TITULO E - TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

E1. ASPECTOS GENERALES DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
1. E.1.1 ALCANCE
  1. El presente título incluye generalidades, caracterización de las aguas residuales, sistemas de tratamiento en el sitio de origen, sistemas centralizados, emisarios submarinos, aspectos de operación y mantenimiento
2. E.1.2 DEFINICIONES
  1. Abultamiento del lodo: Proliferación de organismos filamentosos en el licor mixto que causa un deterioro en la asentabilidad del lodo.
    1. Anemómetros (molinete): Dispositivo para medir la velocidad del agua en conductos de grandes dimensiones.
      1. Desarenadores: Cámara diseñada para permitir la separación gravitacional de sólidos minerales (arena).
        Deshidratación de lodos: Proceso de remoción del agua de lodos hasta formar una pasta.
        Hidrólisis: Proceso químico en el cual la materia orgánica se desdobla en partículas más pequeñas por la acción del agua.
  2. Tanque Imhoff: Tanque compuesto de tres cámaras en el cual se realizan los procesos de sedimentación y digestión
    1. Tubo pitot: Tubo doblado de forma especial, que al igual que el molinete es útil para medir velocidades en una tubería
      1. Licor Mixto: Mezcla de lodo activado y aguas residuales en el tanque de aireación
3. E.1.3 CONSIDERACIONES GENERALES
  1. PASO 1 - Definición del nivel de complejidad del sistema
    1. PASO 2 - Justificación del proyecto y definición del alcance
      1. PASO 3 - Conocimiento del marco institucional
        PASO 4 - Acciones legales
        PASO 5 - Aspectos ambientales
        PASO 6 - Ubicación dentro de los planes de ordenamiento territorial y desarrollo urbano previstos
        PASO 7 - Estudios de factibilidad y estudios previos
        PASO 8 - Diseño y requerimientos técnicos
        PASO 9 - Construcción e interventoría
        PASO 10 - Puesta en marcha, operación y mantenimiento
E.2. CARACTERIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
1. E.2.2 MEDICIÓN DE CAUDALES : Para la determinación del caudal de las descargas deben efectuarse por lo menos 3 jornadas de medición horaria durante las 24 horas del día y en cada uno de los emisarios que se consideren representativos.
  1. E.2.2.1 Estimación del caudal máximo
    1. E.2.2.2 Caudal durante periodos de lluvia
      1. E.2.2.3 Aporte Institucional e industrial
        E.2.2.4 Caudal de diseño
        E.2.2.5 Conducciones y Rebosaderos de exceso
2. E.2.3 RECOLECCIÓN Y PRESERVACIÓN DE MUESTRAS
  1. E.2.3.1 Tipos de muestras : Muestra simple, Muestra compuesta, Muestra integrada
    1. E.2.3.2 Metodologías de aforo: Anemómetros (molinete), Vertederos, Tubo Pitot, Volumétrico, Equipos electrónicos de aforo
      1. E.2.3.3 Cadena de custodia: Debe seguirse una cadena de custodia para los muestreos que se realicen porque para asegurar la integridad de la muestra desde su recolección hasta el reporte de datos
        E.2.3.4 Métodos de muestreo: Muestreo manual, Muestreo automático
        E.2.3.5 Recipientes para las muestras : por lo general están hechos de plástico y de vidrio
        E.2.3.7 Cantidad: Deben recogerse dos litros de muestra para la mayoría de los análisis fisicoquímicos.
        E.2.3.8 Preservación de muestras: Las muestras obtenidas en campo deben constituirse en una representación precisa del material del que se está haciendo el muestreo
3. E.2.4 PARÁMETROS MÍNIMOS DE CALIDAD DEL AGUA QUE DEBEN MEDIRSE
  1. Oxígeno disuelto, DBO5 ,SS SST SSV, DQO, NITRÓGENO, Nitritos Nitratos, FOSFORO, CLORUROS , ALCALINIDAD, ACEITES Y GRASAS, COLIFORMES Fecales, PH, ACIDEZ, DETERGENTES
    1. E.2.5 ESTIMACIÓN DE CARGA UNITARIA
      1. Deben hacerse estimativos de carga unitaria de origen doméstico con base en las jornadas de mediciones de caudales y concentraciones de sustancias contaminantes.
        E.2.7 ESTUDIOS DE TRATABILIDAD Y/O TOXICIDAD
        Se debe hacer un estudio de tratabilidad para el nivel de complejidad alto.
E.3. SISTEMAS DE TRATAMIENTO EN EL SITIO DE ORIGEN
1. E.3.2 GENERALIDADES
  1. E.3.2.1 Definición, información necesaria, estudios mínimos
    1. E.3.3 TRAMPAS DE GRASA
      1. Son tanques pequeños de flotación donde la grasa sale a la superficie, y es retenida mientras el agua aclarada sale por una descarga inferior. No lleva partes mecánicas y el diseño es parecido al de un tanque séptico. Recibe nombres específicos según al tipo de material flotante que vaya a removerse.
        E.3.3.1 Localización: Deben localizarse lo más cerca posible de la fuente de agua residual (generalmente la cocina) y aguas arriba del tanque séptico
        E.3.3.2 Parámetros de diseño: El diseño debe realizarse de acuerdo con las características propias y el caudal del agua residual a tratar
        E.3.3.3 Entradas y salidas Deben colocarse elementos controladores de flujo en las entradas para protección contra sobrecargas o alimentaciones repentinas.
        E.3.3.4 Operación y mantenimiento Las trampas de grasa deben operarse y limpiarse regularmente para prevenir el escape de cantidades apreciables de grasa y la generación de malos olores.
        E.3.4 TANQUE SÉPTICO
        Son tanques generalmente subterráneos, sellados, diseñados y construidos para el saneamiento rural. Deben llevar un sistema de postratamiento.
        E.3.5 POSTRATAMIENTOS
        Consiste en una serie de trincheras angostas y relativamente superficiales rellenadas con un medio poroso (normalmente grava).
E.5 EMISARIOS SUBMARINOS
1. Tuberías instaladas sobre el lecho marino que transportan aguas residuales domésticas hasta una profundidad y distancia de la costa tal, que la carga orgánica y contaminante no debe provocar daños .
2. E.5.1 ALCANCE Procedimiento y criterios básicos para la implantación de un emisario submarino de aguas residuales en las costas de la República de Colombia. (cuatro niveles de complejidad de complejidad )
3. E.5.2 ESTUDIOS PREVIOS Caracterización de las aguas residuales Hidrografía y batimetría del área de vertimiento. Estudio estadístico de las corrientes oceánicas Determinación del tiempo Estudios de la geología del fondo marino
4. E.5.3 MEDICIONES NECESARIAS.
  1. Medición de Corrientes
    1. Medición de T90
      1. Muestreo de calidad de agua
5. E.5.4 ESTUDIOS NECESARIOS
  1. Estudios Metereológicos
  2. Estudios Batimétricos y geológicos
6. E.5.5 MODELO DE DISPERSIÓN DE LA EMISIÓN En el nivel alto de complejidad se debe implementar un modelo matemático de dispersión
  1. E.5.6 DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN deben establecer: longitud, diámetro, ubicación y profundidad de descarga. materiales de tubería y las técnicas de construcción
    1. E.5.7 TRATAMIENTO PRIMARIO PREVIO AL VERTIMIENTO CON EMISARIOS SUBMARINOS una planta de tratamiento primario de aguas residuales que remueva DBO5 como mínimo el 60%.
E.4. SISTEMAS CENTRALIZADOS
1. E.4.1 ALCANCE
  1. se establece el procedimiento que debe seguirse y los criterios básicos que deben tenerse en cuenta para la implantación de un sistema centralizado de tratamiento de aguas residuales.
2. E.4.2 GENERALIDADES
  1. E.4.2.1 Definición, Información necesa ria, Estudios mínimos.
    1. E.4.3 SELECCIÓN DEL TRATAMIENTO
      1. E.4.3.1 Estudios de Cobertura y Estado del Sistema de Recolección
        E.4.3.2 Estudios de Calidad de la Fuente Receptora: No se debe perder de vista que el objetivo final del tratamiento de las aguas residuales municipales es asegurar que el cuerpo de agua receptor tenga una calidad de agua
        E.4.3.3 Selección de Sitios de Ubicación de los Sistemas Centralizados: debe basarse en la información mínima y en los estudios previos desarrollados en la zona
        E.4.3.4 Modularización y Expansión: Se deben tener por lo menos dos trenes paralelos de tratamiento.
        E.4.3.5 Estudios de Análisis de Alternativas De acuerdo al nivel de tratamiento deseado existen diferentes alternativas para lograr el objetivo.
        E.4.3.6 Redundancias: En toda planta de tratamiento de aguas residuales los trenes de tratamiento restantes deben tener la suficiente capacidad para poder recibir el caudal correspondiente a otro tren que por algún motivo salga de funcionamiento temporalmente.
        E.4.3.7 Perfil Hidráulico de la Planta El diseñador debe realizar un perfil hidráulico de la planta de tratamiento en donde indique claramente las cotas de la lámina de agua en cada uno de los procesos
        E.4.3.8 Aliviaderos de crecidas Una vez establecido el caudal de diseño del sistema centralizado escogido, se hace necesaria la construcción de aliviaderos de crecidas calculados para alcanzar un grado de dilución deseado.
3. E.4.4 PRETRATAMIENTOS
  1. E.4.4.1 Generalidades Debe realizarse por medio de procesos físicos y/o mecánicos, como rejillas, desarenadores y trampas de grasa, dispuestos convencionalmente de modo que permitan la retención y remoción del material
    1. E.4.4.2 Rejillas El diseñador es libre de escoger el tipo de rejillas, siempre y cuando se cumplan las recomendaciones mínimas de diseño
      1. E.4.4.3 Remoción de grasas Los sedimentadores primarios pueden usarse como sistemas de remoción de grasas, en dicho caso debe asegurarse que exista la capacidad de almacenamiento y los dispositivos mecánicos
        E.4.4.4 Desarenadores En los cuatro niveles de complejidad deben emplearse desarenadores
        E.4.5 TRATAMIENTO PRIMARIO
        E.4.5.1 Sedimentadores primarios El objeto de este tratamiento es básicamente la remoción de los sólidos suspendidos y DBO en las aguas residuales
        E.4.5.2 Tamices No se recomienda su uso para los niveles bajo y medio de complejidad.
4. E.4.6 TRATAMIENTO SECUNDARIO
  1. E.4.6.1 Generalidades
    1. E.4.6.2 Lodos activados
      1. E.4.6.2.1 Generalidades: El proceso de lodos activados y sus varias modificaciones pueden ser usados cuando las aguas residuales puedan responder a un tratamiento biológico.
        E.4.6.3 Filtros percoladores Un filtro percolador consiste en un tanque que contiene un lecho de material grueso
        E.4.6.3.1 Generalidades Los filtros percoladores pueden ser utilizados en casos donde no se necesite una eficiencia muy alta en la remoción de DBO.
5. E.4.7 TRATAMIENTOS ANAEROBIOS
  1. E.4.7.1 Generalidades El tratamiento anaerobio es el proceso de degradación de la materia orgánica por la acción coordinada de microorganismos, en ausencia de oxígeno u otros agentes oxidantes fuertes
    1. E.4.7.2 Diagramas de flujo
      1. E.4.7.3 Tipos: Los reactores más utilizados para el tratamiento de las aguas residuales municipales son :Reactor UASB (RAFA), Reactor anaerobio de flujo pistón (RAP), Filtros anaerobios
        E.4.7.4 Manejo de gases Toda planta de tratamiento anaerobio debe contar con un sistema que permita el manejo y disposición final del biogás
        E.4.7.5 Control de olores
        E.4.7.7 Operación y mantenimiento Se debe tener un manual de operación y mantenimiento
        E.4.7.7 Reactores UASB Existe n dos tipos de reactores UASB, según el tipo de biomasa. El primer tipo de reactor se denomina de lodo granula,el segundo se denomina de lodo floculento
        E.4.7.8 Reactor es RAP El reactor RAP es un reactor anaerobio a pistón para temperaturas entre 15 y 20ºC
        E4.7.6 Reactores UASB
        E.4.7.8 Reactores RAP: reactor anaerobio a pistón para temperaturas entre 15 y 20ºC
        E.4.7.9 Filtros Anaerobios
        E.4.7.10 Postratamientos:
        E.4.7.10.1 Lagunas de Oxidacion: Cuando se usan lagunas de oxidación para un tratamiento terciario o postratamiento, la carga orgánica debe ajustarse a las cargas establecidas en el literal E.4.7 Las lagunas deben ser del tipo facultativo o aerobio.
        E.4.7.10.2 Tratamientos Aerobios:permite un pulimiento final del efluente, en términos de DBO y sólidos suspendidos, en caso de que este sea necesario.
6. E.4.8 LAGUNAS DE OXIDACION O DE ESTABILIZACION
  1. E.4.8.1 Generalidades: puede ser aplicable en los casos en los cuales la biomasa de algas y los nutrientes que se descargan en el efluente puedan ser asimilados sin problema por el cuerpo receptor.
    1. E.4.8.2 Tipos: Para el tratamiento de aguas residuales domésticas se consideran únicamente los sistemas de lagunas que tengan unidades anaerobias, aireadas, facultativas y de maduración, en las combinaciones y número de unidades que se detallan en la presente norma.
      1. E.4.8.3 Localizacion de Lagunas y Reactores
        1000 m como mínimo para lagunas anaerobias y reactores descubiertos
        500 m como mínimo para lagunas facultativas y reactores cubiertos
        100 m como mínimo para sistemas con lagunas aireadas
        E.4.8.4 Diagramas de Flujo
        4.8.5 Lagunas Anaerobias: Debido a las altas cargas que soporta este tipo de unidades de tratamiento y a las eficiencias reducidas, se hace necesario el tratamiento posterior,
        4.8.6 Lagunas Aireadas: Se distinguen los siguientes tipos
        Lagunas Aireadas de Mezcla Completa
        Lagunas Aireadas Facultativas
        Laguna Facultativa con Agitacion Mecanica
        Lagunas de Oxidacion Aireadas
        E.4.8.7 Lagunas Facultativas: Las características principales de este tipo de lagunas son el comensalismo entre las algas y bacterias en el estrato superior y la descomposición anaerobia de los sólidos sedimentados en el fondo.
        E.4.8.8 Lagunas de Maduracion
        E.4.8.9 Operacion y Mantenimiento: El diseñador debe entregar un manual de operación y mantenimiento detallado
7. 4.9 DESINFECCION
  1. 4.9.1 Generalidades: El proceso de desinfección debe realizarse en el efluente de plantas de tratamiento cuando éste último pueda crear peligros de salud en las comunidades aguas abajo de la descarga.
    1. 4.9.2 Tipos: El proceso de desinfección que se utilice debe seleccionarse después de la debida consideración de:
      1. Caudal de aguas residuales a tratar
      2. Calidad final deseada de desinfección
      3. Razón de aplicación y demanda
      4. El pH del agua que va a desinfectarse
      5. Costos del equipo y suministros
      6. Disponibilidad
8. E.4.10 MANEJO DE LODOS
  1. E.4.10.1 Generalidades: Todos los niveles de complejidad deben contemplar el manejo de lodos en su sistema de tratamiento de aguas residuales.
    1. E.4.10.2 Caracterizacion: Solidos Suspendidos, totales, Nitrogeno total, fosforo, metales
      1. E.4.10.3 Generacion: El diseño de las instalaciones para el manejo de lodos debe hacerse teniendo en cuenta las posibles variaciones en la cantidad de sólidos que entren diariamente a la planta
        E.4.10.4 Diagramas de Flujo
        E.4.10.5 Espesadores de Gravedad
        E.4.10.6 Digestion de Lodos: La digestión es un proceso bioquímico complejo en el cual varios grupos de organismos anaerobios y facultativos asimilan y destruyen simultáneamente la materia orgánica.
        E.4.10.7 Lechos de Secado de Lodos
E.6 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
1. E.6.1 GENERALIDADES Una planta de tratamiento de aguas residuales solo puede cumplir su objetivo, si se opera en forma apropiada y se efectúa un mantenimiento periódico, por medio de personal calificado
2. E.6.2 PERSONAL
  1. E.6.2.1 Clase dependiendo del nivel en que se encuentre la planta.
  2. E.6.2.2 Capacitación
    1. E.6.2.2.1 Capacitación básica
    2. E.6.2.2.2 Seguimiento de la capacitación
  3. E.6.2.3 Funciones
    1. E.6.2.3.1 Operación y mantenimiento de equipo
    2. E.6.2.3.2 Limpieza y mantenimiento de instalaciones
    3. E.6.2.3.3 Control de calidad de proceso
  4. E.6.2.4 Laboratorio
    1. E.6.2.4.1 Rutinas de análisis
      1. E.6.2.4.1.1 Lluvia o código para condiciones del tiempo
        E.6.2.4.1.2 Temperatura del aire
        E.6.2.4.1.3 Temperatura de las aguas residuales (entrada, salida)
        E.6.2.4.1.4 Caudal
        E.6.2.4.1.5 Proporción del volumen de sólidos sedimentables a la entrada y la salida del tratamiento previo (o tratamiento intermedio) y a la salida de la planta de tratamiento
        E.6.2.4.1.6 Proporción de sólidos sedimentables en la entrada y los filtros percoladores o determinación del volumen de lodos en el procedimiento de activación
        E.6.2.4.1.7 Turbiedad a la salida de la planta de tratamiento
        E.6.2.4.1.8 Valor de pH a la entrada y salida, o, en el lodo estabilizado y en el lodo biológico.
        E.6.2.4.1.9 Cantidad de lodos crudos y estabilizados
        E.6.2.4.1.10 Producción y consumo de gas en sistemas anaerobios.
        E.6.2.4.1.11 Temperaturas en el digestor de lodos y en la entrada y recirculación de la calefacción
        E.6.2.4.1.12 Contenido de O2 en el tanque de aireación en caso de que exista.
        E.6.2.4.1.13 Recirculación y cantidad de lodos residuales
        E.6.2.4.1.14 Cantidades de material de las rejillas y desarenadores
        E.6.2.4.1.15 Consumo de electricidad, eventualmente por separado para las diferentes etapas del procedimiento
        E.6.2.4.1.16 Consumo de productos químicos, combustibles y agua
        E.6.2.4.1.17 Determinación de la DBO5 y DQO a la entrada y a la salida del tratamiento previo y a la salida de la planta de tratamiento
        E.6.2.4.1.18 Cálculo de la sustancia seca y pérdida por incandescencia para todos los tipos de lodos
        E.6.2.4.1.19 Determinación del CO2 y el CH4 en el gas de reactores anaerobios.
        E.6.2.4.1.20 Determinación de los ácidos orgánicos en reactores anaerobios.
        E.6.2.4.1.21 Sustancias filtrables a la entrada, salida del tratamiento previo y salida de la planta de tratamiento
        E.6.2.4.1.22 Cálculo del nitrógeno a la entrada y la salida del tratamiento previo y la salida de la planta de tratamiento
        E.6.2.4.1.23 Cálculo del fósforo a la entrada y a la salida del tratamiento previo y a la salida de la planta de tratamiento
        E.6.2.4.1.24 Análisis microscópicos comparativos de los lodos
        E.6.2.4.1.25 Períodos de trabajo de las máquinas
        E.6.2.4.1.26 Observación de los cuerpos receptores
  5. E.6.2.5 Reportes
    1. E.6.2.5.1 Tipos. 1) Legales, 2) Operativos
      1. E.6.2.5.2 Contenido y Frecuencia
  6. E.6.2.6 Prevención de accidentes, protección laboral e higiene
E.7 METODOLOGÍAS DE DISEÑO
1. E.7.1 ALCANCE metodologías de diseño; fórmulas y parámetros. en el tratamiento de las aguas residuales
2. E.7.2 SISTEMAS DE TRATAMIENTO EN EL SITIO DE ORIGEN
  1. E.7.2.1 TANQUE SÉPTICO
    1. E.7.2.1.1 Volumen útil del tanque séptico
    2. E.7.2.1.2 Volumen útil del medio filtrante
  2. E.7.2.2 Dimensionamiento de los filtros sumergidos aireados
3. E.7.3 SISTEMAS CENTRALIZADOS
  1. E.7.3.1 Tratamiento primario
    1. E.7.3.1.1 Operación y mantenimiento
  2. E.7.3.2 Lodos Activados
  3. E.7.3.3 Sedimentador secundario
  4. E.7.3.4 Filtros Percoladores
  5. E.7.3.5 Tratamientos Anaerobios
4. E.7.4 DESINFECCION
  1. E.7.4.1 Operación y mantenimiento de sistemas de cloraciÓn
5. E.7.5 MANEJO DE LODOS
  1. E.7.5.1 Operación y mantenimiento para espesadores por gravedad.
    1. E.7.5.1.1.1 Disposición general de la planta
    2. E.7.5.1.1.2 Espesamiento combinado
  2. E.7.5.2 Lechos de secado de lodos

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