de análisis ................................................................. 41

7. Riesgo para el personal ...................................................................................... 417.1. Peligros con instalaciones eléctricas ......................................................... 417.2. Enfermedades de origen hídrico ............................................................... 417.3. Equipo de seguridad ................................................................................. 42

Capitulo IV. Consideraciones para la operación y mantenimientode lagunas de estabilización

1. Introducción ....................................................................................................... 432. Tratamiento del agua residual en lagunas de estabilización .............................. 43

2.1. Biomasa de las lagunas de estabilización ................................................. 432.1.1. Bacterias ........................................................................................ 442.1.2. Algas ............................................................................................. 442.1.3. Zooplakton .................................................................................... 442.1.4. Macrophyta ................................................................................... 45

2.2. Mecanismos de purificación ..................................................................... 45

2.2.1. Sales minerales ............................................................................. 452.2.2. Materia orgánica ........................................................................... 452.2.3. Sólidos suspendidos ...................................................................... 45

3. Personal, responsabilidades y equipamiento administrativo .............................. 483.1. Personal necesario .................................................................................... 483.2. Descripcion de responsibilidades ............................................................. 48

3.2.1. Jefe de planta ................................................................................ 483.2.2. Operador ....................................................................................... 503.2.3. Electromecánico ............................................................................ 513.2.4. laboratorista .................................................................................. 513.2.5. Obreros .......................................................................................... 52

3.3. Requerimientos administrativos ............................................................... 533.4. Documentacion requerida por el jefe de planta ........................................ 543.5. Equipo de trabajo ...................................................................................... 543.6. Requerimientos complementarios ............................................................ 55

3.6.1. Abastecimiento de agua potable ................................................... 553.6.2. Residuos sólidos ........................................................................... 553.6.3. Productos químicos ....................................................................... 55


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4. Puesta en marcha de las lagunas de estabilización ............................................. 564.1. Generalidades ........................................................................................... 564.2. Aspectos previos ....................................................................................... 564.3. Llenado de las lagunas anaerobias ............................................................ 564.4. Llenado de lagunas facultativas ................................................................ 57

5. Operación normal, principales problemas de funcionamiento y posibles soluciones ............................................................................................. 575.1. Conductos ................................................................................................. 575.2. Cámara de rejas ......................................................................................... 585.3. Desarenador .............................................................................................. 585.4. Medidor de caudal ................................................................................... 585.5. Estructuras de distribución ....................................................................... 595.6. Estructuras de ingreso, interconexión y salida de lagunas ........................ 595.7. Tanque de contacto de cloro ..................................................................... 595.8. Laguna de estabilización ........................................................................... 59

6. Monitoreo ........................................................................................................... 63

6.1. Niveles de control ..................................................................................... 636.2. Lugares de muestreo .................................................................................. 636.3. Parámetros y frecuencia de muestreo ....................................................... 636.4. Equipos de laboratorio requeridos ............................................................ 646.5. Formularios ............................................................................................... 64

7. Procesamiento de información e informes ......................................................... 727.1. Procesamiento de la información .............................................................. 72

8. Limpieza de las lagunas de estabilización .......................................................... 778.1. Generalidades ........................................................................................... 778.2. Limpieza de las lagunas anaeróbicas ........................................................ 778.3. Limpieza de las lagunas facultativas ........................................................ 78


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Capítulo I . Guía para la operación y mantenimiento de tanques sépticos, tanquesImhoff y lagunas de estabilización

1.

Introducción

Durante los últimos años, el mundo ha venido observando con inquietud, analizandoy tratando de resolver con mayor dedicación una serie de problemas relacionados con eltratamiento y disposición final de los residuos líquidos provenientes del uso doméstico,comercial e industrial.

Las masas receptoras de estas aguas que están conformadas por ríos, corrientessubterráneas, lagos, estuarios y mar, se han visto afectadas en un gran número de ocasiones por la contaminación, sin poder asimilar y neutralizar las cargas poluidoras conllevando aque las masas receptoras pierdan sus condiciones naturales de apariencia física, química y biológica y por ende su capacidad de sustentar el equilibrio ecológico que de ellas se espera.

Por ello, resulta importante que para combatir la contaminación de los cursos ycuerpos de agua se realice un adecuado tratamiento de los desechos líquidos, haciéndoseimprescindible ejecutar una buena operación y mantenimiento de cada uno de los procesosque conforman la planta de tratamiento de aguas residuales. Al efecto, ello solo será posibleen la medida en que se cuente con personal capacitado, adecuado manual de operación ymantenimiento, equipamiento mínimo indispensable y adecuada remuneración.

El manejo y el mantenimiento de la planta de tratamiento debe estar basada enmanuales de operación y mantenimiento en donde se identifiquen los procesos que hagan posible el funcionamiento óptimo, eficiente y efectivo de la planta sin que se produzcaninterrupciones debidas a fallas de cualquiera de los elementos, procesos u operaciones

ocasionado por una deficiente operación o mantenimiento.

Cuando se prepara un manual de operación y mantenimiento, debe tenerse en cuentael nivel de preparación de la persona hacia quien está dirigido. Es muy común encontrarmanuales escritos con un lenguaje técnico elevado a nivel de ingeniero, cuando sonempleados por obreros o técnicos, lo que conduce a ser caso omiso del manual, por ellenguaje ininteligible en que fue redactado.

Asimismo, durante la elaboración del manual es necesario analizar el ambienteeconómico, social, técnico y físico en que se encuentra la planta de tratamiento paraidentificar aquellos procesos operacionales y de mantenimiento que puedan llevarse a cabosin problemas y de acuerdo a las condiciones locales.

En ningún momento el manual de mantenimiento debe ser absoluto, periódicamentedebe ser sometido a revisiones para actualizarlo a las necesidades existentes en cadamomento. En estas revisiones se incluirá las instrucciones necesarias para cualquier nuevo procedimiento, equipos o instalación que se haya ejecutado como consecuencia de mejoraso ampliaciones de la planta de tratamiento.


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Una planta de tratamiento de aguas residuales está compuesta de una serie deinstalaciones que pueden ser desde sencillas hasta de una complejidad que amerita ejecutar programas sofisticados de operación y mantenimiento. En la elaboración del manual deoperación y mantenimiento deben agruparse los procesos, operaciones, estructuras yequipos estableciéndose los procedimientos comunes que puedan aplicarse a ellos,

consiguiendo de esta forma simplificar su operación o mantenimiento cuando se dispone deequipos y procesos variados.

Aunque un manual de operación y mantenimiento no puede ser exhaustivo, esrecomendable que contenga los fundamentos teóricos necesarios como para que la o las personas encargadas de estas labores pueda establecer ella misma las medidas necesariasmientras se consulta con el superior o se reciben instrucciones más precisas.

Finalmente, es necesario establecer un sistema de control adecuado que permita encualquier instante reconocer que procesos de operación o mantenimiento se estánejecutando, si se está llevando a cabo en forma adecuada o cuales deben ser modificadas,

suprimirse o añadirse para alcanzar el objetivo final de la operación y el mantenimiento.

2. La operación y el mantenimiento

La experiencia demuestra que en los países en vías de desarrollo, uno de losmayores problemas es la selección de la tecnología, la cual debe ser adecuada a lascondiciones de la comunidad y a la capacidad operativa de su operador. A veces, seencuentra que la tecnología resulta adecuada, pero que fracasa por una inadecuadaoperación o mantenimiento, la misma que se ve agravada por la ausencia o insuficiencia deregistros, procedimientos inadecuados de manejo de datos, ausencia de informes periódicoso falta de equipamiento de laboratorio.

La operación es la forma de realizar o llevar a cabo una labor con el fin que losequipos, procesos u operaciones se realicen de manera correcta para lograr el máximorendimiento de los mismos.

A su vez, el mantenimiento es la labor de reparar o restaurar un equipo, unaestructura, un proceso o una operación de tal forma que el rendimiento proyectado oesperado del mismo sea efectivo, seguro y realizado con economía para el bien de lacomunidad a la cual se atiende.

El mantenimiento puede analizarse dentro de tres tipos básicos:

• Correctivo: Son intervenciones no programadas dirigidas a devolver al equipo,estructura, proceso u operación averiada a su estado operacional que tenía antes queel defecto fuera descubierto.

• Preventivo: Son las intervenciones periódicas de cuidado e inspección programadas para prever la falla y prolongar el funcionamiento adecuado de las obras.


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• Predictivo: Es la sustitución de piezas cuando es posible predecir su falla porantigüedad o condiciones de trabajo.

3.

Contenido del manual

Los manuales de operación y mantenimiento tienen como objetivo general proporcionar los mecanismos necesarios de solución a la problemática arriba mencionado,otorgando a los operadores de los sistemas una herramienta de trabajo bajo la forma deinstructivos.

Al efecto, la documentación que conforma el manual pasa a ser una especificación onorma válida para la instalación para la cual fue desarrollada y está conformada por unaserie de reglas a las cuales deben ajustarse los responsables de las actividades de operacióny mantenimiento para un apropiado funcionamiento de la planta de tratamiento yoptimización del funcionamiento.

Generalmente, el manual de operación y mantenimiento para una planta detratamiento de aguas residuales está compuesto por los siguientes capítulos:

I. INTRODUCCIÓNII. DESCRIPCIÓN DE LOS COMPONENTES

a. Descripción del emisor y estación de bombeo b. Descripción de los procesos de tratamiento de aguas residualesc. Descripción de los procesos de tratamiento de sólidosd. Descripción de componentes complementarios de la planta

III PERSONALa. Responsabilidades del personal de operación y mantenimiento

IV. OPERACIÓN Y CONTROL DE LA PLANTAa. Proceso de tratamiento de líquidos y sólidos b. Procedimientos de operación bajo diversas condiciones de

funcionamientoc. Problemas operacionales comunes y solucionesd. manejo y disposición de residuos

V. PROGRAMA DE PRUEBAS DE LABORATORIOa. Finalidad b. Parámetros a ser evaluadosc. Frecuencia de muestreod. Control de calidad internae. Programa de muestreo y análisis

VI. REGISTROS OPERACIONALES Y REPORTE PERIÓDICOSa. Registros diarios, semanales, mensuales, bimensuales, semestral y anual b. Reportes periódicos

VII. MANTENIMIENTOa. Generalidades sobre el sistema de mantenimiento b. Sistema de inventario y registro de equipo


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c. Planeamiento del sistema de mantenimientod. Existencias en almacéne. Costo y presupuesto para mantenimientof. Registros de mantenimientog. Mantenimiento de edificios y exteriores

h. Información sobre herramientasi. Información sobre equipos mayores j. Lubricaciónk. Reparacionesl. Previsiones sobre garantíasm. Contratos de mantenimiento

VIII. SEGURIDADa. Generalidades b. Peligro con instalaciones eléctricasc. Riesgos con equipo mecánicod. Riesgos a la salud

e. Equipos de seguridad requeridosIX SISTEMA ELÉCTRICO

a. Generalidades b. Procedimientos de operación bajo diversas condiciones de

funcionamientoc. Problemas operacionales comunes y soluciones

X. SERVICIOS PÚBLICOSa. Generalidades b. Servicio eléctrico y telefónicoc. Abastecimiento de aguad. Combustibles

APÉNDICEa. Esquema de la planta de tratamiento b. Descripción de compuertas principales y aliviaderosc. Modelos de formulariosd. Productos químicose. Equipos

4. Operador

4.1 Experiencia

En general, el público cada vez tiene mayor conciencia acerca de la contaminacióndel agua y del peligro que ella significa a su salud. Asimismo, reconocen que la luchacontra la contaminación tiene un costo y que ella debe ser pagada a través de la tarifa delservicio que se presta a la comunidad y que en el presente caso, está representado por elservicio de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales. Desde que el dinero parasolventar la operación y el mantenimiento del sistema de alcantarillado y de la planta detratamiento es obtenido por el pago del servicio, el usuario tiene el derecho a exigir por la


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satisfacción de sus exigencias. Satisfacer las exigencias de los usuarios demandará a losresponsables por la prestación del servicio, el máximo rendimiento y eficiencia del personalencargado de las labores de operación y mantenimiento.

El personal responsable por la operación y el mantenimiento del servicio de

alcantarillado y tratamiento de las aguas residuales requiere tener conocimiento sobrediversos temas vinculados con su trabajo para cumplir con las responsabilidades que ellademanda. Estas responsabilidades son:

• Estar completamente familiarizado con la planta de tratamiento de aguas residuales, para lo cual debe conocer:- La función de cada una de los procesos que conforma la planta de tratamiento.- La capacidad de tratamiento de cada proceso operacional.- La forma de evaluar la operación de cada proceso y de la planta de tratamiento.- El vínculo entre los diferentes procesos que conforman la planta de tratamiento.

• Estar completamente familiarizado con la teoría y la práctica de los procesos

operacionales de la planta de tratamiento y de otros tipos de plantas mayores.• Estar familiarizado con las características de las aguas residuales a ser tratadas

incluyendo las variaciones del caudal, cargas orgánicas y de sólidos, etc.• Estar familiarizado con los procesos de mantenimiento, teniendo en mente que es

imposible realizar una buena operación sino existe un buen mantenimiento.• Estar familiarizado y ser consciente de la importancia de su trabajo en la

conservación del medio ambiente y de la salud de la población en general.• Estar familiarizado con los dispositivos legales.

4.2

Responsabilidades

Es obvio que si el operador tiene todo el conocimiento indicado anteriormente,estará capacitado en lograr una buena operación. Por ello, el operador competente esresponsable por la aplicación de sus conocimientos en la obtención de la máxima eficienciade cada uno de los procesos de tratamiento que conforma la planta y al efecto debe:

• Obtener información acerca de las características del agua residual a ser tratada.• Variar la operación de la planta de tratamiento para atender los cambios de caudal o

condiciones de carga, teniendo en cuenta la capacidad de cada proceso detratamiento de la planta en su conjunto.

• Mantener un registro completo y exacto de todos los acontecimientos relacionados

con la operación y el mantenimiento.• Supervisar y capacitar al personal subordinado en la teoría y práctica de operación,mantenimiento, seguridad, registro, etc.

• Preparar informes basados en los registros de operación y mantenimiento.• Ser capaz de comunicarse con un lenguaje adecuado con sus subordinados y jefes

sobre los diferentes temas vinculados con el tratamiento de aguas residuales.


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4.3

Incentivos

Existen numerosas razones por el que el operador pueda estar interesado encontribuir al control de la contaminación del agua. Entre las principales razones se tiene:

• Reconocido como persona competente.• Reconocido como líder de su comunidad por su lucha contra la contaminación.• Sensación de satisfacción y orgullo de la comunidad y del operador en mantener los

ríos libres de contaminación.• Ser seleccionada la planta de tratamiento de aguas residuales como lugar de reunión

para la comunidad.• Un desafío constante en donde el trabajo nunca se vuelve aburrido y monótono por

la complejidad de los problemas que se presentan diariamente.• Muchos de los desarrollos en plantas de tratamiento de aguas residuales ha sido

logrado por operadores de plantas. Las oportunidades en este sentido son ilimitadas.• No existe estación ideal, el control de la contaminación es los siete días de la

semana y las 52 semanas del año.• Aunque el problema de la contaminación del agua es tan antiguo como la

civilización, el control de ella es una nueva ciencia, por lo que existe una continua ycreciente demanda por personal técnico competente.

5. Consideraciones básicas

En la redacción del manual es necesario tener en cuenta los aspectos siguientes:

5.1

Registros operacionales y reporte periódicos

a) Generalidades

Los datos obtenidos por el operador y archivada sin procesarla carece de valor si nose dispone de un adecuado sistema de recuperación, procesamiento y difusión, porlo que se estima conveniente que el Jefe de Planta asuma esta responsabilidad. Lainformación resultante del procesamiento de los datos servirá para la adecuada tomade decisión por parte de los profesionales responsables por el manejo de la planta detratamiento, así como por los niveles directivos.

El programa de operación y mantenimiento del sistema de tratamiento de aguasresiduales se diseña a partir del supuesto de que existirá una conveniente política de

registro periódico de los parámetros operacionales.

De otra parte, la selección de los parámetros a ser registrados, debe tener en cuentael uso que se pudiera dar a la información procesada, principalmente en lorelacionado con el aspecto de control y evaluación de los procesos de tratamiento.Cada parámetro seleccionado debe ser cuestionado con el objeto de optarúnicamente por aquellos considerados estrictamente como importantes para eltrabajo.


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b) Importancia de los registros

Los registros en general son de mucha importancia y necesidad en las labores deoperación y mantenimiento de las plantas de tratamiento por que permiten obtenerinformación sobre diversos aspectos tales como:

- Eficiencia de los procesos de tratamiento;- Efectividad del tipo y frecuencia de mantenimiento para los diferentes procesos

de tratamiento;- Criterios para la modificación del plan de operación o mantenimiento;- El desempeño de la planta de tratamiento- Criterios para el diseño de similares plantas de tratamiento;- Justificación para la asignación presupuestaria de personal, requerimientos

adicionales o equipamientos.- Suministro de la información necesaria para la preparación de los reportes

mensuales o anuales.

Generalmente, se acostumbra a clasificar los registros en cuatro grupos:

- Registros de operación o funcionamiento.- Registros de mantenimiento.- Registros de determinación de costos.- Registros de personal.

Registros de operación o funcionamiento: Compuestos por:

- Caudal de entrada y salida a la planta de tratamiento.-

Características fisicoquímicas y biológicas de afluentes y efluentes.

Registros de mantenimiento: Conformados por:

- Mantenimiento de planta Registros de mantenimiento preventivo y correctivo de los procesos de

tratamiento; Mantenimiento de la edificación; y Mantenimiento de conductos, canales y componentes de la planta.

- Medidores de caudal Mantenimiento de estructuras de medición.

Mantenimiento de censores.

Registros de determinación de costos: Están conformados por:

- Registro de las adquisiciones ejecutadas en el año;- Registro de las planillas de sueldos y salarios del personal de operación y

mantenimiento; y- Registro de gastos efectuados por otros conceptos.


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Registros de personal: Están compuestos por:

- Personal empleado- Horas de trabajo por tareas

- Funciones- Categorización- Programas de adiestramiento

De otra parte, los registros deben ser permanentes, completos y exactos, y serllenados con bolígrafo y nunca con lápiz de carboncillo, ya que pueden dar lugar aalteraciones o borrones resultando en registros falsos que en muchos casos son demayor peligro que aquellos datos no registrados. Además, las ocurrencias yoperaciones realizadas durante el día, deben ser anotados por el operador en el “librode ocurrencias” en el momento oportuno, y por ningún motivo al final de la jornada.

5.2

Programa de muestro y medición

El programa de muestreo y medición a ser aplicado en los sistemas de tratamientode aguas residuales deberá estar dirigido a obtener información en tres campos:

• Control de procesos• Aspectos económicos• Criterio de diseño

a) Control de procesos

El control de los procesos es el monitoreo continuo de las operaciones o procesosque conforman el sistema de tratamiento de aguas residuales y reviste granimportancia durante la puesta en funcionamiento, así como en la fase rutinaria deoperación del sistema de tratamiento.

Básicamente, el procedimiento está conformado por un conjunto de medicionesfísicas y determinación de características operacionales como: caudal, balancehidráulico, distribución de agua, etc.; determinaciones químicas tales como: oxígenodisuelto, demanda bioquímica de oxígeno, pH, demanda química de oxígeno y deotros parámetros complementarios y de interés, en virtud que son importantes en laexplicación de los fenómenos que inciden en el comportamiento de los procesos detratamiento de las aguas residuales. Todos los resultados de este conjunto demediciones, permiten un acertado manejo de la planta de tratamiento cuando soncomparados con los criterios de diseño establecidos en la base del proyecto.


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b) Aspectos económicos

La documentación de los gastos que demandan la operación y el mantenimiento dela planta de tratamiento de aguas residuales es de gran importancia para la empresa prestadora de servicios, por que permite determinar la carga tarifaría por el concepto

del tratamiento de las aguas residuales.

Por ello, se debe registrar de modo pormenorizado los gastos ocasionados porconcepto de sueldos y salarios del personal profesional y técnico, insumosempleados en la buena operación de la planta, consumo de energía por procesos,combustibles y lubricantes, repuestos, etc.

c) Criterios de diseño

Este aspecto está íntimamente relacionado con los dos temas anteriormente tratados.Si la información técnica y económica obtenida ha estado basada en el adecuado

control de los diferentes procesos de tratamiento de aguas residuales, será deutilidad en el diseño de futuras ampliaciones, siempre que se encuentre bajocondiciones climáticas similares.

En ingeniería se conjuga la ciencia y la técnica con la finalidad de ejecutar obras que puedan funcionar satisfactoria y económicamente para el beneficio de la comunidad.Para esto, el ingeniero aprovecha todo conocimiento, bien sea científico o práctico por imperfecto que este último sea.

La experimentación y ensayos lógicos conducen al desarrollo y a la formulación demodelos matemáticos que explican con mayor o menor precisión el comportamiento

de los fenómenos en estudio, favoreciendo la elaboración de diseños y proyectoseconómicos y de alta eficiencia, traduciéndose en la maximización de los beneficiosque recibe la comunidad a través de la obra de ingeniería y en la minimización delas inversiones. Precisamente, el análisis y evaluación exhaustiva de los datos decampo conducen al desarrollo de modelos matemáticos o ecuaciones empíricas que permitan diseñar futuras instalaciones dentro del concepto de beneficio costo o a laoperación económica como en el caso de la presente instalación.

5.3 Procesamiento de la información

Los registros no serán de utilidad a menos que sean procesados y utilizados comoindicadores del comportamiento de cada uno de los procesos de tratamiento y demostrar elverdadero estado de funcionamiento del sistema de tratamiento y la eficiencia de cada proceso de tratamiento según sea el nivel de control aplicado.

Los primeros signos que el programa de operación o mantenimiento aplicado noviene dando los resultados esperados se presentan en el área de procesamiento deinformación, lo que debe conducir a reajustar las frecuencias de muestreo, los lugares de


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toma de muestras, las determinaciones analíticas, los procedimientos de muestreo, la preservación de muestras, los métodos de análisis de laboratorio o de campo, o el procesamiento de información

El procesamiento de la información deberá ser efectuado por una persona que tenga

las habilidades pertinentes para procesar, condensar y distribuir la información resumida.Esta información debe mostrar la interrelación de los diferentes parámetros, así como surelación con determinadas propiedades, tasas o factores propios de los procesos detratamiento.

En la interpretación de los datos obtenidos, la persona encargada del procesamientodebe identificar los valores máximos y mínimos predominantes para cada uno de los parámetros estudiados y descartar aquellos que presentan una desviación muy notoria y que puedan influir sustancialmente en los resultados promedios.

En lo que respecta a los cuidados durante el proceso de asimilación de los

resultados, en el caso de los valores numéricos, el promedio semanal es igual a la mediaaritmética o geométrica de dichos valores, mientras que en el caso de las apreciacionessubjetivas, bien sea del estado de los reactores o de las condiciones meteorológicas, el promedio se determina a partir del valor predominante de los resultados en un determinadolapso de tiempo, para lo cual la persona encargada del proceso de la información, debe poseer un amplio criterio de análisis.

Terminado la asimilación de los datos, se procederá al archivo de los mismosdescartándose periódicamente aquellos de poco valor y que han sido procesadoconvenientemente, mientras que los datos considerados valiosos, como son los análisis delaboratorio de la calidad del agua residual, así como el caudal afluente y efluente de cada

uno de los procesos de tratamiento, deben archivarse y almacenarse indefinidamente paratrabajos de investigación.

Como se indicó anteriormente, los datos obtenidos durante el proceso de monitoreoes difícil y laborioso de asimilar, por lo que debe existir una persona encargada de procesary sintetizar los resultados para una más fácil comprensión por parte de los interesados.

Cuando se disponga de suficientes datos, los resultados pueden sintetizarse paravisualizar el comportamiento a lo largo de tres o más años de manera continua, y al efecto,debe producirse u obtenerse entre seis a 12 respuestas por año; es decir, que puedenobtenerse promedio bimensuales o mensuales.

Finalmente, para una adecuada visión e interpretación de la información, esrecomendable que después de completar el formulario resumen, cada nueva informaciónque se añada debe conducir al desplazamiento o eliminación de la más antigua, por que eliniciar la confección de un nuevo formulario conduce a perder en ese mismo instante, lavisión histórica del comportamiento de los procesos de tratamiento.


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RETRO

ALIMENT

ACION

Figura . Diseño del programa de muestreo.

5. MUESTREO

Toma de muestrasPreservación de muestras

2. DETERMINACIONES3. LUGARES DE MUESTREO4. FRECUENCIA DE MUESTREO

1. OBJETIVOS DEL PROGRAMADE MUESTREO Y MEDICION

6. METODOS DE ANALISISCampo

7. PROCESAMIENTO DE DATOS

8. ASIMILACION DE LAINFORMACION

9. INFORMES Y DIVULGACION


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5.4

Informe periódicos

A fin de cada mes o bimensualmente debe elaborarse informes muy simples,semejantes a los realizados por el servicio de meteorología y distribuirse directamente aaquellos profesionales relacionados con la operación, supervisión, gerencia y diseño de

plantas de tratamiento. Además, este tipo de información debe estar a disposición los profesionales dedicados al estudio o investigación del funcionamiento de los procesos detratamiento. Los informes mensuales o bimensuales pueden estar conformados por losformularios resúmenes descritos anteriormente y acompañados de un breve comentariosobre los resultados o las tendencias, con especial énfasis en los que respecta a la justificación de determinadas anomalías operativas. De esta manera, la información podráestar en circulación muy rápidamente.

En el caso del informe anual, la presentación deberá ser más elaborada y en lo posible deberá estar compuesta de dos partes. La primera relacionada con los datosobtenidos durante el último año y la segunda parte con la información total recolectada

desde el momento en que se dispuso de la información procesada.

No existe una norma para redactar un informe, pero es conveniente tener en cuentaalgunos principios fundamentales para su preparación tales como:

• Conocimiento del propósito y objetivos del reporte.• Redacción para el nivel de las personas objetivo.• Conocimiento del material recopilado.• Estructuración del contenido siguiendo un orden lógico.• Utilización de gráficos.• Redacción breve y exacta tanto como sea posible.

Además es importante que al escribir el reporte, el material no necesariamente tieneque organizarse y presentarse en el mismo orden en que la información fue recolectada,sino de un modo racional. Algunos autores recomiendan el siguiente contenido para laelaboración del informe anual:

• Resumen• Conclusiones y recomendaciones• Cuerpo del reporte

Antecedentes técnicos y administrativos Detalle de los trabajos

OperaciónMantenimiento

Análisis de la información y sustentación de las conclusiones y recomendaciones• Apéndice (incluye detalles de datos y tablas utilizadas en el cuerpo del reporte)


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5.5

Seguridad

a) Equipo

Las medidas de seguridad están dirigidas a que el personal cumpla con sus

funciones y proteja su integridad física, así como su salud, para lo cual se hacenecesario que cuente con los equipos y las herramientas apropiadas para larealización de su trabajo y de los elementos necesarios para preservar su integridadfísica.

El equipo de protección individual recomendable para el personal que labora en las plantas de tratamiento es:

• Cascos de seguridad• Botas de jebe• Guantes de cuero

• Mascarillas antigas para los operadores de la cámara de rejas.• Mamelucos• Chalecos salvavidas cuando se ingrese en bote a los reactores o sedimentadores,

o se limpien las paredes o diques interiores de los mismos.

b) Programa de salud y seguridad personal

Salud: Es responsabilidad de la empresa la protección y conservación de la buenasalud del personal que trabaja en la planta de tratamiento de aguas residuales, asícomo de sus familiares, en razón que los trabajadores se convierten en portadores potenciales hacia sus hogares, de diferentes tipos de enfermedades, cuyos agentes

están contenidas en las aguas residuales. Dentro de este contexto, las siguientesmedidas deben ser observadas por todo el personal de la planta de tratamiento:

• No ingerir alimentos o fumar en la jornada de trabajo, principalmente en losalrededores de la planta de pre-tratamiento.

• Ingerir los alimentos solamente en el comedor que debe existir para el efecto.• Lavarse las manos con agua y jabón desinfectante antes de la ingestión de los

alimentos.• Lavar al final de la jornada de trabajo y previo a su almacenamiento, todo el

material y equipo utilizado en el cumplimiento de sus funciones.• Mantener en estado de pulcritud los servicios higiénicos.• Cambiarse la ropa de vestir por prendas adecuadas y exclusivas para este fin al

ingresar a la planta de tratamiento y previo al inicio de su labor.• Utilizar guantes de cuero durante la manipulación de las compuertas, remoción

de material flotante, natas, etc., para prevenir posibles cortes.• Emplear guantes descartables durante la extracción de las muestras de agua

residual.


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• Periódicamente, todos los trabajadores de la planta de tratamiento deberán sersometidos a análisis parasitológico e inmunizados contra enfermedades talescomo fiebre tifoidea, hepatitis y tétanos.

• Tomar baño o asearse profusamente las principales partes del cuerpo al finalizarla jornada de trabajo.

• No llevar sus indumentarias de trabajo a sus casas.

Adicionalmente, la planta de tratamiento de aguas residuales debe contar con un botiquín de primeros auxilios equipado con un mínimo de implementos.

Seguridad personal: Con relación a las medidas de seguridad, es necesario tener encuenta los aspectos siguientes:

• Colocar letreros y señales para la prevención de accidentes en las diferentes víasal interior de la planta de tratamiento de aguas residuales.

• Colocar cercas de protección en toda la ruta de visita.

• Definir la ruta a ser seguida por los visitantes.• Mantener libre de obstáculos las rutas de visita.• Mantener en buen estado de conservación las barandas que circundan las

compuertas, cámara de rejas, medidores de caudal, etc.• Mantener limpias las diversas estructuras hidráulicas de la planta de tratamiento

de aguas residuales, así como los contenedores de residuos sólidos para evitar posibles proliferaciones de insectos y roedores.

• Eliminar el material recolectado una vez que los recipientes que los contienenestén llenos e higienizarlos convenientemente con abundante agua.

• Mantener limpias las vías de acceso, diques y demás espacios verdes.• Prever la instalación de extintores contra incendios en las oficinas.• Disponer de salvavidas para el rescate de personas que puedan caer en los

reactores en lugares estratégicos de la planta de tratamiento de aguas residuales.• Emplear el equipo de seguridad brindado por la empresa.• Emplear el salvavidas en los trabajos relacionados con la limpieza de las

superficies de los reactores.• Trabajar en parejas en las labores de limpiezas de las superficies de los

reactores de modo que uno esté listo a prestar auxilio al otro. Al efecto, esconveniente que la persona que esté efectuando la limpieza del interior delreactor esté amarrada por la cintura con la soga y sujetada por su compañero detrabajo.

• Las personas que visiten las instalaciones de la planta de tratamiento de aguasresiduales deben ser dotadas de casco y anteojos de seguridad, y ser guiados poruna persona autorizada a través de la ruta definida para estos tipos de visita.


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5.6

Calibración de estructuras de medicion de caudales y otros

a) Medidores de caudal

Al iniciar el funcionamiento de la planta de tratamiento, es necesario verificar que

los medidores de caudal cumplan con las ecuaciónes propuestas por el diseñador, para lo cual deben ser recalibrados evaluando no menos de tres puntos de la curvade calibración correspondientes a sus valores alto, medio y bajo.

En la calibración del medidor de caudal se podrá utilizar colorantes tipo rhodamina B,

sulforhodamina o uranina y en casos extremos, sal común. Sin embargo, el trazador aemplear en la calibración del medidor, no deberá afectar a los procesos biológicosque se estén estableciendo en las unidades de tratamiento.

En el caso de las estructuras de salida se debe verificar que el vertedero de salida seencuentre a un mismo nivel. Esta verificación puede efectuarse mediante el empleo

de un nivel topográfico o mediante la observación de la distribucuón del agua en elinstante en que se inicia el desborde del agua por encima de la cresta del vertedero.Si la cresta del vertedero no se encuentra a nivel, deberá realizarse las correccionesdel caso.

La calibración del vertedero de salida es muy complicado por la imposibilidad demanejar diferentes tirantes de agua sobre el vertedero. Sin embargo, se puedenefectuar mediciones puntuales para diferentes caudales a lo largo del tiempo, demodo que a partir de tres o más puntos se puedan deducir la ecuación matemáticaque lo gobierna.

b) Calibración de medidores de oxígeno y pH

5.7

Medidores de oxígeno

Los medidores de oxígeno disuelto y potencial de iones hidrógeno (pH) deben sercalibrados de acuerdo a lo indicado por el fabricante de los respectivos manuales de losequipos.


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Capítulo II. Consideraciones para la operación y mantenimiento de tanques sépticos

1. Introducción

En los lugares en donde no se disponen de redes de alcantarillado municipal, uno de

los factores que influye en la salud de las personas, es la disposición de excretas y de aguasresiduales. Muchas enfermedades, como la tifoidea, disentería, cólera y las vinculadas conel parasitismo se trasmite de una persona a otra a través del agua, de los vectores, el suelo ylos alimentos, contaminados en gran parte por la inadecuada disposición de los desechosfisiológicos humanos. Para evitar tales peligros, se debe realizar el mayor esfuerzo posible para la adecuada disposición de los desechos humanos de manera que no exista la posibilidad de contaminación del agua y de los alimentos.

La ampliación de la cobertura de los servicios de saneamiento en los países de laRegión, se está ejecutando mediante la realización de diversos tipos de obras, que van desdeel alcantarillado convencional hasta los sistemas individuales de disposición de aguas

residuales y excretas. Como resultado de esto último, la construcción de tanques sépticos esuna alternativa práctica y económica y que en los próximos años puede ocupar un lugar prominente en la práctica general de la disposición de las aguas residuales.

El tanque séptico es un depósito en donde el material sedimentable que contienenlas aguas residuales se decantan produciendo un líquido libre de sedimentos que puedeinfiltrarse con facilidad en el subsuelo. De esta manera, la función del tanque séptico es lade proteger y conservar la capacidad de absorción el subsuelo por largo tiempo facilitandola adecuada disposición de las aguas residuales domésticas. El material sedimentabledecantado se descompone bajo condiciones anaeróbicas por acción de loa microorganismos presentes en las aguas residuales disminuyendo su volumen original y la fracción orgánica,

dando como resultado el aumento en el contenido de sólidos totales. El proceso dedescomposición de la materia sedimentable y la presencia de aceites y grasas da origen a laformación de natas que se ubican en la parte superior del tanque y a la producción de gasesque deben ser eliminados a través de las instalaciones sanitarias de la vivienda.

A fin de facilitar la decantación del material sedimentable y evitar el escape de lasnatas y de los sólidos removidos, tanto a la entrada como a la salida del tanque séptico secolocan placas o tubos deflectores.

La falta de control en el funcionamiento de los tanques sépticos puede conducir aque las bacterias formadoras de metano, que juegan un papel importante en el proceso deestabilización de la materia orgánica, no permanezcan el tiempo necesario en el tanquecomo para cumplir con su función mineralizadora de manera completa.

La acción fundamental del tanque séptico sobre la materia orgánica sedimentable esla hidrólisis la que se realiza por medio de las bacterias formadores de ácidos que ademásfacilitan la estabilización de la materia suspendida y soluble remanente en las zanjas o pozos de absorción, en donde se complementa el proceso de estabilización de esta materia


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orgánica remanente por acción de los microorganismos aeróbicos presente en losdispositivos de absorción. Este proceso de hidrólisis se desarrolla en la zona intermedia ode decantación del tanque séptico, por lo que siempre debe mantenerse su volumen útiltanto para favorecer el proceso de hidrólisis como el de sedimentación de modo que noescape material sedimentable que pueda afectar al sistema de infiltración a través del rápido

taponamiento de los poros del suelo.En resumen, el tanque séptico cumple tres funciones: a) eliminación y digestión de

sólidos; b) tratamiento biológico; y c) almacenamiento de natas y lodos.

De otra parte, los factores de mayor incidencia en el funcionamiento de los tanquessépticos son:

• Características del agua residual.• Uniformidad de la temperatura de digestión.• Tratamiento previo de remoción de grasa y de sólidos sedimentables.• Diseño y construcción del tanque.

Los tanques sépticos, como la mayor parte de las plantas de tratamiento de aguasresiduales se construyen para acondicionar desechos domésticos, por lo que no esrecomendable la descarga de grandes cantidades de productos químicos hacia los tanquesséptico por que inhibirá la digestión de los lodos sedimentados y consecuentemente puede producir la liberación de malos olores o la incrustación o corrosión de las paredes de latubería que conduce las aguas residuales hacia el tanque séptico.

La presencia de grandes cantidades de grasas en las aguas residuales también afectael funcionamiento de los tanques sépticos por lo que se hace necesario la construcción detrampas de grasas en aquellas instalaciones cuyas aguas residuales son ricas en estos

elementos, caso de lavanderías, restaurantes, panaderías, fábricas de embutidos, etc.

Los tanques sépticos que no estuvieran precedidas de trampas de grasa, probablemente formarán con mayor rapidez la capa sobrenadante de natas conocidatambién como espuma y que no son retirados conjuntamente con los lodos durante lalimpieza periódica del tanque séptico

La aplicación de cloro solo se recomienda ejecutar cuando la descarga del efluentedel tanque séptico o de las zanjas de filtración son descargados a un cuerpo o curso de agua.

2. Operación y control del tanque séptico

2.1 Arranque

Antes de poner en funcionamiento el tanque séptico, este debe ser llenado con aguay si fuera posible, inoculado con lodo proveniente de otro tanque séptico a fin de acelerar eldesarrollo de los microorganismos anaeróbicos. Es aconsejable que la puesta enfuncionamiento se realice en los meses de mayor temperatura para facilitar el desarrollo delos microorganismos en general.


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2.2

Inspección y evaluación

a) Tanque séptico

El tanque séptico debe inspeccionarse cada año, cuando se trate de instalaciones

domésticas y cada seis meses en el caso de establecimiento públicos como escuelas,industrias o comercios. Al abrir el registro del tanque séptico para efectuar lainspección o la limpieza, se debe tener el cuidado de dejar transcurrir un tiempohasta tener la seguridad que el tanque se haya ventilado lo suficiente por que losgases que en ella se acumulan pueden causar asfixia o ser explosivos al mezclarsecon el aire. Por ello nunca debe encenderse fósforo o cigarrillo cuando se aperturaun tanque séptico.

Los tanques sépticos se deben limpiar antes que se acumulen demasiada cantidad delodos y natas, ya que su presencia por encima de determinados niveles conduce aque puedan ser arrastrados a través del dispositivo de salida obturando el campo de

infiltración. Cuando esto último sucede, el líquido aflora en la superficie del terrenoy las aguas residuales se represan y en casos extremos el agua residual puedeinundar la vivienda o a la edificación. Cuando se llega a estos extremos, no sólo esnecesario limpiar el tanque séptico, sino que además será necesario construir unnuevo campo de infiltración.

El tanque séptico se ha de limpiar cuando el fondo de la capa de nata se encuentre aunos ocho centímetros por encima de la parte más baja del deflector o prolongacióndel dispositivo de salida o cuando la capa de lodos se encuentre a 0,30 m por debajodel dispositivo de salida.

La presencia de turbiedad en el líquido efluente con la presencia de pequeñas partículas de sólidos sedimentables es un síntoma que la nata o los lodos hansobrepasado los límites permisibles y se está afectando severamente el sistema deinfiltración, por lo que deberá programarse de inmediato su limpieza, ya que elvolumen ocupado por la nata y el lodo ha hecho disminuir el período de retencióndel agua dentro del tanque séptico conduciendo a una menor eficiencia remocionaldel material sedimentable. Por ello, es una buena práctica disponer de una cajaintermedia entre el tanque séptico y el campo de infiltración para observar la calidadde efluente drenado por el tanque séptico.

El espesor de la nata se puede medir con un listón de madera en cuyo extremo llevefijada una aleta articulada (véase figura 1). El listón se fuerza a través de la capa denata hasta llegar la zona de sedimentación en donde la aleta se desplazará a la posición horizontal. Al levantar el listón suavemente, se podrá determinar por laresistencia natural que ofrece la nata, el espesor de la misma. Este mismodispositivo puede ser empleado para determinar el nivel bajo del deflector o de la prolongación del dispositivo de salida.


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Figura 1

Para determinar el espesor de lodo y la profundidad del líquido, se emplea un listónde madera en cuyo extremo tenga enrollado una tela tipo felpa (material del cual sefabrican las toallas) en una longitud de aproximadamente un metro (véase figura 2).Este dispositivo se hace descender hasta el fondo del tanque a través del dispositivode salida para evitar la interferencia de la capa de nata. Luego de mantener el listón por un minuto, se le retira cuidadosamente y las partículas de lodo quedaránadheridas sobre el enrollado de felpa, permitiendo determinar el espesor de la capade lodos.

Figura 2


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Con estas tres determinaciones: a) espesor de la capa de nata; b) espesor de la capade lodo, y c) ubicación del nivel del deflector o prolongación del dispositivo desalida, se podrá determinar el momento de la limpieza del tanque séptico.

b) Caja de distribución

La caja de distribución debe ser inspeccionada cada tres o seis meses para observarla presencia de sedimentos que pudieran afectar la distribución del agua residualhacia los fosos o zanjas de percolación. En caso de verificarse una mala distribuciónde agua por la presencia de sólidos se deberá proceder a su limpieza

c) Fosas o zanjas de percolación

Las fosas o zanjas de percolación deben ser inspeccionadas periódicamente en razónque con el tiempo tiende a depositarse materias sólidas que tienden a obturar los poros del material filtrante, afectando la capacidad de tratamiento del campo de

tratamiento, así como su capacidad de infiltración, lo que conduce indefectiblementea cambiar el material filtrante o en su defecto, a la construcción de un nuevo campode infiltración.

2.3

Limpieza

a) Tanque séptico

La limpieza inicial o el intervalo entre dos de limpieza consecutivas dependen de laintensidad de uso del tanque séptico, por que cuanto mayor es el uso, menor será elintervalo entre limpiezas. Normalmente, se recomienda limpiarlo una vez por año,

pero ello depende de su diseño.

El dispositivo más empleado para la remoción del lodo del tanque séptico es el carrocisterna equipado con bomba de vacío y manguera. El retiro de los lodos se realizahasta el momento en que se observe que el lodo se torna diluido.

En pequeñas instalaciones, la limpieza se puede ejecutar con un recipiente dotado deun mango largo para retirarlo del interior del tanque séptico o mediante una bombamanual que descargue a un recipiente o a un camión tanque.

Para facilitar el retiro de la nata, poco antes del retiro del lodo, se esparce en susuperficie cal hidratada o ceniza vegetal y luego, con la ayuda de un listón demadera se procede a mezclarlo. Esto inducirá a que gran parte de la espuma se precipite e integre al lodo facilitando de esta manera su retiro. La parte remanente podrá ser retirada con la ayuda de un cucharón a través de la tapa de inspección.


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Durante la limpieza del tanque séptico, por ningún motivo se debe ingresar al tanquehasta que se haya ventilado adecuadamente y eliminado todos los gases, a fin de prevenir los riesgos de explosiones o de asfixia de los trabajadores. Cualquier persona que ingrese al interior de un tanque séptico debe llevar atada a la cintura unacuerda cuyo extremo lo mantenga en el exterior del tanque una persona lo

suficientemente fuerte como para izarla en el caso de que los gases del tanque lolleguen a afectar.

Una vez retirado el lodo, el tanque séptico no debe ser lavado o desinfectado y más bien se debe dejar una pequeña cantidad de lodo como inóculo para facilitar el proceso de hidrólisis de las nuevas aguas residuales que han de ser tratadas.

Los lodos extraídos deben ser dispuestos en una planta de tratamiento de aguasresiduales para su acondicionamiento final o enterrado convenientemente en zanjas

de unos 60 centímetros de profundidad.

Las personas encargadas del mantenimiento y conservación de los tanques sépticos,deberán emplear guantes y botas de hule.

b) Trampa de grasa

La trampa de grasa debe ser limpiada cada quince días o mensualmente y consistiráen el retiro del material flotante y del material sedimentable. La limpieza debeefectuarse durante las primeras horas de la mañana cuando la temperatura del aire ydel agua residual alcanza sus valores más bajos lo que facilita el retiro del materialgraso al encontrarse solidificado.

Por ningún motivo deberá emplearse agua caliente para licuar la grasa y facilitar eldrenaje hacia el tanque séptico o sistema de alcantarillado. Esta operación conduce aque al enfriarse y solidificarse el material graso se adherirá a las paredes de latubería afectando su capacidad de conducción o incrementará la capa de espuma alinterior del tanque séptico.


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2.4

Abandono de la obra

En el caso de abandono de un tanque séptico, es recomendable que se le rellene contierra o piedras para evitar que se convierta en un foco infeccioso o en madriguera deanimales indeseables.

2.5 Control de calidad

El control de la calidad de las aguas residuales efluentes se ejecuta mediante lacuantificación de los lodos sedimentables ejecutado en cono Imhoff y de la carga orgánicao demanda bioquímica de oxígeno (DBO). Esta última prueba ayuda a determinar laeficiencia del proceso de tratamiento y que para el caso de los tanques sépticos estácomprendida entre el 30 al 40%.


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Capítulo III. Consideraciones para la operación y mantenimiento de tanques Imhoff ylechos de secado

1.

Introducción

El tanque Imhoff o tanque de doble cámara se utiliza como unidad de tratamiento delas aguas residuales provenientes de zonas residenciales que cuentan con sistema dealcantarillado. Este tipo de tratamiento fue usado muy ampliamente antes que se hicieracomún la digestión de los lodos con calentamiento en tanques separados.

Debido a su concepción y operación relativamente sencilla, los tanques Imhoff esuna alternativa de tratamiento para aquellos lugares en donde no se dispone de personalmuy calificado. La operación se resume en la constante remoción de las espumas, en lainversión del flujo de entrada para la distribución uniforme de los sólidos sedimentables enlos extremos del digestor y en el drenaje periódico de los lodos digeridos.

El tanque Imhoff puede ser de forma rectangular o circular y no cuentan condispositivos para el calentamiento de lodos, siendo las unidades del tipo circular empleadosen el tratamiento de pequeños caudales de aguas residuales. El tanque Imhoff consta de dos partes: a) sedimentador y b) digestor de lodos. El sedimentador se ubica en la parte superiorde la estructura y tiene la función de remover los sólidos sedimentables y flotantes, mientrasel digestor que ocupa la parte inferior del tanque Imhoff está destinado a la estabilizaciónanaeróbica de los lodos.

El sedimentador separa el material precipitable y flotante. El material precipitable osedimentable se deposita en el fondo del sedimentador desde donde pasa a través de laabertura ubicada en su parte inferior hacia el digestor anaeróbico para su estabilización omineralización, mientras que los flotantes quedaran retenidos en la superficie delsedimentador donde pantallas ubicadas a la salida impedirán el escape del referido material.

Los gases producidos como consecuencia de la digestión de los lodos ascienden a lasuperficie y escapan por la zona de ventilación. Por el tipo de diseño de la abertura ubicadaen la parte inferior del sedimentador se impide que los gases y los sólidos arrastrados porestos gases ingresen a la cámara de sedimentación.

Los lodos mineralizados con aproximadamente 95% de humedad son dispuestos enlechos de secado como un fluido ligeramente viscoso, inodoro y de color negruzco, endonde se secan hasta alcanzar una humedad manejable que permita su aprovechamiento odisposición final. Las aguas resultantes del secado de los lodos son retornadas al sistema detratamiento o en su defecto infiltrados en el subsuelo, evaporado o tratado en pequeñaslagunas de estabilización.

Los lechos de secado son empleados normalmente en pequeñas o medianaslocalidades. Cuando el lodo digerido es depositado en un lecho de secado compuesto dearena y grava, los gases tienden a escapar y hacer flotar los sólidos dejando una capa delíquido relativamente clara en la capa superior de arena la cual es drenada rápidamente porel lecho de secado. La mayor proporción de este líquido drena en menos de un día.


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Después de un corto período de tiempo, la evaporación es el factor más importantedel proceso de secado del lodo. Conforme el líquido continuo infiltrándose a través de laarena y el proceso de evaporación continua, el lodo se encoge horizontalmente produciéndose rajaduras en su superficie la cual acelera la evaporación en virtud delincremento de la superficie de lodo seco expuesto al aire.

La evaporación se realiza rápidamente en lechos abiertos o cubiertos durante climascálidos, pero mucho más lento durante las lluvias, nevadas o climas extremadamente fríos.

El lodo crudo o parcialmente digerido no se deshidrata rápidamente en los lechos desecado y la presencia de lodos frescos y grasas descargados conjuntamente con los lodosdigeridos retarda seriamente el proceso de secado.

2. Operación y control del tanque Imhoff

2.1 Arranque

Antes de poner en funcionamiento el tanque Imhoff, deberá ser llenado con agualimpia y si fuera posible, el tanque de digestión inoculado con lodo proveniente de otrainstalación similar para acelerar el desarrollo de los microorganismos anaeróbicosencargados de la mineralización de la materia orgánica. Es aconsejable que la puesta enfuncionamiento se realice en los meses de mayor temperatura para facilitar el desarrollo delos microorganismos en general.

2.2

Operación

a) Zona de sedimentación

En el caso que el tanque Imhoff disponga de más de un sedimentador, el caudal deingreso debe dividirse en partes iguales a cada una de ellas. El ajuste en el reparto delos caudales se realiza por medio de la nivelación del fondo del canal, de losvertederos de distribución o mediante el ajuste de la posición de las pantallas delrepartidor de caudal.


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La determinación del período de retención de cada uno de los tanques desedimentación se efectúa midiendo el tiempo que demora en desplazarse, desde elingreso hasta la salida, un objeto flotante o una mancha de un determinado colorantecomo la fluoresceina.

Durante la operación del tanque Imhoff, la mayor proporción de los sólidossedimentables del agua residual cruda se asientan a la altura de la estructura deingreso, produciendo el mal funcionamiento de la planta de tratamiento. En el casode tanques Imhoff compuesto por dos compartimientos, la homogenización de laaltura de lodos se realiza por medio de la inversión en el sentido del flujo de entrada,la misma que debe realizarse cada semana mediante la manipulación de losdispositivos de cambio de dirección del flujo afluente.

b) Zona de ventilación

Cuando la digestión de los lodos se realiza en forma normal, es muy pequeña laatención que se presta a la ventilación. Si la nata permanece húmeda, ella continuarádigiriéndose en la zona de ventilación y progresivamente irá sedimentándose dentrodel compartimiento de digestión.

Se permite la presencia de pequeñas cantidades de material flotante en las zonas deventilación. Un exceso de material flotante en estas zonas de ventilación puede producir olores ofensivos y a la vez cubrir su superficie con una pequeña capa deespuma lo que impide el escape de los gases.

Para mantener estas condiciones bajo control, la capa de espuma debe ser rota oquebrada periódicamente y antes de que seque. La rotura de la capa se puedeejecutar con chorros de agua proveniente de la zona de sedimentación o

manualmente quebrando y sumergiendo la capa con ayuda de trinches, palas ocualquier otro medio.

Esta nata o espuma puede ser descargada a los lechos de secado o en su defectoenterrado o ser dispuesto al relleno sanitario. Los residuos conformados por grasas yaceites deberán ser incinerados o dispuestos por enterramiento o en el rellenosanitario.

c) Zona de digestión de lodos

La puesta en marcha del tanque Imhoff o después que ha sido limpiado, debeejecutarse en la primavera o cercana a la época de verano. Muchos meses deoperación a una temperatura cálidas es requerida para el desarrollo de lascondiciones óptimas de digestión.

Drenaje de lodos

Es deseable mantener el lodo el mayor tiempo posible en zona de digestión a fin delograr una buena mineralización. Al efecto el nivel de lodo debe ser mantenido entre0,5 y un metro por debajo de la ranura del sedimentador y en especial de sudeflector.


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Es aconsejable que durante los meses de verano se drene la mayor cantidad posiblede lodos para proveer capacidad de almacenamiento y mineralización de los lodosen época de invierno.

Por ningún motivo debe drenarse la totalidad de lodos, siendo razonable descargar

no más de 15% de volumen total o la cantidad que puede ser aceptado por un lechode secado.

El drenaje de lodo debe ejecutarse lentamente para prevenir alteración en la capa delodo fresco.

2.3

Limpieza


Toda la superficie de agua del sedimentador debe estar libre de la presencia de

sólidos flotantes, espumas, grasas y materiales asociados a las aguas residuales, asícomo de material adherido a las paredes de concreto y superficies metálicas con elcual los sólidos están en contacto.

El material flotante tiende a acumularse rápidamente sobre la superficie del reactor ydebe ser removido con el propósito de no afectar la calidad de los efluentes, por loque ésta actividad debe recibir una atención diaria retirando todo el materialexistente en la superficie de agua del sedimentador.

La recolección del material flotante se efectúa con un desnatador. La versión comúnde esta herramienta consiste de una paleta cuadrada de 0,45 x 0,45 m construida con

malla de ¼” de abertura y acoplada a un listón de madera.


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Las estructuras de ingreso y salida deberán limpiarse periódicamente, así mismo loscanales de alimentación de agua residual deben limpiarse una vez concluida lamaniobra de cambio de alimentación con el propósito de impedir la proliferación deinsectos o la emanación de malos olores. Semanalmente o cuando las circunstanciasasí lo requieran, los sólidos depositados en las paredes del sedimentador deben ser

retirados mediante el empleo de raspadores con base de jebe y la limpieza de las paredes inclinadas del sedimentador debe efectuarse con un limpiador de cadena.

La grasa y sólidos acumulados en las paredes a la altura de la línea de agua debenser removidos con un raspador metálico.

La experiencia del operador le indicará que otras actividades deben ser ejecutadas.


La zona de ventilación de la cámara de digestión, debe encontrarse libre de natas ode sólidos flotantes, que hayan sido acarreados a la superficie por burbujas de gas.Para hundirlas de nuevo, es conveniente el riego con agua a presión, si no se loraesto, es mejor retirarlas, y enterrarlas inmediatamente. La experiencia indica lafrecuencia de limpieza, pero cuando menos, debe realizarse mensualmente.

Generalmente se ayuda a corregir la presencia de espuma, usando cal hidratada, lacual se agrega por las áreas de ventilación. Conviene agregar una suspensión de cala razón aproximada de 5 Kg. por cada 1000 habitantes.


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c) Zona de Digestión de lodos

Evaluación de lodo

Es importante determinar constantemente el nivel de lodos para programar sudrenaje en el momento oportuno.

Cuando menos una vez al mes, debe determinarse el nivel al que llegan los lodos ensu compartimiento.

Para conocer el nivel de lodos se usa una sonda, la que hace descender

cuidadosamente a través de la zona de ventilación de gases, hasta que se aprecie quela lamina de las sonda toca sobre la capa de los lodos; este sondeo debe verificarsecada mes, según la velocidad de acumulación que se observe.

Los lodos digeridos se extraen de la cámara de digestión abriendo lentamente laválvula de la línea de lodos y dejándolos escurrir hacia los lechos de secado.

Los lodos deben extraerse lentamente, para evitar que se apilen en los lechos desecado, procurando que se destruyan uniformemente en la superficie de tales lechos.

La fuga de material flotante en la salida del sedimentador será un indicio de lanecesidad de una extracción mas frecuente de lodo del digestor.

Se recomienda que en cada descarga de lodos, se tome la temperatura del material quese esta escurriendo, lo mismo que la temperatura ambiente. Con esto se tiene unaindicación muy valiosas de las condiciones en que se esta realizando la digestión.


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2.4

Fallas de operación


Caso A. Distribución de caudal no uniforme

Este fenómeno puede ser notado por la presencia de una mayor turbulencia y/omovimiento superficial del agua en la zona de ingreso del agua residual cruda omediante la medición de la velocidad de desplazamiento del agua dentro delsedimentador.i. Causa• Condiciones hidráulicas inadecuadas en las estructuras de ingreso• Estructuras de ingreso o salida mal niveladas• Vertederos de entrada o salida mal niveladas.

ii. Medidas correctivas• Colocar vertederos pequeños o ajustarlos para permitir la distribución uniforme

del caudal afluente.• Colocar obstáculos como pantallas, bloquetas para ajustar la distribución del

caudal afluente• Ajustar los vertederos al nivel correspondiente.

Caso B. Alto contenido de sólidos en la superficie del sedimentador o en los

efluentes.

i. Causa• Poca profundidad por debajo del nivel de agua de la pantalla de salida• Acumulación de cantidades excesivas de espumas en la superficie de agua, o de

material adherido a las paredes del sedimentador, canales de colección o

vertederos de entrada y salida.• Ascensión de sólidos a través de la ranura del sedimentador desde la cámara de

digestión.• Alto contenido de sólidos en el agua residual cruda

ii. Medidas correctivas• Ampliar la profundidad de la pantalla de salida por debajo del nivel de agua

hasta alcanzar buenos resultados.• Remover el material flotante con mayor frecuencia y en forma completa• Drenar los lodos del tanque de digestión hasta una altura que impida su paso al

sedimentador.• Evitar un exceso de la capa de material flotante y de espuma en la zona de

ventilación. El exceso puede forzar a que los lodos pasen al sedimentador através de la abertura de fondo.


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Caso A. Acumulación excesiva de espumas.

i. Causa• Presencia de grandes cantidades de material flotante ligero tales como sólidos

flotantes que forman las natas y la presencia de grasas o aceites.

ii. Medidas correctivas• Remover parte de las espumas siempre que el gas y el lodo sea forzado a salir a

través de la ranura de fondo del sedimentador.

c) Zona de Digestión de lodos

Caso A. Presencia de espuma

i. CausasGeneralmente el espumeo se caracteriza por la presencia de una gran cantidad de

material de baja densidad que asciende a la superficie en la zona de ventilación y escausado por las altas tasas de digestión como consecuencia del incremento de latemperatura, conduciendo a que flote material sin digerir.

El fenómeno también puede presentarse por la fermentación ácida de los lodos, asícomo por:• Inicio de la operación de la nueva planta con grandes cantidades de material

sedimentable y sin presencia de suficiente "inóculo"• Incremento de la temperatura del lodo en la zona de digestión durante la

primavera o el verano luego del período de invierno.• Presencia de grandes cantidades de materia orgánica en las aguas residuales

ii. Medidas correctivas• Iniciar la operación del tanque Imhoff en primavera o verano.• Drenar la mayor cantidad posible de lodos durante el otoño, para permitir

suficiente período de digestión durante el invierno.• Drenar frecuentemente pequeñas cantidades de lodos pero manteniendo lo

suficiente como para permitir una buena digestión del lodo fresco.• En cuanto al espumeo, ello puede ser corregido por :

Rotura de las capas de material flotante presente en las ventilacionesutilizando chorros de agua. El agua puede provenir de la zona desedimentación.

Rotura manual de la capa de espuma como para permitir el escape de losgases

Adición de cal hasta ajustar el pH a 7,0 ó ligeramente por encima de estevalor. Al efecto deben tomarse muestras de lodos a diferentes alturas conel propósito de cuantificar la cantidad de cal necesaria. La cal se añade bajo la forma de lechada a todo lo largo de la zona de ventilación demanera de ejecutar una distribución uniforme del producto químico.


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Caso B. El lodo no fluye a través de la tubería de drenaje.

i. Causas• Lodo muy viscoso• Obstrucción de la tubería por arenas, lodo compactado, trapos, sólidos

voluminosos, etc.

ii. Medidas correctivas• A través de la tubería de ventilación introducir una varilla hasta el fondo del

tanque y sondearlo hasta lograr la licuefacción del lodo.• Insertar una manguera contra incendio con su respectiva boquilla hasta el fondo

de la tubería y soltar agua a presión.• Revisar el espejo de la válvula de drenaje• Remover el lodo viscoso del área cercana al ingreso a la tubería de drenaje con

ayuda de una bomba de aire.• Cuando existen grandes cantidades de arena es necesario desaguar el tanque por

bombeo con el fin de removerlos.

3.

Operación y control de lechos de secado

3.1 Preparación del lecho de secado

Los lechos de secado deben ser adecuadamente acondicionados cada vez que vaya adescargarse lodo del digestor. La preparación debe incluir los siguientes trabajos:

a) Remover todo el lodo antiguo tan pronto como se haya alcanzado el nivel dedeshidratación que permita su manejo. El lodo deshidratado con un contenidode humedad no mas del 70% es quebradizo, de apariencia esponjosa y

fácilmente hincable con tridente b) Nunca añadir lodo a un lecho que contenga lodoc) Remover todas las malas hierbas u otros restos vegetales.d) Escarificar la superficie de arena con rastrillos o cualquier otro dispositivo antes

de la adición de lodo. Esto reduce la compactación de la capa superficial dearena mejorando la capacidad de filtración


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3.2

Reemplazo de la capa de arena

Periódicamente debe ser reemplazado la capa de arena hasta alcanzar su espesororiginal. Una parte de la capa de arena se pierde cada vez que se remueve el lodo seco. Laarena que se utilice para reponer el espesor original debe ser de la misma característica que

la especificada en su construcción.

3.3 Calidad del lodo digerido

El lodo a ser descargado a los lechos de secado debe estar adecuadamente digerido.Lodos pobremente digeridos son ofensivos a los sentidos especialmente al olfato y el proceso de secado es sumamente lento. Así mismo, el lodo que ha permanecido en eldigestor mayor tiempo del necesario también tiene un proceso de secado muy lento. Esdecir, que los dos extremos, la pobre digestión o un tiempo de digestión mayor al necesario

son perjudiciales.

Los aceites, grasas y otros residuos oleosos obturarán los poros de la arena y nodeben ser descargados a los lechos de secado.

Muestras de lodos deberán ser examinados antes de proceder a su descarga paradeterminar si las características son las mas adecuadas. Entre ellas se tiene:

• Características físicas: El lodo debe ser examinado para determinar su color,textura y olor. Estos son excelentes indicadores del estado de digestión de los lodos.

• Volumen a remover: El volumen removido debe ser calculado y registrado para

determinar la capacidad de digestión y evaluar la cantidad de sólidos fijos y volátilesremovidos del sistema. El volumen removido puede ser calculado rápidamente através de la determinación del volumen ocupado por el lodo en el lecho de secado.

• Sólidos totales. La concentración de sólidos como medida del contenido de sólidostotales, indica la capacidad de retención de agua por parte del lodo y el grado decompactación.


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• Porcentaje de materia volátil. Esta prueba indica el grado el nivel de degradación dela materia orgánica

• Valor de pH.- El valor de pH del lodo digerido debe ser próximo a 7.0, mientras quelodos con valores de pH menor a 7.0 indica que requiere mayor tiempo de digestióny que no está listo para ser secado.

3.4

Descarga del lodo digerido

El lodo debe ser descargado del digestor a una tasa bastante alta a fin de mantenerlimpia la tubería de descarga hacia el lecho de secado. La presencia de materialcompactado, incluida la arena en el tubo de descarga puede requerir el sondeo o lanecesidad de efectuar un retrolavado. Al inicio del proceso de drenaje de lodos, la válvuladebe ser abierta totalmente y una vez que el flujo se estabilice, la válvula debe ser cerradahasta obtener un flujo regular. El drenaje de lodo debe prolongarse hasta haber purgado lacantidad prevista de lodo.

Luego de la descarga de lodo al lecho de secado, debe drenarse la tubería y luegolavarse con agua. Esto no sólo previene la obturación de la tubería, sino que también evitala generación de malos olores o gases por la descomposición del lodo acumulado en latubería de descarga.

Se debe tener mucho cuidado con los gases por que cuando se mezclan con el aireforman una mezcla altamente explosiva. La presencia de fuego directo o de operadores concigarrillos debe ser prohibido cuando se drene los lodos hacia los lechos de secado.

3.5 Profundidad del lodo

El espesor de la capa lodo a ser depositado sobre el lecho de secado no debe sermayor a 0,30 m e idealmente de 0,25 m... Con buenas condiciones ambientales y un buenlecho de secado, un lodo bien digerido, deberá deshidratarse satisfactoriamente y estar listo para ser removido del lecho de secado entre una a dos semanas. Lodos con alto contenidode sólidos puede requerir hasta tres semanas o más a menos que se descargue capas de lodomenos profundas.

Normalmente, el volumen de lodos se reduce un 60% o más por medio de estemétodo de deshidratación.

3.6

Remoción del lodo de los lechos de secado

El mejor momento para retirar los lodos de los lechos de secado depende de:La adecuada resquebrajadura del lodo.La necesidad de drenar un nuevo lote de lodos del digestor.Contenido de humedad de los lodos en el lecho de secado.


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El lodo seco puede ser retirado por medio de pala o tridente cuando el contenido dehumedad se encuentra entre el 70 y 60%. Pero si se deja secar hasta el 40% de humedad, el peso será la mitad o la tercera parte y se podrá ser manejado más fácilmente.

a) Herramientas requeridas

Una de las mejores herramientas es la pala plana y el tridente. Con el tridente, ellodo seco puede ser removido con mucha menor pérdida de arena que con la pala. En todocaso, siempre será necesario reponer la arena perdida que se adhiere en el fondo de la capade lodo seco.

Un equipo de gran ayuda es la carretilla para retirar el lodo al punto de disposiciónfinal, para lo cual se deben colocar tablas para facilitar el desplazamiento de la carretilla.

b) Disposición

El lodo removido de los lechos de secado puede ser dispuesto en el relleno sanitarioo almacenado por un tiempo para lograr una mayor deshidratación y de esta manera unmenor volumen y peso que facilite el transporte hacia el lugar de disposición final.

4.

Personal

El personal requerido para operar y mantener una planta de tratamiento de aguasresiduales del tipo tanque Imhoff depende de su capacidad. En línea general, el personal aser considerado deberá estar compuesto por un operador y su ayudante. En plantas pequeñas basta de un operador a tiempo parcial.

Adicionalmente, se requiere de personal de apoyo para la real

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Operacion y Mantenimiento de Tanques Imhoff y Lagunas de Oxidacion