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Comisión Nacional del Agua

MANUAL DE AGUA POTABLE,

ALCANTARILLADO Y SANEAMIENTO

GUÍA PARA EL CONTROL DE DESCARGAS A LOS SISTEMAS DE ALCANTARILLADO URBANO O MUNICIPAL

Diciembre de 2007

www.cna.gob.mx

ADVERTENCIA Se autoriza la reproducción sin alteraciones del material contenido en esta obra, sin fines de lucro y citando la fuente. Esta publicación forma parte de los productos generados por la Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento, cuyo cuidado editorial estuvo a cargo de la Gerencia de Cuencas Transfronterizas de la Comisión Nacional del Agua. Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento. Edición 2007 ISBN: 978-968-817-880-5 Autor: Comisión Nacional del Agua Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo C.P. 04340, Coyoacán, México, D.F. Tel. (55) 5174-4000 www.cna.gob.mx Editor: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines de la Montaña, C.P 14210, Tlalpan, México, D.F. Impreso en México Distribución gratuita. Prohibida su venta.

Comisión Nacional del Agua Ing. José Luis Luege Tamargo Director General Ing. Marco Antonio Velázquez Holguín Coordinador de Asesores de la Dirección General Ing. Raúl Alberto Navarro Garza Subdirector General de Administración Lic. Roberto Anaya Moreno Subdirector General de Administración del Agua Ing. José Ramón Ardavín Ituarte Subdirector General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento Ing. Sergio Soto Priante Subdirector General de Infraestructura Hidroagrícola Lic. Jesús Becerra Pedrote Subdirector General Jurídico Ing. José Antonio Rodríguez Tirado Subdirector General de Programación Dr. Felipe Ignacio Arreguín Cortés Subdirector General Técnico Lic. René Francisco Bolio Halloran Coordinador General de Atención de Emergencias y Consejos de Cuenca M.C.C. Heidi Storsberg Montes Coordinadora General de Atención Institucional, Comunicación y Cultura del Agua Lic. Mario Alberto Rodríguez Pérez Coordinador General de Revisión y Liquidación Fiscal Dr. Michel Rosengaus Moshinsky Coordinador General del Servicio Meteorológico Nacional C. Rafael Reyes Guerra Titular del Órgano Interno de Control Responsable de la publicación: Subdirección General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento

Coordinador a cargo del proyecto: Ing. Eduardo Martínez Oliver Subgerente de Normalización La Comisión Nacional del Agua contrató la Edición 2007 de los Manuales con el

INSTITUTO MEXICANO DE TECNOLOGÍA DEL AGUA según convenio CNA-IMTA-SGT-GINT-001-2007 (Proyecto HC0758.3) del 2 de julio de 2007 Participaron:

Dr. Velitchko G. Tzatchkov M. I. Ignacio A. Caldiño Villagómez

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CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN...........................................................................................................3

1.1. DEFINICIÓN ...............................................................................................................3

1.2. CAMPO DE APLICACIÓN..........................................................................................3

1.3. BENEFICIOS ..............................................................................................................3

2. OBJETIVO, METAS Y COMPONENTES.....................................................................5

2.1. OBJETIVO DE UN PCD.............................................................................................5

2.2. COMPONENTES Y METAS ......................................................................................6 2.2.1. Aspectos institucionales ..........................................................................................6 2.2.2. Estrategia y Plan de control.....................................................................................6 2.2.3. Operación del programa..........................................................................................8 2.2.4. Revisión del programa.............................................................................................8

3. ASPECTOS INSTITUCIONALES.................................................................................9

3.1. MARCO LEGAL..........................................................................................................9 3.1.1. Federal ...................................................................................................................10 3.1.2. Estatal ....................................................................................................................13 3.1.3. Reglamentos..........................................................................................................14

3.2. INSTRUMENTOS DEL PROGRAMA ......................................................................14 3.2.1. Permisos de descarga...........................................................................................14 3.2.2. Esquema tarifario...................................................................................................21 3.2.3. Sanciones ..............................................................................................................23 3.2.4. Incentivos ...............................................................................................................25

3.3. ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL .......................................................................25 3.3.1. Recursos humanos................................................................................................26 3.3.2. Inspección y Vigilancia...........................................................................................26 3.3.3. Normatividad..........................................................................................................27 3.3.4. Manejo de Información ..........................................................................................27 3.3.5. Laboratorio .............................................................................................................27 3.3.6. Otras áreas ............................................................................................................28 3.3.7. Capacitación ..........................................................................................................29

3.4. FINANCIAMIENTO DEL PROGRAMA ....................................................................29

3.5. PARTICIPACIÓN DE LOS USUARIOS...................................................................30 3.5.1. Difusión del programa y sus resultados ................................................................31 3.5.2. Campañas de regularización.................................................................................31

4. CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA........................................................................32

4.1. SISTEMA DE ALCANTARILLADO ..........................................................................33 4.1.1. Características generales ......................................................................................33 4.1.2. Modelos de configuración de los sistemas de alcantarillado................................34 4.1.3. Información sobre las características generales del sistema ...............................34 4.1.4. Sectorización..........................................................................................................36

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4.1.5. Recomendaciones .................................................................................................40

4.2. AGUAS RESIDUALES .............................................................................................40 4.2.1. Clasificación y características de las aguas residuales ........................................40 4.2.2. Contaminantes considerados en las Normas Oficiales Mexicanas para el control de las descargas de aguas residuales ............................................................................43 4.2.3. Otros contaminantes..............................................................................................45

4.3. IDENTIFICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE DESCARGAS.......................................46 4.3.1. Listado preliminar...................................................................................................46 4.3.2. Clasificación de usuarios .......................................................................................46 4.3.3. Contaminantes potenciales descargados según la actividad...............................47 4.3.4. Encuesta de descargas de aguas residuales (permiso provisional de descarga)50 4.3.5. Identificación y localización preliminar ..................................................................50 4.3.6. Visitas de verificación o inspección.......................................................................51

4.4. CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES EN EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO.........................................................................................................54 4.4.1. Selección de puntos críticos..................................................................................54 4.4.2. Selección de contaminantes y frecuencia de la caracterización ..........................58 4.4.3. Métodos alternos (bioensayos) .............................................................................63 4.4.4. Recomendaciones para la caracterización de aguas residuales .........................66

4.5. PLANO MAESTRO DEL SISTEMA .........................................................................66 4.5.1. Análisis de la información (Balances) ...................................................................67 4.5.2. Jerarquización de usuarios....................................................................................72 4.5.3. Integración del reporte de caracterización del sistema.........................................73

5. ESTABLECIMIENTO DE LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES (LMP).....................75

5.1. SELECCIÓN DE CRITERIOS PARA CADA CONTAMINANTE: CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL............................................................................................................76 5.1.1. Criterios de protección de los sistemas de tratamiento ........................................77 5.1.2. Protección de los sistemas de alcantarillado ........................................................84 5.1.3. Riesgos a la salud del personal.............................................................................91 5.1.4. Planes de manejo ..................................................................................................93 5.1.5. Otros requerimientos .............................................................................................95 5.1.6. Recomendaciones para la selección de criterios..................................................96

5.2. MÉTODOS PARA DEFINIR LA CARGA MÁXIMA TOLERABLE (CMT) PARA LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO .....................................................................................96 5.2.1. Fracción Removida (Eficiencia de Remoción) ......................................................97 5.2.2. Contaminantes que no son removidos por los sistemas de tratamiento............101 5.2.3. Contaminantes que interfieren con los procesos de tratamiento .......................102 5.2.4. Casos específicos................................................................................................105

5.3. MÉTODOS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LOS LMP DEL SISTEMA O ASIGNACIÓN DE LA CMT............................................................................................105 5.3.1. Factor de seguridad (FS).....................................................................................105 5.3.2. Carga Doméstica o de Fondo..............................................................................106 5.3.3. Criterios de comparación.....................................................................................108

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5.3.4. Modificaciones a la NOM-002 .............................................................................110 5.3.5. Procedimientos para repartir la CAU...................................................................111 5.3.6. El caso de la DBO y SST.....................................................................................115

6. ACTIVIDADES DE CONTROL DEL PCD................................................................118

6.1. VISITAS DE INSPECCIÓN ....................................................................................118 6.1.1. Objetivos ..............................................................................................................118 6.1.2. Frecuencia ...........................................................................................................118 6.1.3. Actividades...........................................................................................................119 6.1.4. Recomendaciones ...............................................................................................124

6.2. PROGRAMA DE MONITOREO.............................................................................124 6.2.1. Objetivos y componentes ....................................................................................124 6.2.2. Selección de variables, frecuencia y sitios de medición.....................................126 6.2.3. Situaciones de emergencia .................................................................................128 6.2.4. Elaboración del programa....................................................................................129 6.2.5. Recomendaciones para la toma de muestras representativas (WEF, 1996) ....130 6.2.6. Elementos de Aseguramiento y Control de la Calidad .......................................130

6.3. MEDIDAS DE SEGURIDAD (EPA, 1994)..............................................................134 6.3.1. Tipos de Riesgos .................................................................................................134 6.3.2. Equipo de seguridad............................................................................................141 6.3.3. Programa de entrenamiento................................................................................146

7. ANÁLISIS Y MANEJO DE INFORMACIÓN ............................................................148

7.1. ACTIVIDADES GENERADORAS DE INFORMACIÓN.........................................149

7.2. SISTEMA DE MANEJO DE INFORMACIÓN (SMI) ..............................................150 7.2.1. Objetivos de un SMI.............................................................................................150 7.2.2. Registro y control de información........................................................................150 7.2.3. Archivo y almacenamiento de la información......................................................151 7.2.4. Tiempo de conservación de la información.........................................................152 7.2.5. Información confidencial ......................................................................................152 7.2.6. SMI computarizado..............................................................................................152 7.2.7. Aseguramiento y control de la calidad del SMI...................................................154

7.3. EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN.............................................156 7.3.1. Identificación de acciones de control ..................................................................156 7.3.2. Métodos de evaluación de la información...........................................................157 7.3.3. Métodos de análisis de la información ................................................................157 7.3.4. Productos Informativos ........................................................................................163

7.4. REVISIÓN DEL PROGRAMA ................................................................................163 ANEXO 1. …………………………………………………………………………………:: 164 ANEXO 2…………………………………………………………………………………..:: 170 ANEXO 3…………………………………………………………………………………..:: 181 ANEXO 4…………………………………………………………………………………..:: 184

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LISTA DE TABLAS Tabla 3.1. Precios de los análisis de los principales parámetros para la

caracterización de las aguas residuales

Tabla 3.2. Tarifa por descargas de aguas residuales del organismo operador East of Scotland Water (1996)

Tabla 4.1. Constituyentes y contaminantes representativos en aguas residuales y su importancia

Tabla 4.2. Parámetros y Límites Máximos Permisibles de las Normas Oficiales Mexicanas para el Control de las Descargas de Aguas Residuales

Tabla 4.3. Contaminantes que presentan valores elevados para los giros de la rama 3000 de la CMAP

Tabla 4.3. Contaminantes que presentan valores elevados para los giros de la rama 3000 de la CMAP (continuación)

Tabla 4.4. Características de las aguas residuales domésticas

Tabla 5.1. Concentraciones umbral de inhibición para sistemas de remoción de nitrógeno (nitrificación)

Tabla 5.2. Concentraciones umbral de inhibición para sistemas de lodos activados y filtros rociadores

Tabla 5.3. Concentraciones umbral de inhibición para digestores anaerobios

Tabla 5.4. Concentración de contaminantes metálicos y orgánicos en lodos de desecho

Tabla 5.5. Comparación de las características físicas y microbiológicas de lodos crudos primarios de México y Estados Unidos

Tabla 5.6. Principales efectos corrosivos de los contaminantes más frecuentes en aguas residuales

Tabla 5.7. Concentraciones mínimas de explosividad con base en el valor LIE de algunos compuestos orgánicos volátiles.

Tabla 5.8. Concentraciones mínimas de toxicidad con base en el valor TLV-TWA de algunos compuestos orgánicos volátiles

Tabla 5.9. Grupos de sustancias que presentan riesgos de manejo Tabla 5.10. Sustancias Tóxicas Prioritarias en Aguas para México

Tabla 5.11. Porcentajes de remoción para diferentes contaminantes y tipos de sistemas de tratamiento

Tabla 6.1. Niveles de los parámetros del programa de monitoreo de situaciones de emergencia

Tabla 6.2. Composición normal del aire Tabla 6.3. Principales enfermedades relacionadas con el agua Tabla 6.4. Principales riesgos asociados con usuarios industriales específicos

Tabla 7.1. Formato para la identificación de acciones a partir de las actividades de generación, evaluación y análisis de la información

Tabla 7.2. Coeficientes de correlación lineal Tabla 7.3. Sector de la comunidad y tipo de producto informativo

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LISTA DE FIGURAS Figura 2.1. Componentes y actividades de un programa de control de descargas de

aguas residuales al sistema de alcantarillado. Figura 3.1. Organigrama de un Programa de Control de Descargas Figura 4.1. Diagrama de flujo para la caracterización del sistema Figura 4.2. Plano Maestro Figura 5.1. Diagrama de flujo para el establecimiento de LMP con base en la NOM-

002 Figura 5.2. Esquema del balance de contaminante en el sistema de tratamiento Figura 7.1. Flujo de información Figura 7.2. Gráfica semilogarítmica Figura 7.3. Gráfica de barras Figura 7.4. Gráfica de tendencia Figura 7.5. Gráfica de frecuencias y probabilidad Figura 7.6. Gráfica de pastel Figura 7.7. Gráfica de correlación

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PRESENTACIÓN El objetivo de la presente guía es proporcionar a los organismos operadores de sistemas de alcantarillado los conocimientos básicos para establecer un programa para el manejo de las descargas de aguas residuales en cumplimiento a la Norma Oficial Mexicana NOM-002-ECOL-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal (NOM-002). Esta norma tiene como objetivo prevenir y controlar la contaminación de las aguas y bienes nacionales, y proteger la infraestructura de los sistemas de alcantarillado. Su aplicación excluye a las descargas de aguas residuales de origen doméstico, a las descargas de aguas pluviales y a las descargas de aguas residuales generadas por la industria que no sean de proceso y que sean conducidas por drenaje separado. Aunado al objetivo de proteger la infraestructura de alcantarillado, el control de las descargas conlleva asegurar las condiciones de operación adecuadas de los sistemas de tratamiento. En la actualidad, muchas localidades aún no cuentan con estos sistemas, sin embargo el controlar las descargas representa un paso indispensable para poder llevar a cabo un adecuado planteamiento técnico de los sistemas de tratamiento requeridos; además en fechas recientes, el contar con un programa de este tipo empieza a ser un requisito para acceder al financiamiento de instituciones financieras internacionales. El contenido de esta guía está enfocado al diseño e implementación de un programa de control de descargas y a establecer las bases para su operación. El material presentado está dividido en dos grandes partes: una primera, incluida en los capítulos 1 a 3, se refiere a la explicación del programa y los aspectos institucionales que involucra; y la segunda, en los capítulos subsecuentes, en donde se detallan los aspectos de cada una de las actividades del programa en sí. Los primeros tres capítulos están principalmente dirigidos a los mandos directivos y gerenciales de los organismos operadores, y su objetivo es ofrecer una panorámica del programa y de sus requerimientos. Los capítulos 4 al 7, que tratan los aspectos técnicos, están dirigidos principalmente a los jefes de área y personal encargado de la operación del programa. Adicionalmente, se incluyen cuatro anexos con información complementaria que puede llegar a ser de utilidad, para el planteamiento del programa. A lo largo del documento se hace mención a las experiencias de los principales organismos operadores del país, que en la actualidad cuentan con un programa de este tipo. Los organismos operadores que fueron visitados para la integración de esta guía y a quienes se agradece su apoyo, son los siguientes:

- Comisión Estatal de Aguas de Querétaro - Comisión Estatal de Aguas y Saneamiento de Veracruz

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- Comisión Estatal de Aguas y Saneamiento de Guanajuato - Junta Municipal de Agua y Saneamiento de Cd. Juárez, Chih. - Organismo Intermunicipal Metropolitano de Agua Potable, Alcantarillado y

Saneamiento y Servicios Conexos de los Municipios de Cerro de San Pedro, San Luis Potosí, y Soledad de Graciano Sánchez

- Servicio de Agua y Drenaje de Monterrey - Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de León, Gto. - Sistema Intermunicipal de Agua Potable y Alcantarillado de Guadalajara,

Jal. Finalmente, el nivel de la presentación del contenido de la presente guía está enfocado a personal con preparación técnica básica en el área de sistemas hidráulicos, no obstante se incluyen referencias para poder profundizar en los temas expuestos.

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1. INTRODUCCIÓN 1.1. DEFINICIÓN Un programa de control de descargas de aguas residuales al sistema de alcantarillado (PCD) se refiere a las actividades previamente planeadas y organizadas para llevarlas a cabo en un orden y secuencia determinada, con el objeto de regular la calidad de las aguas residuales en el sistema de drenaje. Esto se hace con el fin de proteger la infraestructura y asegurar un adecuado funcionamiento de las diferentes partes del sistema, incluyendo a las plantas de tratamiento. Un programa de este tipo es un elemento esencial para el control de la contaminación. En otros países, a este tipo de programas se les conoce como programas de pretratamiento; es decir, un programa que establece los niveles de reducción de contaminantes que los usuarios deben alcanzar en las aguas residuales que serán vertidas al alcantarillado, para asegurar cierta calidad que permita la correcta operación de los sistemas de tratamiento y por lo tanto el cuidado del ambiente al cumplir las normas respectivas. El PCD no sólo se enfoca a promover la instalación de sistemas de tratamiento, sino que hecha mano de todas las herramientas disponibles para reducir la presencia de contaminantes en el sistema de la manera más eficiente posible. Estas herramientas se refieren, principalmente a programas de reducción de contaminantes en fuentes específicas, reciclaje de agua y materiales y reúso del agua. En su concepción más amplia, un PCD debe entenderse como un programa integral de control de la contaminación y uso eficiente del agua. 1.2. CAMPO DE APLICACIÓN Este tipo de programas se enfoca principalmente a usuarios industriales y comerciales ya que son los que pueden descargar aguas residuales con diferentes cantidades y contenido de contaminantes que las aguas residuales de casas habitación. Generalmente, los usuarios domésticos son considerados fuera del programa, ya que la calidad y cantidad de las descargas es bien conocida, siempre y cuando no se realicen actividades diferentes a su naturaleza que puedan producir contaminantes que sean vertidos al alcantarillado, causando algún efecto adverso. 1.3. BENEFICIOS Los dos grandes beneficios de un PCD son: el control de la contaminación y su impacto al ambiente y la conservación y adecuada operación de los sistemas de alcantarillado, incluyendo a las plantas de tratamiento. Los principales riesgos y daños que se evitan al contar con un programa de control son los siguientes:

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- Bloqueo de tuberías y colectores, por presencia excesiva de grasas y aceites, basura y sólidos en general.

- Corrosión de tuberías y equipo por la presencia de condiciones ácidas en el sistema.

- Riesgos de explosión en el alcantarillado. - Carga de contaminantes por arriba de la capacidad de tratamiento de las

plantas. - Efectos químicos, físicos o térmicos que afecten los procesos de

tratamiento. - Problemas en el manejo de los lodos de las plantas de tratamiento, ya sea

por contener contaminantes en niveles característicos de un desecho peligroso, o que representen un impedimento para su disposición en un relleno sanitario.

- Lodos que no se pueden utilizar como biosólidos, o que requieran un tratamiento adicional, para su disposición final.

- Efectos o daños a la salud de los trabajadores y de la población en general debido a la generación de gases tóxicos.

En lo que se refiere a los sistemas de tratamiento, no hay que perder de vista que éstos son diseñados para remover cierta cantidad y tipo de contaminantes. De esta forma, si la planta de tratamiento recibe una carga mayor de la que puede tratar, o sustancias para la que no fue diseñada, la contaminación será descargada directamente al ambiente. Tal es el caso de contaminantes tóxicos como algunos metales o compuestos orgánicos, los cuales no son removidos adecuadamente por la mayoría de las plantas de tratamiento municipales, por lo tanto pasan de largo el sistema de tratamiento y son descargados al ambiente, con los consecuentes efectos negativos. En el caso de un sistema de tratamiento biológico, el impacto de los compuestos tóxicos puede causar un daño mayor todavía, ya que afecta a los microorganismos que realizan el proceso biológico de degradación y puede llegar a inhibir por completo la remoción de materia orgánica, dejando fuera de operación a la planta, con el consecuente efecto en el medio ambiente y la pérdida de recursos económicos, tanto por sanciones por incumplimiento, como recursos materiales y humanos para regresar a la planta a su operación normal.

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2. OBJETIVO, METAS Y COMPONENTES 2.1. OBJETIVO DE UN PCD El objetivo de un PCD es evitar aquellos niveles de contaminantes que puedan causar algún efecto nocivo al sistema de alcantarillado, sistemas de tratamiento o al medio, incluyendo la salud de la población. Para alcanzar este objetivo se establece un PCD, el cual se integra por diferentes componentes con metas específicas. En términos generales, el programa puede partir de cuatro componentes principales, los cuales se refieren a los aspectos institucionales, la estrategia y plan de control, la operación y la revisión del programa. La Figura 2.1 muestra en forma esquemática los cuatro componentes mencionados con sus metas, así como las actividades que corresponderían a cada componente y sus objetivos particulares. Figura 2.1 Componentes y actividades de un programa de control de descargas

de aguas residuales al sistema de alcantarillado

Programa de Control de Descargas de Aguas Residuales al Sistema de Alcantarillado

Marco Legal

Participación

Recursos Humanos

Presupuesto

Aspectos Institucionales

Establecimiento de LMP

Instrumentos de control

Ajuste a la NOM-002

Caracterización del sistema

Requerimientos normativos (NOM-002)

Estrategia y Plan de Control

Retroalimentación del programa

Evaluación y difusión de resultados

Revisión del Programa

Programa de Inspecciones

Aplicación de instrumentos de

control

Programa de monitoreo

Generación de resultados

Operación del Programa

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2.2. COMPONENTES Y METAS 2.2.1. Aspectos institucionales El programa requiere ser acorde al marco legal federal, estatal y municipal, de manera que cuente con la autoridad necesaria para el desempeño de las actividades, principalmente las que se refieren a la emisión de permisos, visitas de inspección y aplicación de sanciones. Además se requiere un presupuesto asignado que permita la integración de un área específica con una plantilla de técnicos, profesionales y personal administrativo que permita la correcta operación del programa. Como parte de los arreglos o requerimientos institucionales se deben establecer acuerdos de participación con los sectores industriales y comerciales. Estos acuerdos deben surgir de reuniones en las cuales se explique en qué consiste el programa, las actividades que contempla, así como los costos y beneficios que representará. La forma más fácil de lograr estos acuerdos es a través de las cámaras industriales y comerciales. La experiencia en las principales ciudades del país, que a la fecha cuentan con un PCD en operación, demuestra que independientemente del planteamiento técnico del programa, su éxito ha consistido en la aceptación y cooperación de los usuarios. En cuanto al sector doméstico, no se debe descartar su participación, sobre todo a través de programas de concientización orientadas a desterrar la idea de considerar al drenaje como un basurero. Adicionalmente, el sector doméstico debe estar al tanto del cumplimiento del programa, en especial en los casos que se requiere justificar una tarifa de saneamiento, la cual ya se cobra en muchas ciudades del país. En resumidas cuentas, es indispensable contar con la aceptación y cooperación de la sociedad en su conjunto para poder establecer y operar un PCD con éxito:

El programa debe ser planteado como un esfuerzo conjunto del municipio, los industriales, el comercio y los ciudadanos en general, mediante el cual se distribuya la responsabilidad del cuidado y recuperación del ambiente.

2.2.2. Estrategia y Plan de control El objetivo de este componente es establecer los lineamientos y objetivos del programa con base en los requerimientos normativos, la caracterización de las aguas del sistema y cualquier otro requerimiento adicional asociado con problemas específicos de la ciudad, tales como, taponamiento de colectores por basuras y desechos, antecedentes de explosiones y descargas excesivas de grasas y aceites por mencionar algunos ejemplos comunes. En la integración de la estrategia es importante partir del plan o programa de cumplimiento que el municipio o el organismo operador (OO) tenga acordado con las autoridades, para cumplir con la normatividad federal en materia de control de

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descargas, en este caso la NOM-001-ECOL-96 (NOM-001). Estas obligaciones son las que a final de cuentas serán transportadas, con los ajustes necesarios, a los usuarios mediante la NOM-002-ECOL-96 (NOM-002), principalmente. En este sentido se deberán contemplar las adecuaciones necesarias a esta norma, tanto para establecer límites más estrictos, como para regular otros contaminantes no contemplados y que por alguna causa signifiquen un problema al sistema. En la actualidad, resulta de vital importancia que el OO se encuentre al tanto de los cambios y modificaciones a la normatividad, y que inclusive aporte sus experiencias participando en las revisiones de las normas al las que se vaya. convocando. En forma previa a la definición de límites y requerimientos de descarga es necesario contar con un inventario lo suficientemente detallado con la ubicación y características de las principales descargas industriales y comerciales al sistema, y con la caracterización de las aguas residuales en los principales colectores y puntos críticos del sistema de alcantarillado. Una vez que se ha definido qué se tiene que cumplir y cuándo, y quienes son los principales usuarios y cuales las características de las aguas residuales, se podrán establecer los límites máximos permisibles (LMP) en el sistema para los contaminantes presentes en el alcantarillado. Los límites se refieren a las cargas o concentraciones máximas de los diferentes contaminantes que se permitirán en el sistema. A partir de los LMP se deberán analizar los alcances de la normatividad vigente, en este caso la NOM-002. Es importante recordar que la NOM-002 es una norma de carácter general que dependiendo de la situación deberá ser ajustada o no. A partir de esta norma y de los ajustes necesarios se deberán establecer las Condiciones Generales de Descarga (CGD), las cuales como su nombre lo indica son de aplicación general para todos los usuarios industriales y comerciales del sistema. En complemento a las CGD, en algunos casos será necesario establecer Condiciones Particulares de Descarga (CPD), para controlar situaciones muy específicas, ya sea por el tipo de contaminante, por la cantidad, o por ambas causas. Cabe mencionar que el establecimiento de LMP adecuados se podrá realizar en la medida en que se cuente con un inventario completo de los usuarios y una adecuada caracterización de las aguas residuales. Finalmente, en el planteamiento de la estrategia de control se deberán definir los instrumentos que se utilizarán para asegurar el cumplimiento de los límites. El instrumento principal es el permiso de descarga, el cual debe estar complementado por un esquema tarifario, estímulos o incentivos, sanciones, y en su caso la coordinación con otros programas del sector, tales como los instrumentos de autorregulación, licencia única de operación, e inclusive las actividades de certificación internacional ISO-14000.

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2.2.3. Operación del programa Dentro de las actividades de implementación y operación del programa se debe considerar como punto de partida la emisión de los permisos de descarga, mediante los cuales se especifique a cada usuario las condiciones y forma de cumplimiento. Para lo cual se puede proceder mediante campañas de regularización voluntaria y visitas “casa por casa”. En esta etapa se continuará con la identificación de fuentes y contaminantes que signifiquen algún riesgo. Para respaldar el proceso de regularización se iniciará el programa de visitas de inspección, el cual en una primera etapa se ocupará de verificar la información proporcionada por el usuario. Una vez que se ha iniciado el programa se empezará a generar información que deberá de ser manejada bajo los procedimientos y formas previamente definidos. Para el manejo de la información es indispensable que el programa cuente con una base de datos en donde se almacene toda la información correspondiente al inventario de descargas y usuarios, visitas de inspección, del sistema de monitoreo de vigilancia y el historial de cumplimiento. Un aspecto muy importante del programa es la generación de reportes o informes con un uso previamente definido. Los reportes serán de diversos tipos y manejarán diferentes tipos de información, incluyendo aquella destinada para difusión pública a través de productos informativos. 2.2.4. Revisión del programa El último componente se refiere al procedimiento de revisión del programa, el cual deberá realizarse tantas veces como sea necesario, siempre y cuando se tengan resultados que justifiquen las modificaciones o discusión del programa. Cualquier revisión deberá realizarse con base en hechos cuantificables y con la participación del personal que de una forma u otra participa en el programa. Conforme avance el programa, es de esperarse que las etapas de revisión se irán ajustando a periodos más largos, hasta de una vez al año. Lo importante de las etapas de revisión es que deben ser consideradas no sólo como parte del programa sino como la oportunidad de mejorar cualquier aspecto, en el que se hayan detectado y evaluado problemas en la etapa de operación. Los cuatro componentes arriba mencionados no pretenden ser una propuesta inflexible; se refieren a cuatro grandes aspectos que por las características propias de los OO del país y de la actividad en sí, resultan ser primordiales. Cabe mencionar que el orden de las componentes no se refiere a un orden cronológico de aplicación. Muchas de las actividades señaladas (Figura 2.1) deben realizarse simultáneamente y en forma cíclica con respecto a otras, de tal manera que los resultados siempre retroalimenten la revisión del programa, y en su caso su replanteamiento.

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3. ASPECTOS INSTITUCIONALES Para poder establecer un PCD es indispensable que el OO cuente con la capacidad institucional que le permita realizar las actividades propias del programa. Las capacidades se refieren a contar con las condiciones y elementos adecuados de: el marco legal, los instrumentos de administración, la estructura organizacional, el financiamiento y la participación de los usuarios. Las actividades de un PCD deben tener un fundamento legal en el ámbito federal, estatal y municipal, que le permitan al OO contar con la autoridad necesaria para ejercer sus funciones. A partir de este marco legal, se deberán plantear los instrumentos para la administración del PCD, los cuales son los permisos de descarga, el esquema tarifario (como instrumento económico) y las sanciones y los incentivos. Cabe mencionar que toda propuesta de control de la contaminación no funcionará sino se cuenta con instrumentos que permitan sancionar el incumplimiento e incentivar el control. La estructura organizacional se refiere al tipo de profesionales y técnicos que requiere el programa y a su organización, así como a las instalaciones necesarias, para poder llevar a cabo las tareas del PCD. Al respecto, es importante remarcar que el programa incluye actividades riesgosas por el constante manejo de aguas residuales. Estas actividades se refieren a la toma de muestras e inspecciones en los sistemas de alcantarillado y las visitas de inspección a instalaciones industriales, principalmente. En este sentido, el personal que participe en el programa, además de contar con una preparación técnica adecuada, deberá estar capacitado en aspectos de seguridad de las actividades que desempeñará. En el planteamiento del PCD será indispensable considerar las formas de financiamiento, para que en la medida de lo posible el programa sea autofinanciable, es decir, que genere sus propios recursos a partir del cobro de los servicios por emisión de permisos de descarga, el esquema tarifario y de las sanciones aplicadas. Finalmente, en este capítulo se habla de la participación de los usuarios. Tal como se mencionó en el capítulo 2, el PCD deberá ser un esfuerzo conjunto de la sociedad, para lo cual será indispensable contar con programas y actividades que fomenten e incentiven esta participación. El éxito de un PCD depende en gran medida de la aceptación y cooperación de los usuarios. 3.1. MARCO LEGAL Los elementos jurídicos necesarios para establecer un PCD a los sistemas de alcantarillado municipal son:

- Organismos paramunicipales, con personalidad y patrimonio propios y completa autonomía de gestión para el manejo de sus recursos.

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- Debe existir en ley la facultad de ejercer actos de autoridad para imponer multas o sanciones, otorgar permisos de descarga e inspeccionar, cuando se trata de actividades relacionadas con el sistema de alcantarillado, ya sea en la legislación ambiental estatal o de aguas.

3.1.1. Federal En el ámbito federal, la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos (CPEUM) señala los principios constitucionales a los que deben ajustarse las leyes estatales relacionadas con el servicio de agua potable y alcantarillado son los siguientes (Farías, 1993):

- El servicio de agua potable, alcantarillado y saneamiento es de carácter público y estará a cargo de los municipios (art. 115 CPEUM).

- El concurso de los estados (asistencia, ayuda o coparticipación) es supletorio; es decir, se dará solamente cuando sea necesario y así lo estipulen las leyes, pero de ninguna manera se excluye la participación y responsabilidad de los municipios (art. 115 CPEUM).

- La prestación del servicio es responsabilidad del municipio, y se puede realizar directamente o a través de entidades paramunicipales. Estas entidades u organismos pueden tener personalidad y patrimonio propios e incluso existe la posibilidad de su cohesión con particulares, siempre y cuando lo prevea la ley.

El hecho de tratarse de un servicio público no impide la participación de los sectores social y privado. Inclusive la Constitución señala que ambos sectores deberán concurrir con responsabilidad social al desarrollo económico nacional (artículo 25 CPEUM). La Constitución establece el marco general de la participación privada, mediante dos alternativas:

- La concesión de la prestación de servicios públicos para la explotación, uso y aprovechamiento de bienes públicos, siempre y cuando esté prevista en la ley (art. 28 CPEUM).

- Los contratos públicos de obra, servicios o adquisiciones (art. 134 CPEUM) Las disposiciones legales que rigen la participación de los sectores social y privado en los sistemas de aguas son de competencia estatal y no federal. En cada entidad federativa existen leyes de agua potable, alcantarillado y saneamiento que establecen los aspectos organizacionales y funcionales para la prestación del servicio. Además se sientan las bases para la descentralización y consolidación de los OO de cada municipio.

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Actualmente se presentan diversa personalidades jurídicas en los OO municipales: organismos paramunicipales con personalidad y patrimonio propios, desconcentrados del estado y del municipio, o desconcentrados, sin personalidad pero con cierta autonomía técnica de las comisiones estatales de aguas (organismos descentralizados del gobierno estatal). 3.1.1.1. Descentralización de los servicios (Farías, 1993) A partir de 1982 la característica fundamental de las legislaciones estatales en materia de agua potable, alcantarillado y saneamiento es la tendencia a la descentralización. Durante este tiempo, los OO han pasado de organismos públicos descentralizados, a órganos operadores municipales y paramunicipales. A partir de 1992, en varios estados se promovió un esquema legal más moderno y completo. En estas leyes los OO son entidades paramunicipales, con autonomía de gestión, con participación de representantes de usuarios, con facultad de fijar sus tarifas y suspender el servicio por falta de pago y con la posibilidad de intervenir en las concesiones. De esta manera, los OO paramunicipales deben operar como empresas públicas de producción de servicios que sean rentables social y económicamente. La posibilidad de suspender o limitar el servicio por falta de pago así como la facultad de fijar las tarifas por los servicios prestados son condiciones esenciales para que los OO logren su autosuficiencia financiera y puedan continuar con la prestación del servicio y su ampliación. En este sentido la Ley General de Salud establece que: “Las personas que intervengan en el abastecimiento de agua no podrán suprimir la dotación se servicio de agua potable y avenamiento de los edificios habitados, excepto en los casos que determine las disposiciones generales aplicables”, por lo que en México, al igual que en otros países, es jurídicamente posible la suspensión del servicio por falta de pago. La Ley General de Salud condiciona la suspensión del servicio a que esté prevista en la ley o en disposición aplicable. No obstante, es un punto de mucha polémica, en lo que respecta al abastecimiento doméstico, ya que entran en juego los derechos esenciales de las personas a la vida, la seguridad, el desarrollo y el ambiente. 3.1.1.2. Reglamento de la Ley de Aguas Nacionales (RLAN) En el ámbito de la legislación federal en materia de agua, el fundamento para el establecimiento de un PCD, se encuentra asentado en el artículo 136 del RLAN. Artículo 136.- En los permisos de descargas de las aguas residuales de los sistemas públicos de alcantarillado y drenaje, además de lo dispuesto en el artículo anterior, se deberá señalar la forma conforme a lo dispuesto en la ley para efectuar:

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- El registro, monitoreo continuo y control de las descargas de aguas residuales que se viertan a las redes públicas de alcantarillado;

- La verificación del estado de conservación de las redes públicas de alcantarillado con el fin de detectar y corregir, en su caso, las posibles fugas que incidan en la calidad de las aguas subterráneas subyacentes y en la eventual contaminación de las fuentes de abastecimiento de agua, y

- El monitoreo de la calidad del agua que se vierte a las redes públicas de alcantarillado, con objeto de detectar la existencia de materiales o residuos peligrosos que por su corrosividad, toxicidad, explosividad, reactividad o inflamabilidad puedan representar grave riesgo al ambiente, a las personas o sus bienes.

- Las personas que descarguen aguas residuales a las redes de drenaje o alcantarillado, deberán cumplir con las normas oficiales mexicanas expedidas para el pretratamiento y, en su caso, con las condiciones particulares de descarga que emita el Municipio o que se emitan conforme al artículo 119 bis, fracción I, inciso f) de la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente.

3.1.1.3. Ley General del Equilibrio Ecológico y Protección al Ambiente (LGEEPA) En el ámbito de la legislación federal en materia ambiental, tal como lo menciona el artículo 136 del RLAN, lo referente al establecimiento de un PCD se señala en el artículo 119 bis; además, los artículos 121, 122 y 123 señalan obligaciones acerca de las descargas a los sistemas de alcantarillado. Artículo 119 bis.- En materia de prevención y control de la contaminación del agua, corresponde a los gobiernos de los Estados y de los Municipios, por sí o a través de sus organismos públicos que administren el agua, así como al del Distrito Federal, de conformidad con la distribución de competencias establecida en esta Ley y conforme lo dispongan sus leyes locales en la materia:

- El control de las descargas de aguas residuales a los sistemas de drenaje y alcantarillado;

- La vigilancia de las normas oficiales mexicanas correspondientes, así como requerir a quienes generen descargas a dichos sistemas y no cumplan con éstas, la instalación de sistemas de tratamiento;

- Determinar el monto de los derechos correspondientes para que el municipio o autoridad estatal respectiva, pueda llevar a cabo el tratamiento necesario, y en su caso, proceder a la imposición de las sanciones a que haya lugar, y

- Llevar y actualizar el registro de las descargas a los sistemas de drenaje y alcantarillado que administren, el que será integrado al registro nacional de descargas a cargo de la Secretaría.

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Artículo 121.- No podrán descargarse o infiltrarse en cualquier cuerpo o corriente de agua o en el suelo o subsuelo, aguas residuales que contengan contaminantes, sin previo tratamiento y el permiso o autorización de la autoridad federal, o de la autoridad local en los casos de descargas en aguas de jurisdicción local o a los sistemas de drenaje y alcantarillado de los centros de población. Artículo 122.- Las aguas residuales provenientes de usos públicos urbanos y las de usos industriales o agropecuarios que se descarguen en los sistemas de drenaje y alcantarillado de las poblaciones o en las cuencas, ríos, cauces, vasos y demás depósitos o corrientes de agua, así como las que por cualquier medio se infiltren en el subsuelo, y en general, las que se derramen en los suelos, deberán reunir las condiciones necesarias para prevenir:

1. Contaminación de los cuerpos receptores; 2. Interferencias en los procesos de depuración de las aguas; y 3. Trastornos, impedimentos o alteraciones en los correctos aprovechamientos, o

en el funcionamiento adecuado de los sistemas, y en la capacidad hidráulica en las cuencas, cauces, vasos, mantos acuíferos y demás depósitos de propiedad nacional, así como de los sistemas de alcantarillado

Artículo 123.- Todas las descargas en las redes colectoras, ríos, acuíferos, cuencas, cauces, vasos, aguas marinas y demás depósitos o corrientes de agua y los derrames de aguas residuales en los suelos o su infiltración en terrenos, deberán satisfacer las normas oficiales mexicanas que para tal efecto se expidan, y en su caso, las condiciones particulares de descarga que determine la Secretaría o las autoridades locales. Corresponderá a quien genere dichas descargas, realizar el tratamiento previo requerido. 3.1.2. Estatal Al considerar lo establecido en la legislación en el ámbito federal, es claro que la atribución del control de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado corresponde a los municipios, con la participación de los gobiernos estatales, en su caso. A la fecha, en el ámbito estatal se presentan diferentes situaciones. En algunos casos se cuenta con una Ley Estatal de Agua, en la cual se establecen claramente los lineamientos para el control de las descargas, en otros casos existe una ley o reglamento estatal de agua y saneamiento que establece el cumplimiento y en otros casos, el control se establece a través de la legislación en materia de ecología. Cualquiera que sea el esquema, lo importante es que en el ámbito estatal exista un ordenamiento que le otorgue las facultades necesarias a los OO para el control de las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado, ya que son las entidades responsables de la correcta operación de los sistemas y del cumplimiento de la normatividad en materia de control de descargas al ambiente. En el caso de que la

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autoridad estatal en materia ambiental tenga esta responsabilidad, se deberá instrumentar formas de coordinación muy estrecha, que permitan salvar esta situación. 3.1.3. Reglamentos El instrumento que le da claridad a la actividad de control de las descargas es un reglamento, en el cual se establezcan los detalles de lo expresado en las leyes, ya sea de agua o de ecología. En su forma más clara, el reglamento se referirá al uso del sistema de alcantarillado y deberá incluir las políticas ambientales de control de la contaminación. De esta manera, no obstante que existan ordenamientos legales en materia de control de la contaminación en el ámbito de las leyes de medio ambiente y ecología, el reglamento será el instrumento que señale los detalles del control de la contaminación en el alcantarillado. El reglamento tiene la ventaja de que puede ser desarrollado, revisado y modificado por el OO, según sus necesidades, no obstante que tenga que ser aprobado por las vías legales. 3.2. INSTRUMENTOS DEL PROGRAMA 3.2.1. Permisos de descarga El permiso de descarga de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado es el principal instrumento de un PCD. Es a través del permiso que se establece un acuerdo, que funciona como un contrato de servicios en el cual la parte contratante, es decir el usuario, se obliga a cumplir ciertas condiciones y el prestador de servicios, es decir el OO, se compromete a proporcionar el servicio de recolección, tratamiento de las aguas residuales y disposición en el medio cumpliendo las condiciones que la federación ha impuesto al propio organismo. Los permisos de descarga deberán estar fundamentados en la legislación federal, estatal y municipal, aplicable a los sistemas locales de alcantarillado. Tal como se mencionó con anterioridad, en el ámbito federal están legalmente establecidos en el artículo 121 de la LGEEPA. Los permisos de descarga se expiden a usuarios de tipo industrial y comercial, ya que la calidad de sus aguas residuales puede diferir marcadamente de las aguas residuales de tipo doméstico, es decir aquellas descargas que provengan de casas habitación. Esta diferencia es la que debe ser controlada, ya que el OO proporcionará el tratamiento de las aguas domésticas o con características similares. En el ámbito de la administración del OO será de utilidad considerar al permiso de descarga como el complemento del contrato de servicio de agua potable de las industrias y comercios, para así evitar la duplicidad de actividades, además de contar con una visión integral del uso del agua de cada usuario.

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3.2.1.1. Solicitud de permiso de descarga La emisión de un permiso de descarga como una respuesta a una solicitud. En términos generales, la solicitud deberá contener una primera descripción y caracterización del usuario que servirá como un primer registro a partir del cual se pueda planear y realizar una visita de inspección para corroborar la información presentada y aclarar cualquier situación que signifique alguna preocupación. Posteriormente, la autoridad realizará un análisis técnico de la solicitud y establecerá las condiciones bajo las cuales ofrecerá el servicio. Cabe mencionar, que realizar visitas de inspección a todos los usuarios dependerá de las capacidades del OO. Cuando éstas son limitadas será necesario confiar en la información presentada por el usuario, sobre todo al arranque del programa e ir realizando las visitas conforme avance el programa y se vayan presentando problemas específicos. La solicitud o cuestionario para la expedición del permiso deberá ser un documento claro, fácil de entender y que comprenda información que el usuario tenga a la mano. Es importante incluir instrucciones claras para el llenado, sobre todo en los aspectos técnicos, tales como la descripción del proceso y la caracterización de la descarga. El OO debe tener muy presente que si la información solicitada no se entiende, es excesiva, difícil de generar o costosa, el usuario optará por abandonar el trámite. Un claro ejemplo es solicitar una caracterización de las aguas residuales que implique el análisis de muchos contaminantes y que fácilmente podría ascender a varios miles de pesos. 3.2.1.2. Contenido de la solicitud de permiso de descarga En términos generales, una solicitud de permiso de descarga contendrá la siguiente información:

- Datos generales del usuario - Datos generales del predio - Información de la actividad que se realiza - Datos de las fuentes de abastecimiento - Caracterización de las aguas residuales - Descripción de los sistemas de tratamiento en operación o en proyecto - Información sobre planes de contingencias (control de derrames) - Manejo de desechos sólidos y peligrosos - Información adicional sobre cualquier otro programa del control de la

contaminación. Un ejemplo del contenido de una solicitud de permiso de descarga se presenta en el Anexo 1. En el caso de la información del predio, la actividad y lo relativo al abastecimiento, es importante aprovechar los registros que se tengan en el padrón de agua potable, para evitar duplicar funciones y molestias adicionales al usuario. Una

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posibilidad es partir de un formato previamente llenado con esta información, que sea revisado y completado por cada usuario. La parte principal de la solicitud y la que en un momento dado significa mayor gasto para los usuarios es la caracterización de las aguas residuales, ya que implica realizar análisis de varios parámetros en cada descarga. Al respecto, es necesario solicitar los parámetros indispensables únicamente, y dependiendo del tipo de descarga y los problemas que se vayan detectando, solicitar parámetros adicionales. Una estrategia que puede ser útil para el OO, es establecer un listado de parámetros, tal como el que se muestra en el modelo de solicitud de permiso de descarga (Anexo 1), a partir del cual el propio usuario defina que parámetros deben analizarse como mínimo, cuáles dependiendo si el usuario tiene la seguridad de que están presentes en su descarga y para el resto se deberá señalar: 1) si se sospecha que está, 2) si se sospecha que no está, y 3) si se tiene la seguridad de que no está. Es importante mencionar que esta declaración del usuario, se apega a los estipulado en la NOM-002 y debe realizase bajo protesta de decir verdad. Posteriormente, en la visita de inspección y mediante el programa de monitoreo del sistema se tendrá oportunidad de comprobar la veracidad de la información o la necesidad de medir otros contaminantes. En la Tabla 3.1. se presentan los precios aproximados en el mercado, de los análisis de los principales parámetros para la caracterización de las aguas residuales. Adicionalmente, se incluye el costo de la toma de una muestra compuesta a partir de seis muestras simples en un periodo de 24 horas.

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Tabla 3.1 Precios de los análisis de los principales parámetros para la

caracterización de las aguas residuales PARÁMETRO PRECIO ($)

PH 35.00

Sólidos Sedimentables 75.00

Sólidos Suspendidos Totales 85.00

Grasas y Aceites (análisis de 6 muestras) 1,080.00

Materia flotante 55.00

Nitrógeno total 60.00

Fósforo total 65.00

DBO total 130.00

DQO 125.00

Arsénico 149.00

Cadmio 109.00

Cianuro 150.00

Cobre 109.00

Cromo hexavalente 129.00

Mercurio 154.00

Níquel 109.00

Plomo 109.00

Zinc 124.00

Coliformes fecales 155.00

Huevos de Helminto 815.00

Toma de muestra (6 muestras simples en 24 horas) 1,980.00 Nota: Precios a septiembre de 1999, en el Distrito Federal Dentro de la solicitud será importante contar con información de los tipos de sistemas de tratamiento con que cuente el usuario, o en su defecto, de los proyectos que se tengan contemplados. Con esta información se podrán conocer las capacidades de los usuarios y los niveles de operación que presentan, para así poder plantear acciones de apoyo para obtener el máximo beneficio de la infraestructura presente en el sistema, no importando que ésta sea privada. Entre las acciones que pueden considerarse se encuentran programas de apoyo y capacitación mutua para la correcta operación de los sistemas, proyectos de reúso y reciclaje de agua y sistemas de tratamiento comunes para varios usuarios, por mencionar algunas. Conocer los proyectos que los usuarios tengan contemplados, también resulta de gran utilidad para plantear esquemas conjuntos de tratamiento que signifiquen un ahorro de

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recursos. Por ejemplo, en el caso de que un usuario tenga contemplado invertir en un sistema de tratamiento para la remoción de materia orgánica, el OO podrá llegar a proponer acuerdos, ya sea de construcción de una planta municipal o de expansión de las instalaciones existentes, con la participación del usuario. De esta forma el usuario se beneficiará al requerir un sistema menor o más sencillo, más fácil de operar y el OO se beneficiará al incrementar la capacidad de su sistema. Este tipo de arreglos hacen que a final de cuentas todo el municipio salga beneficiado. En la solicitud de permiso de descarga es importante conocer acerca de los planes que tengan los grandes usuarios para el manejo de situaciones de contingencia. En particular, estos planes se refieren al control de derrames de cualquier tipo de sustancias que puedan llegar al sistema de alcantarillado, por algún accidente y que puedan provocar daños importantes en la infraestructura, al medio o inclusive a la salud de la población. Estos accidentes pueden ser causados por agentes naturales, tales como terremotos o huracanes, o por fallas humanas o del proceso que provoquen incendios, explosiones u otras situaciones de emergencia. El OO debe estar al tanto de los procedimientos que estos usuarios tengan implantados e inclusive exigir su establecimiento en caso de que no se tengan o modificación si se considera que son insuficientes. Dependiendo del riesgo que se tenga, ya sea por el tamaño del usuario o por el tipo de sustancias que se manejen, se requerirá mayor control y atención sobre este punto. Otro punto se refiere a actividades de manejo de desechos sólidos y peligrosos, tales como descargas de grasas y aceites de talleres mecánicos, basura, lodos de plantas de tratamiento, solventes usados y desechos biológicos de clínicas y hospitales, por mencionar algunos ejemplos. La disposición de este tipo de residuos en el sistema de alcantarillado está prohibida, y para su control, es conveniente que el OO tenga conocimiento de las actividades de manejo y disposición final de cada usuario, para poder controlar, anticipar y prevenir cualquier descarga que pudiera presentarse y que pudiera afectar al sistema. Finalmente se incluye un apartado para conocer si el usuario participa en cualquier otro programa de control de la contaminación, como serían auditorías ambientales, Registro de Emisiones y Transferencia de Contaminantes (RETC), programas internos de administración ambiental, o procesos de certificación como ISO-14000. El objeto de conocer esta participación es coordinar acciones, y en la medida de los posible, evitar que se dupliquen esfuerzos. 3.2.1.3. Contenido de un permiso de descarga El contenido del permiso de descarga es el resultado del análisis de la información de la solicitud presentada y en su caso de la visita de inspección que se realice. El permiso de descarga deberá emitirse bajo la forma jurídica adecuada para que tenga la característica de fungir, de hecho, como un contrato de servicios que deberá ser cumplido por ambas partes.

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Esta característica deberá permitir exigir su cumplimiento, aplicar sanciones por incumplimiento, e inclusive deberá contemplar las situaciones de suspensión del servicio o revocación del permiso. En términos generales, un permiso de descarga deberá contener la siguiente información:

- Datos generales del usuario - Condiciones de la descarga de aguas residuales (calidad, cantidad y forma

de descarga) - Condiciones de cumplimiento (tipo de muestreo, parámetros y frecuencia de

reportes) - Condiciones específicas para la operación de las instalaciones - Vigencia - Firma de aceptación por ambas partes

Tal como se mencionó anteriormente, es importante que, en la medida de lo posible, el permiso de descarga sea una parte complementaria del contrato de suministro de agua potable. Por lo tanto, será deseable que los datos generales del usuario sean los mismos y sólo se incluyan aquellos que no estén consignados en el contrato de suministro. Los puntos medulares del permiso de descarga serán las condiciones que debe cumplir el agua residual en cantidad, calidad y forma de efectuar la descarga y las condiciones de cumplimiento. En términos generales, la calidad de la descarga se refiere a la concentración de contaminantes que se establecerá con base en la NOM-002 (Capítulo 5) y la cantidad se refiere al volumen máximo que se permitirá, lo que a su vez definirá la cantidad máxima de contaminantes. El volumen máximo no debe contemplar a las aguas pluviales que escurren en las instalaciones del usuario, las cuales deben de ser desalojadas por drenajes separados. La forma en que se realiza la descarga también puede ser un aspecto a regular, ya que podrán presentarse usuarios que por el tipo de actividad presenten descargas intermitentes o con grandes variaciones. Estas descargas pueden representar un problema si, por ejemplo, se descargan volúmenes muy grandes en periodos muy cortos, como sería el caso de los procesos por lotes (“batch”) o de descargas de lavado de instalaciones. Esta situación puede provocar problemas de operación en el sistema por saturación, tanto de volumen como de carga de contaminantes, por lo que será necesario acordar con el usuario la forma de realizar la descarga y el momento adecuado. Las condiciones de cumplimiento se refieren a la forma en que el usuario comprobará que está cumpliendo con las condiciones establecidas para la descarga, ante el OO. Para esto, el propio usuario deberá realizar periódicamente análisis de los parámetros establecidos, en muestras representativas de la descarga. El establecer un tipo de muestra que sea representativo, desde el punto de vista estadístico es difícil. En la

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mayoría de los casos, requiere realizar muchos análisis en un cierto tiempo, lo que implica costos excesivos para el usuario. Por esta razón, la forma en la que se ha procedido en la normatividad federal, es confiar en los usuarios y exigir el mínimo de análisis; y sólo en situaciones de claro incumplimiento solicitar un número considerablemente mayor y que asegure una adecuada caracterización de la descarga. Por experiencia en este tipo de programas, resulta de mucha ayuda establecer un formato específico para el reporte de las condiciones de cumplimiento y la forma en que será enviado. Actualmente, resulta una excelente herramienta poder manejar los reportes en forma electrónica e inclusive su envío al OO por Internet. El permiso de descarga también puede contener, de considerarse necesario, condiciones específicas para la operación y en las cuales se establezcan, por ejemplo, la necesidad de modificar o implantar un plan de control de derrames, exigir la separación del drenaje pluvial del sanitario, prohibir la disposición de ciertos desechos sólidos en el alcantarillado, exigir el cambio de productos limpiadores, etcétera. En particular, resulta de mucha utilidad exigir como una condición específica la construcción de un registro para la toma de muestras de la descarga en condiciones seguras, ya que resulta muy común que los usuarios ni siquiera cuenten con un lugar adecuado para realizar esta actividad. En el caso de las condiciones específicas, el permiso deberá indicar el plazo y la forma en que el usuario dará cumplimiento las disposiciones. De no cumplirse, el usuario será acreedor a las sanciones correspondientes. El permiso debe contener claramente su vigencia. En algunos casos, se establecen vigencias anuales, con el objetivo de poder revisar y en su caso modificar un permiso, sin embargo esto implica tener la capacidad de revisar a todos los usuarios anualmente. En muchos casos resulta más adecuado extenderlos por el tiempo en que se realice la descarga bajo las mismas condiciones y sin sufrir cambios importantes. Finalmente, es conveniente que el permiso lleve la firma de ambas partes: el usuario y el OO, como aceptación de las condiciones (derechos y obligaciones) bajo las cuales se prestará el servicio. 3.2.1.4. Algunas recomendaciones adicionales sobre los permisos de descarga En la actualidad, las acciones de control de la contaminación han empezado a ser consideradas como parte de actividades integrales de manejo del ambiente, que parten de una visión más amplia de la protección ambiental. Estas actividades se refieren a procedimientos de administración del ambiente, a partir del establecimiento de un sistema que pone en práctica cierta política ambiental. Seguramente el más popular de estos procedimientos es la norma internacional ISO-14000, aunque existen otros en diferentes países o regiones, o para cierta industria en particular. En México, la LGEEPA establece como instrumento de la política ambiental, en su Sección VII, la autorregulación y las auditorías ambientales. Por medio de estos instrumentos, se apoya y fomenta que productores, empresas u organizaciones empresariales, mejoren

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su desempeño ambiental, respetando la normatividad vigente y se comprometan a cumplir con mayores niveles, metas o beneficios en materia de protección ambiental. ISO-14000 es una norma de administración ambiental, establecida por la Organización Internacional de Normalización (OIM), cuyo objetivo es proporcionar una estructura y un enfoque sistemático para la administración del ambiente en general. En forma resumida, ISO-14000 establece las herramientas y sistemas para la administración de obligaciones ambientales y la realización de evaluaciones y su objetivo es lograr una administración confiable y efectiva, ampliando la base organizacional de la responsabilidad de protección del medio (Cascio et al., 1997). Cualquier empresa o actividad puede adoptar los procedimientos establecidos por ISO-14000 y posteriormente contratar a una empresa certificadora acreditada ante la OIM, para obtener un certificado que asegure que se cumple con lo establecido en esta norma. Es importante remarcar que un certificado ISO-14000 es una buena garantía de que un usuario cumplirá con lo que la autoridad haya establecido, sin embargo no habrá que dejar de vigilar, al menos esporádicamente, su comportamiento. Por otro lado, la certificación en sí, no garantiza que puedan existir problemas de contaminación y que en un momento dado tengan que modificarse las condiciones o características de las aguas residuales. Si bien en la actualidad, únicamente algunas grandes empresas cuentan con una certificación ISO-14000, su influencia se empieza a hacer evidente, al menos en la manera de abordar las estrategias de control de la contaminación. De esta forma resultará adecuado que en la emisión de los permisos de descarga se empiecen a considerar los elementos de gestión ambiental de este tipo de procedimientos aplicables al manejo de las descargas de aguas residuales, tales como la reducción de desechos, acciones de reciclaje y reúso, balances de materiales, etcétera. y en la medida de lo posible, el establecimiento de sistemas sencillos de administración ambiental. 3.2.2. Esquema tarifario De acuerdo con la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos, cualquier contribución que establezca la autoridad debe: estar establecida en ley, ser proporcional y equitativa, destinada al pago de los gastos públicos y que los elementos esenciales (sujeto, objeto, base, tasa y época de pago) estén consignados de manera expresa en ley. De esta forma, el cobro por el servicio de alcantarillado y saneamiento, es decir por el manejo de las aguas residuales, deberá establecerse en ley, cumpliendo con estos lineamientos. Comúnmente, en muchos municipios del país la tarifa por descargar aguas residuales se define como tarifa de saneamiento. Esta tarifa se justifica por el gasto público de proporcionar recolección y tratamiento de las aguas residuales. De esta forma, la tarifa debe reflejar los costos derivados de la operación, mantenimiento y administración de los sistemas de recolección tratamiento y disposición de las aguas residuales y lodos, la

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rehabilitación y mejoramiento de la infraestructura y la amortización de inversiones y gastos financieros, principalmente. En la actualidad, en muchos municipios la tarifa de saneamiento se cobra como un porcentaje del pago por consumo de agua potable, que normalmente está entre el 15 y el 25%. En la mayoría de los casos, esta solución es adecuada particularmente si no se cuenta con sistemas de tratamiento de aguas residuales y disposición de lodos y los costos de operación del OO están referenciados al servicio de agua potable. Sin embargo, al momento en que se pondere adecuadamente el uso del alcantarillado y se empiece a construir u operar un sistema de tratamiento, la distribución de los costos deberá ser más equitativa, ya que no será lo mismo el uso de la infraestructura por una industria que descarga grandes volúmenes y cantidad de contaminantes, que por un usuario doméstico o inclusive un usuario industrial pequeño o de alguna actividad con menor producción de contaminantes. En la medida que se requiera ser más equitativo en la distribución de los costos, será más complejo el esquema tarifario que se requerirá establecer. Además de la necesidad de que las tarifas sean equitativas, es necesario que sean justas. Es decir que el OO considere criterios sociales mediante los cuales, los beneficios de la infraestructura pública también los disfruten aquellos que más los necesitan. Esta situación se verá reflejada en tarifas preferenciales o descontadas para cierto sector de la población, incluyendo pequeñas industrias y comercios, que se verán compensadas por las tarifas de usuarios mayores. En México, las políticas de control de la contaminación se basan en el principio “el que contamina paga”. De esta forma, es deseable que las tarifas representen los costos reales por el uso del alcantarillado y por tratar los contaminantes de la descarga de cada usuario. Las estrategias para establecer una tarifa de saneamiento pueden ser por el volumen descargado o por el tipo y cantidad de contaminantes, o una combinación de ambas. En el establecimiento de un esquema tarifario es importante considerar la capacidad administrativa del OO. Un esquema sencillo quizá no refleje el costo real en el que incurre un usuario al utilizar el sistema pero será fácil de aplicar y revisar. En contraste, un esquema complejo será muy preciso en distribuir los costos y cada usuario pagará una tarifa muy apegada a los costos reales en que incurra, pero será difícil de aplicar y la revisión de la recaudación implicará dedicar tiempo y personal específico. Estos aspectos deberán ser tomados en cuenta para establecer un esquema equilibrado, que sea simple, preciso y fácil de entender y vigilar, pero lo más equitativo y justo posible. 3.2.2.1. Ejemplos de tarifas aplicadas en otros países La forma más sencilla para establecer una tarifa es mediante una cuota fija, ya sea como porcentaje del consumo de agua potable o por volumen de agua descargada, tal es el caso de la mayoría de los OO en el país. Los esquemas más complejos establecen una tarifa por la cantidad y tipo de contaminantes descargados. Para

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ejemplificar lo complejo que pueden llegar a ser estos esquemas, se presenta en la Tabla 3.2 un esquema que se aplica en algunas partes del Reino Unido (ESW, 1996). En este esquema se consideran por separado los costos de inversión y de operación del sistema de alcantarillado (recepción y conducción de las aguas) y de un sistema de tratamiento biológico; además, se incluye un cobro por el monitoreo que incluye las visitas de inspección y los análisis realizados a cada usuario. Adicionalmente, es importante remarcar que este esquema incluye también los costos por el tratamiento y disposición de los lodos generados en el sistema de tratamiento, tanto de tipo primario como secundario.

Tabla 3.2 Tarifa por descargas de aguas residuales del organismo operador East of Scotland Water (1996)

Tarifa total = tarifa por costos de inversión (Tci) + tarifa por costos de operación (Tco)

Tci = (Rc + Vc)Qm/Qd + Bc DBOm/DBOd + Sc SSm/SSd Rc : Costos de inversión por recepción y conducción de las aguas Vc : Costos de inversión por las instalaciones de tratamiento con base en volumen Qm : Volumen máximo permisible de descarga Qd : Gasto de diseño para la época de estiaje Bc : Costos de inversión por tratamiento biológico y tratamiento de lodos secundarios Sc : Costos de inversión por tratamiento de lodos primarios

DBOm : Carga máxima permitida como Demanda Bioquímica de Oxígeno DBOd : Carga de diseño como Demanda Bioquímica de Oxígeno SSm : Carga máxima permitida de Sólidos Suspendidos Totales SSd : Carga de diseño de Sólidos Suspendidos Totales

Tco = Ro + Vo + Bo DQOt/DQOs + So SSTt/SSTs + M Ro, Vo, Bo, y So : Costos de operación respectivos por metro cúbico, tal como se definieron

anteriormente DQOt y SSTt : Cargas como Demanda Química de Oxígeno y Sólidos Suspendidos Totales en el

efluente DQOs y SSTs : Cargas como Demanda Química de Oxígeno y Sólidos Suspendidos Totales

permitidas M : Costos por monitoreo (visitas de inspección y análisis realizados)

3.2.3. Sanciones Las sanciones son el instrumento coercitivo o de castigo que sirve para presionar al usuario a cumplir con las condiciones establecidas en el permiso de descarga. La experiencia en el ámbito internacional, en programas de control de la contaminación, indica que la operatividad de un programa depende de la aplicación de sanciones. Ésta implica un acto de autoridad por parte del OO que debe estar debidamente fundamentado en derecho. Dada la importancia de un sistema de sanciones, es importante que el OO cuente con la autoridad necesaria y los procedimientos legales adecuados, así como con el personal capacitado y legalmente acreditado para poder llevar a cabo este tipo de actividades. De no contarse con estas capacidades, el OO deberá promover las reformas legales necesarias e iniciar la capacitación de personal y desarrollo de procedimientos para poder implementarlas.

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Existen diferentes tipos y niveles de sanciones dependiendo de la gravedad de la falta, inclusive antes de proceder a aplicar una sanción, se puede contemplar emitir una notificación previa de incumplimiento, siempre y cuando lo permita la naturaleza de la falta y no se presente una situación de omisión de responsabilidades por parte del personal del OO. En un primer nivel, se pueden considerar las sanciones económicas por incumplimiento de los límites de contaminantes o el volumen de descarga y que se fundamentan en el principio de quién contamine pague. Generalmente, a este tipo de falta se le asocia un pago adicional a la tarifa de saneamiento, proporcional a los niveles en que se excedieron los parámetros regulados. Este tipo de sanciones son un instrumento económico que obliga al cumplimiento al resultar más económico para el usuario remover o reducir la concentración de cierto contaminante que descargarlo al sistema. Otro tipo de sanciones tiene que ver con faltas administrativas por el incumplimiento de disposiciones contenidas en el permiso de descarga (condiciones de cumplimiento o específicas), tales como no entregar reportes en la fecha o en los formatos establecidos, no seguir los procedimientos de muestreo o análisis señalados, cambiar las condiciones de la descarga, no contar con procedimiento de control de derrames etcétera. En especial, se deberá establecer una sanción estricta en los casos en los que se proporcione información falsa. Cuando ocurren accidentes que afecten al sistema, ya sea ocasionando daños a la infraestructura o a la planta de tratamiento, el usuario será acreedor a sanciones de mayor nivel. El monto de las sanciones deberá permitir reparar los daños causados, y las sanciones que a su vez reciba el OO. Esta situación es muy clara en los casos en que se presente algún derrame de una sustancia que dañe el proceso de tratamiento. En este caso, los costos del incidente serán los correspondientes a las acciones correctivas en la planta de tratamiento y las sanciones y daños por incumplimiento de las condiciones de descarga final al ambiente del efluente y en la calidad de los lodos para su disposición, en caso de resultar afectados. La sanción más grave, en el campo de acción de un OO, será la cancelación del permiso de descarga. Las condiciones para llegar a esta sanción deberán estar claramente especificadas en el permiso de descarga correspondiente. En la aplicación de las sanciones y su grado de severidad, se deberá tomar mucho en cuenta el historial de cumplimiento del usuario infractor. Un usuario que normalmente cumple con todo y que en algún día tuvo un problema, no merece la misma sanción que un usuario que constantemente reincide en situaciones de incumplimiento. Al hablar de sanciones, es inevitable tocar el tema de la corrupción y la discresionalidad en su aplicación. Al respecto es indispensable, antes que nada, que todos los procedimientos para proceder a aplicar una sanción sean transparentes. En este sentido es necesario que tanto el procedimiento, los niveles de sanción y los montos estén claramente asentados en un documento público. Como parte del procedimiento se deberá considerar el derecho de inconformidad del usuario. A nivel operativo, es

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importante evitar que todo el procedimiento recaiga sobre una sola persona, ya que siempre será más complicado sobornar a un grupo; además de crear conciencia entre el personal de los perjuicios que puede representar para la comunidad y el medio, que el programa no se desarrolle con honradez. Finalmente, un sistema de sanciones es indispensable como parte de un PCD. Este sistema debe ser claro y transparente para la comunidad regulada y equilibrado en el monto de las sanciones aplicadas. 3.2.4. Incentivos Los incentivos son apoyos indirectos que ofrece el OO para promover el cumplimiento o avances en las metas del programa. En muchos casos, los incentivos van implícitos en las estrategias de tarifas o sanciones. Aquel usuario que cumple, e inclusive mejora las condiciones de su descarga, no será acreedor a sanciones y pagará tarifas más bajas, lo que le representará beneficios económicos. Sin embargo existen acciones que van más allá del cumplimiento de lo establecido, que representan beneficios adicionales al sistema y a la comunidad, y que en un momento dado el OO deseará impulsar. Tal sería el caso de programas de ahorro en el consumo de agua, intercambio de aguas de primer uso por aguas tratadas, control de cierto tipo de contaminante, etcétera. En estos casos, el OO deberá diseñar una estrategia de incentivos que resulten atractivos para los usuarios y que los motiven a ejecutar cierto tipo de acciones. En la actualidad, para muchas empresas resulta un incentivo el reconocimiento ante la comunidad como protectores del ambiente. En este campo existen muchas acciones que pueden ser implementadas exitosamente, en especial aquellas relacionadas con un uso más eficiente de los recursos. Esta situación puede ser utilizada sobre todo en comunidades en donde se cuente con un programa de participación. 3.3. ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL Para llevar a cabo las tareas de un PCD es necesario contar con un área específica con personal asignado y las instalaciones y equipos adecuados. En algunos OO que en la actualidad cuentan con un programa de este tipo, la actividad se encuentra ubicada en el área (generalmente una gerencia), de saneamiento. El nivel de la actividad dentro del organigrama del OO dependerá de la importancia que se le dé al programa. En algunos casos, la actividad no es considerada importante, en especial cuando no se cuenta con sistemas de tratamiento. Por lo regular, sólo cuando los sistemas de tratamiento están en operación es que se entiende la importancia de la actividad. Esta visión no es adecuada, ya que el programa es una actividad de control de la contaminación, independientemente, que el municipio cuente o no con un sistema de tratamiento. Inclusive, en municipios con presencia industrial importante, es muy recomendable que el programa se implemente antes de que se cuente con una planta de tratamiento. Los beneficios de esta estrategia serán contar con una caracterización detallada del sistema que permitirá desarrollar mejores bases de diseño y tener un

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sistema bajo condiciones controladas en el momento del arranque y operación de la planta. 3.3.1. Recursos humanos El número de personas necesarias para un PCD estará en función del número de descargas que se tengan que controlar, es decir, las descargas de tipo industrial o comercial, que representen un riesgo al sistema. En una encuesta realizada con los OO de las ciudades de León, Guadalajara, Monterrey y Ciudad Juárez, acerca de la cantidad de personal que opera este tipo de programas, se encontraron grandes diferencias, debidas principalmente a que el personal desempeña actividades paralelas diferentes a las del programa en sí. Sin embargo, en términos generales se puede decir que un PCD puede ser operado con una plantilla de entre 10 y 20 personas por cada mil descargas, de los cuales será aconsejable que al menos la mitad tengan estudios profesionales en el área de ingeniería química, de procesos, ambiental o áreas afines. El programa deberá contar con un jefe de programa que será el responsable de la administración, coordinación técnica del programa y revisión y programación de actividades. Por las características propias del programa es deseable que el perfil de este puesto tenga una fuerte componente en aspectos relacionados con ingeniería de procesos, química, ambiental, civil o áreas afines, y experiencia en programas de control de la contaminación. Además se sugiere que tenga la capacidad para atender a usuarios y un espíritu de servicio. Las áreas principales que se deben considerar para el programa son: Inspección y Vigilancia, Normatividad, Manejo de Información y Laboratorio; en la medida que evolucione el programa se podrán considerar otras áreas. Un organigrama del programa se presenta en la Figura 3.1.

Figura 3.1 Organigrama de un Programa de Control de Descargas

3.3.2. Inspección y Vigilancia La actividad más intensiva del PCD es la que se refiere a las visitas de inspección y la vigilancia del sistema. Inicialmente, las visitas de inspección se realizan para recabar

JEFE DEL PCD

Inspección y Vigilancia

Normatividad Manejo de Información

Laboratorio Otras áreas

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información específica y para atender una solicitud de permiso de descarga. El objetivo es corroborar y aclarar la información presentada por el usuario. Las visitas domiciliarias o de inspección presentan ventajas, ya que aseguran que la información es correcta, completa y adecuada, y establecen un medio de comunicación directa con el usuario, que facilita el entendimiento del programa y la cooperación. Los detalles de las visitas de inspección se explican en el Capítulo 6. Una vez que se ha emitido el permiso correspondiente, es deseable que las visitas se realicen en forma periódica para asegurar el cumplimiento y mantener la comunicación con el usuario. De esta forma se deberá establecer un programa de vigilancia o monitoreo de los usuarios, que además incluya el monitoreo del sistema, del cuerpo receptor de la descarga y de situaciones de emergencia o denuncias de la población. Es en esta actividad en donde se debe contar con un programa de atención de emergencias y vigilancia de condiciones de explosividad en el alcantarillado. 3.3.3. Normatividad Con base en la solicitud del permiso de descarga y el dictamen técnico realizado por el área de inspección y vigilancia, el área de normatividad será la responsable de emitir el documento correspondiente y darle seguimiento al cumplimiento de las condiciones establecidas. De esta forma, esta área será la responsable de aplicar las sanciones por incumplimiento, por ello es indispensable que cuente con personal con perfil jurídico, que entienda los aspectos técnicos de la actividad y capacitado específicamente en la aplicación de leyes y procedimientos. 3.3.4. Manejo de Información La información generada en el programa, tanto en el área de inspecciones y vigilancia como en normatividad debe ser manejada y procesada sistemáticamente. Además de tener el banco de información del programa actualizado, esta área será la encargada de los reportes internos y de difusión del programa. El personal asignado debe estar capacitado en el manejo de sistemas de información, bases de datos y generación de reportes. 3.3.5. Laboratorio Los análisis de calidad del agua representan la parte más importante de los costos de operación de un PCD. Por esta razón, en muchos casos resulta conveniente que el OO cuente con su propio laboratorio; además, de que la capacidad de los laboratorios privados es limitada en el país y la calidad de los mismos no siempre es la adecuada. Poder contar con un laboratorio que pueda ser acreditado bajo los procedimientos establecidos por la Ley Federal sobre Metrología y Normalización (LFMN) significa una ventaja adicional, pues puede ser aprovechado para ofrecer servicios de análisis a comunidades aledañas, lo que generaría ingresos adicionales para el OO. En la actualidad, el acreditamiento de un laboratorio de pruebas, como sería el caso de un laboratorio de análisis químicos en el área ambiental, se realiza ante la Entidad

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Mexicana de Acreditación, A.C. (EMA), entidad privada e independiente y creada sin fines de lucro, a raíz de las reformas a la LFMN realizadas en 1997. El acreditamiento es el acto por el cual, una entidad reconoce la competencia técnica y la confiabilidad de un servicio. El proceso de acreditamiento se enfoca a los siguientes aspectos:

- Instalaciones adecuadas - Personal capacitado - Métodos de prueba confiables - Instrumentos calibrados según estándares nacionales - Sistema de calidad

El procedimiento para la revisión de estos aspectos se realiza bajo la norma nacional NMX-CC-13-1992, Criterios Generales para la Operación de los Laboratorios de Prueba, e internacional, Guía ISO/IEC 25 e ISO/IEC FDIS 17025, Requisitos Generales para la Competencia de Laboratorios de Prueba y Calibración. El instalar un laboratorio de calidad del agua dependerá de la capacidad del OO y de la cantidad de análisis que se tengan que realizar. Un volumen considerable de análisis podrá llegar a justificar la inversión en instalaciones, equipo y personal especializado. Es importante mencionar que, no obstante los beneficios que se puedan llegar a obtener, un laboratorio de calidad del agua es una actividad especializada, que requiere una fuerte inversión inicial, gastos de operación considerables y una administración eficiente. Por esta razón, muchas veces las entidades públicas tienen dificultades en administrar adecuadamente un laboratorio para garantizar un buen nivel de calidad en el servicio. En muchas ocasiones, la contratación de los servicios o la operación privada de los laboratorios resulta un esquema más adecuado que evita muchos problemas al OO. 3.3.6. Otras áreas Además de las áreas mencionadas, que resultan las más importantes, dependiendo de las necesidades de cada OO y de la forma en que vaya evolucionando el programa, se podrá pensar en establecer otras áreas para actividades específicas, tales como las siguientes:

- Comunicación social y programas de participación - Reúso del agua - Comercialización de aguas tratadas - Reducción y minimización de desechos - Programas de reducción de contaminantes específicos - Innovación y desarrollo tecnológico

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3.3.7. Capacitación Bajo las condiciones imperantes en el país, es difícil encontrar personal capacitado en las tareas del programa, principalmente en aquellas relacionadas con las áreas de inspección y vigilancia, normatividad, y las mencionadas como otras áreas. Por lo anterior, será indispensable contar con un programa de capacitación que desarrolle estas habilidades. Un aspecto de la capacitación en el que se debe tener especial interés es en lo referente a las medidas de seguridad e higiene, especialmente en aquellas actividades en las que se tenga contacto con aguas residuales. Como es sabido, éstas presentan características infecciosas importantes, además de tóxicas, corrosivas e incluso explosivas. Los principales campos por considerar en un programa de capacitación en seguridad e higiene, son las visitas de inspección a instalaciones industriales y el manejo de espacios confinados, al introducirse en el sistema de alcantarillado. Este último aspecto resulta de especial interés ya que puede ser la causa de accidentes fatales, cuando los trabajadores entran, sin el equipo apropiado y sin seguir o conocer las medidas de seguridad apropiadas. Es común que en estos espacios se encuentren niveles de oxígeno muy bajos y presencia de gases muy tóxicos como el ácido sulfhídrico, reconocible por el olor a huevo podrido, o el metano, que presenta el gran inconveniente de no tener ningún olor. Otro aspecto de la seguridad que debe ser cubierto es el relativo a las actividades en calles y avenidas, las cuales requieren medidas específicas de control del tráfico vehicular (WPCF, 1982). Una descripción general de los aspectos de higiene y seguridad se presentan en el Capítulo 6. 3.4. FINANCIAMIENTO DEL PROGRAMA Otro aspecto de importancia para la implementación de un PCD es contar con un presupuesto asignado. Este presupuesto debe considerar las actividades previamente comentadas y la adquisición, reposición y mantenimiento de equipo. Este último concepto, frecuentemente no es apropiadamente programado y como consecuencia se tienen que sacar de operación equipos muy costosos. En la actualidad, la tendencia es que los OO sean entidades que generen sus propios recursos, en este sentido el financiamiento del programa debe obtenerse de los propios usuarios, como parte de los servicios de saneamiento que se ofrecen. Es importante tener presente, que así como técnicamente un PCD es un requisito indispensable para asegurar un correcto funcionamiento del sistema, los costos del programa deben ser incorporados en los costos por el servicio de alcantarillado y tratamiento, y por lo tanto incluirse en el análisis para establecer la tarifa por saneamiento. Además, se deberán considerar como ingresos adicionales los cobros por la emisión de permisos, la recaudación por sanciones e inclusive el cobro por realizar una visita de inspección, sobre todo cuando esta situación obedezca a una situación de incumplimiento.

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Como un ejemplo, los gastos de operación del PCD del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de León, en Guanajuato, en los primeros cinco meses de 1999 ascendieron a $480,000.00. Esto equivale a un gasto promedio mensual de $96,000.00, con el cual se realizaron alrededor de 50 visitas de inspección y análisis de 22 parámetros de calidad del agua en muestras de 20 usuarios industriales, con una plantilla de diez personas (SAPAL, 1999). En el caso de Servicios de Agua y Drenaje de Monterrey, el PCD cuenta con 15 inspectores que realizan 200 inspecciones por mes, que incluyen el procesamiento de 400 muestras al año. Esta actividad ejerce un presupuesto anual total de alrededor de $1,280,000.00, que corresponden a $480,000 de gastos operación y $800,000.00 de procesamiento de muestras (SADM, 1999). 3.5. PARTICIPACIÓN DE LOS USUARIOS Tal como ya se ha mencionado y enfatizado en estos primeros capítulos, la aceptación del programa y la participación de la comunidad regulada es indispensable para que un PCD obtenga buenos resultados. En este sentido, resulta muy importante establecer los medios apropiados para lograr esta participación En programas de control de la contaminación, contar con la participación de la comunidad regulada es una tarea difícil y con pocos antecedentes exitosos en el país. No obstante, en ciudades como Guadalajara, Monterrey y Ciudad Juárez se han obtenido avances muy importantes. En estas ciudades, los OO atribuyen estos logros a su permanente contacto con los usuarios industriales. En el caso de Monterrey, es importante hacer notar la participación del Instituto de Protección Ambiental, como una entidad en la que tanto los industriales como el OO confían y que por lo tanto a jugado un papel mediador en la resolución de conflictos (SADM, 1999). En el caso de Ciudad Juárez, ha sido muy importante la aceptación y ejemplo de cooperación que han presentado las empresas extranjeras; este ejemplo ha motivado a la comunidad a aceptar el programa y cumplir sus disposiciones (JMAS, 1999). En el caso de Guadalajara, las explosiones del sistema de alcantarillado ocurridas el 22 de abril de 1992, en las cuales se destruyeron 4.6 kilómetros del Colector Intermedio Oriente y 5.6 kilómetros de subcolectores, ocasionando muertes y cuantiosos daños materiales, fue el elemento que sirvió para que tanto las autoridades como la comunidad en su conjunto tomara conciencia de la tragedia y se iniciara entre otras acciones, un PCD (SIAPA, 1999). El objetivo de la participación es distribuir la responsabilidad del control de la contaminación o de la protección del ambiente, entre la comunidad regulada. En este sentido, es importante que el OO como autoridad entienda su papel como coordinador de las acciones y ejecutor del programa, y evitar caer en una posición autoritaria. Como parte del programa es importante establecer vínculos con las cámaras de industriales y de comercio, asociaciones de profesionales, particularmente aquellos

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relacionados con las actividades de control de la contaminación, instituciones académicas y grupos ambientales de la localidad. 3.5.1. Difusión del programa y sus resultados Un elemento esencial en cualquier programa de participación es contar con un programa permanente de difusión del programa, desde su concepción y en cada una de sus etapas. En este programa es indispensable presentar periódicamente los resultados en forma clara y transparente, con el propósito de que la comunidad esté enterada de los avances y la situación de cumplimiento de los diferentes sectores. No obstante que es deseable que la difusión del programa abarque a toda la comunidad, es aconsejable que se realice en diferentes niveles. Un nivel detallado deberá involucrar a los principales usuarios implicados en el cumplimiento del programa, es decir a los industriales. En este nivel se debe presentar resultados técnicos pormenorizados para promover el análisis de la situación y proponer, en conjunto, líneas de acción y posibles vías de solución a los problemas que se hayan detectado. Un segundo nivel, menos amplio, se enfoca a los representantes de los diferentes sectores y es más de tipo informativo. En este nivel se ubican los informes de gobierno. Por último, lo que sería un tercer nivel corresponde a un programa de difusión a la población en general, de los logros del programa y retos inmediatos, haciendo uso de los medios disponibles: folletos, carteles, informativos, radio, anuncios espectaculares, informes en la prensa local, etcétera. Los detalles sobre el manejo y análisis de la información se presentan en el Capítulo 7. 3.5.2. Campañas de regularización Una actividad en la que se ve reflejada la aceptación del programa y la participación de los usuarios son las campañas de regularización, por medio de las cuales se invita a los usuarios a solicitar o renovar su permiso de descarga. Esta actividad es muy importante, al inicio del programa, ya que a partir de estas campañas se empieza a integrar la caracterización del sistema. Al mismo tiempo, es un buen indicador de la aceptación del programa y de la disponibilidad de los usuarios a participar

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4. CARACTERIZACIÓN DEL SISTEMA Desde el punto de vista técnico, un PCD sólo podrá ser desarrollado en la medida en que se conozcan y entiendan las características de las aguas residuales del sistema en calidad y cantidad. Para lo cual, resulta indispensable entender cómo funciona el sistema de alcantarillado y conocer con el mayor detalle posible a los usuarios, es decir qué contaminantes descargan y en qué cantidad. Es importante mencionar que, en términos prácticos, es difícil contar con una caracterización muy detallada al arrancar el PCD, sin embargo, conforme se vaya operando el programa esta situación deberá estar sujeta a mejoras permanentes. Las actividades que se plantean para realizar la caracterización asumen que no existen trabajos previos relacionados con el control de las descargas y que por lo tanto el PCD está en su fase de implementación. En caso contrario, la estrategia que se plantea a continuación podrá ser utilizada para la revisión del programa. Con el objeto de ejemplificar los pasos planteados para la caracterización del sistema, a lo largo de este capítulo se irá resolviendo un sistema hipotético, el cual reúne características comunes en el país. La caracterización del sistema incluye tres actividades principales: la caracterización de la infraestructura, de los usuarios y de las aguas residuales. La secuencia de actividades se ilustra con el diagrama de flujo que muestra la Figura 4.1. Como resultado de la caracterización se obtendrá un plano maestro y la jerarquización de usuarios, que serán de las herramientas más importantes del programa.

Figura 4.1 Diagrama de flujo para la caracterización del sistema

CARACTERÍSTICAS GENERALES DEL SISTEMA

CARACTERIZACION DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

SECTORIZACIÓN IDENTIFICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE USUARIOS

CARACTERIZACION DE LAS AGUAS RESIDUALES

PLANO MAESTRO Y JERARQUIZACION DE USUARIOS

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4.1. SISTEMA DE ALCANTARILLADO 4.1.1. Características generales El sistema de alcantarillado es un conjunto de conductos y estructuras que tienen la finalidad de recolectar en forma segura las aguas residuales de una población, de comercios e industrias, ya sean solas o en forma combinada con las aguas pluviales, para conducirlas a los sistemas de tratamiento y posteriormente disponerlas adecuadamente en el ambiente. Los elementos más importantes que integran un sistema de alcantarillado son los conductos que integran la red; éstos reciben diversos nombres a lo largo del sistema. En forma consecutiva tal como se localizan en la red, a partir del usuario hasta la disposición final de las aguas, se denominan: albañal, atarjeas, subcolectores, colectores y emisores. Todos estos elementos conducen aguas residuales pero con diferentes capacidades, es decir que la principal diferencia reside en los diferentes diámetros que manejan. En particular, los emisores son conductos de gran diámetro que no reciben descargas directas, sino que solamente conducen las aguas a los sistemas de tratamiento y posteriormente a su descarga final. Además de los conductos en sí, el sistema cuenta con otras estructuras, tales como pozos de visita, estructuras de vertido y estaciones de bombeo, principalmente; y obras complementarias con funciones muy especiales, como, sifones invertidos y cruces elevados. Todas estas estructuras son de especial interés para el PCD, ya que será en estos puntos donde se realice la caracterización de las aguas residuales y donde se instalen las estaciones de monitoreo permanente del sistema. Generalmente, los sistemas de drenaje se van diseñando y construyendo conforme las necesidades de cada población y con presupuestos limitados, lo que ocasiona que frecuentemente ocurran cambios y modificaciones en los planes originales. Por consiguiente, es muy común en el país que las redes de alcantarillado queden conformadas por diferentes tipos de sistemas de conducción, e inclusive que presenten varios esquemas de recolección. Esta situación, además de presentar problemas de operación, representa desventajas para un PCD, ya que dificulta el entendimiento del funcionamiento hidráulico del sistema. Por esta razón, las rectificaciones y mejoras necesarias del sistema se irán previendo considerando los requerimientos del PCD, para poder realizarlas como parte del programa de mantenimiento de la red. Los sistemas de alcantarillado pueden ser, separados, combinados o semicombinados, según la forma de desalojar las aguas pluviales. En el sistema separado, existen dos redes de tuberías para desalojar las aguas, una red sanitaria exclusiva para las aguas residuales y la otra para los escurrimientos pluviales. En el caso de los sistemas combinados, se conducen todas las aguas en la misma red, ya sean residuales o pluviales; y en los sistemas semicombinados existen dos redes, una conduce y recoge las aguas residuales y sólo las aguas pluviales que se captan y escurren de los predios particulares; la otra capta y transporta el resto del agua pluvial.

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En la actualidad, es una tendencia generalizada construir drenajes separados, ya que se puede tener un mejor control, por un lado de las aguas residuales, y por el otro de las aguas de lluvia. Esto, en términos generales, evita que se manejen gastos extremos en las instalaciones de tratamiento y por otro lado permite plantear un manejo específico para el agua de lluvia, que contemple su recolección y disposición adecuada en el medio y su posible uso directo o previo tratamiento. Por sus características hidráulicas, los sistemas de alcantarillado pueden ser por gravedad o a presión. El segundo caso se prefiere cuando la recolección por gravedad es problemática, ya sea por la topografía o características del suelo. En este caso las tuberías son de diámetros pequeños, por lo que el volumen de recolección es limitado. 4.1.2. Modelos de configuración de los sistemas de alcantarillado Existen varios diseños para los sistemas de alcantarillado. El modelo que se utiliza para la red depende fundamentalmente de: el tipo de sistema (separado o combinado), el trazo dominante de las calles principales, la topografía, hidrología y geología del área de drenado, los límites políticos, la localización y tipo de los sistemas de tratamiento y la disposición final de las aguas tratadas (Fair et al., , 1995). Los modelos más usados se pueden agrupar en las siguientes clasificaciones (Fair et al., 1995):

- Perpendicular. En el caso de las comunidades ubicadas en las márgenes de una corriente en terreno con pendiente, la mejor forma de conducir las aguas residuales se logra colocando tuberías que descarguen a un colector marginal, es decir paralelo a la corriente.

- Radial. En este modelo las aguas residuales fluyen hacia fuera desde la zona central de la localidad hacia las tuberías principales; las líneas pueden ser relativamente pequeñas pero pueden multiplicarse el número de obras de tratamiento.

- Interceptores. Este tipo de modelo se emplea para recolectar aguas residuales o pluviales en localidades sin grandes desniveles. Las tuberías principales descargan en una tubería mayor o colector principal, el que a su vez transporta las aguas al emisor para su disposición final o tratamiento.

- Abanico. Cuando la localidad se encuentra ubicada en un valle se utilizan líneas convergentes hacia una tubería principal localizada en el interior de la localidad originando una sola tubería de descarga.

4.1.3. Información sobre las características generales del sistema Como primer paso dentro del procedimiento de caracterización del sistema se deberá recabar toda la información disponible sobre el sistema hidráulico y aspectos relacionados. En particular, resultan de particular interés los datos de diseño y operación que permitan entender el funcionamiento hidráulico del alcantarillado. En el Ejemplo 4.1, se presenta la información considerada como mínima para iniciar los

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trabajos de implantación de un PCD. Es importante mencionar, que cualquier información adicional siempre será de mucha utilidad. A lo largo del país, los OO enfrentan graves carencias de información, muchas veces esta deficiencia se suple por estimaciones o suposiciones. Por esta razón es importante tener siempre presente las fuentes de la información, y en su caso las bases o fundamentos de las estimaciones y suposiciones. Es importante remarcar que en todo el proceso de caracterización nunca deberá quedar un espacio vacío, siempre deberá especificarse si algo se midió, no se midió, se estimó, etcétera. Además, toda la información generada deberá quedar almacenada en el sistema de información del PCD. Ejemplo 4.1 Características generales del sistema El municipio “Paraíso” ha decidido ponerle fin a los graves problemas de contaminación que sufre su región y ha iniciado la implantación de un PCD. Este municipio solía ser una zona plena de recursos naturales, entre los que destacaban sus hermosos cuerpos de agua. La gente de la comunidad solía realizar todas sus actividades entorno al río “Agua Limpia” , sus afluentes y los manantiales cercanos. De este río obtenían el agua necesaria para todas sus actividades incluyendo las actividades recreativas; además el río y un pequeño lago cercano eran una rica fuente de alimentos, con gran cantidad de peces y otros productos. La comunidad de “Paraíso” vivía y disfrutaba de su entorno y ni siquiera se pensaba en que algún día todo podría acabarse. Con el paso del tiempo, la población fue creciendo y por lo tanto la explotación de todos los recursos disponibles; nunca se consideró importante controlar esta explotación y la gran cantidad de desechos que se generaban. En la actualidad el río “Agua Limpia” y sus afluentes se han convertido en auténticos drenajes, los manantiales se han secado y el lago cercano está infestado de malezas. La única fuente de abastecimiento de agua es el acuífero que subyace a la ahora ciudad, y el cual ya muestra signos de sobrexplotación. Ante esta situación, el Municipio “Paraíso” ha decidido implantar un PCD. Como primera actividad, se realizó una recopilación de la información disponible del sistema de alcantarillado municipal. Se encontraron grandes vacíos y desconocimiento del sistema; sin embargo, con la participación de todo el personal del OO y a partir de algunas estimaciones y suposiciones se logró integrar una primera tabla con la información mínima necesaria de las características generales del sistema.

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Datos Unidad Población actual (Censo de 1995) Habitantes 100,000 Tasa de Crecimiento % anual 2.8 Proyección de crecimiento (año 2000) Habitantes 115,000 Actividad principal - Industrial Tipos de industria Varias Cobertura de agua potable % 95 Cobertura de alcantarillado % 89 Dotación L/hab/día 200 Tarifa promedio de agua potable Uso doméstico Uso Comercial Uso Industrial

$/m3 $/m3 $/m3

3.50 7.50 22.50

Tarifa de saneamiento $/m3 No aplica Precipitación media anual mm 520 Época de lluvias - Junio-Septiembre Época de estiaje - Octubre-Mayo Fuentes de abastecimiento Municipal Industrial Particulares

- - -

Pozos Pozos Pozos

Sistema de alcantarillado Combinado Separado

% %

90 10

Gastos de aguas residuales (estimado) Doméstico Industrial Total

L/s L/s L/s

75 125 200

Sistema de tratamiento Tipo de tratamiento del agua residual Capacidad Disposición final del agua tratada Tipo de tratamiento de lodos Disposición final de lodos

- L/s - - -

Actualmente no se cuenta con sistema de tratamiento de aguas residuales municipales

4.1.4. Sectorización La sectorización del sistema de alcantarillado consiste en la definición de zonas con un mismo funcionamiento hidráulico; es decir, aquellas que en la medida de lo posible, presenten características similares de recolección y conducción de las aguas residuales y que descarguen a un mismo punto, ya sea un colector o subcolector. Para un PCD resulta indispensable contar con un sistema sectorizado que permita asociar el tipo y calidad de las aguas residuales con un determinado grupo de usuarios e inclusive con un usuario en particular, de ser necesario. En términos generales, los sistemas de alcantarillado son diseñados de tal manera que resulta evidente establecer sectores; sin embargo, al realizar trabajos de ampliación de coberturas o de capacidades es común que éstos se vayan perdiendo y que los flujos de aguas residuales de una zona descarguen a diferentes puntos.

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a) Trabajo de gabinete Para llevar a cabo la sectorización del sistema es indispensable contar con un levantamiento actualizado de la red. Es muy frecuente que el OO únicamente disponga de los planos de diseño y que el trazado real de la red nunca se haya registrado, ni tampoco las modificaciones y expansiones posteriores. Así resulta necesario que se identifique la confiabilidad de los planos y se defina en que zonas el levantamiento es adecuado y en que otras se requiere actualizar. Especial cuidado deberá tenerse en el detalle de los planos de las zonas que presenten actividades industriales y comerciales. Los de utilidad son:

- Planos generales de la zona de estudio. Estos planos deben contener características generales tales como: topografía, hidrografía, calles y avenidas, predios, etcétera.

- Plano general del sistema de alcantarillado existente. La información contenida debe mostrar la ubicación, diámetros, elevaciones y sentidos de los subcolectores, colectores principales y emisores de la red.

- Plano de localización de estructuras especiales de la red de alcantarillado. Este plano debe mostrar los sitios donde se encuentran ubicadas estructuras tales como: plantas de tratamiento, descargas, estaciones de bombeo, etcétera.

- Planos de las redes de alcantarillado por zonas. Cada uno de éstos debe contener los siguientes datos: trazo de la red, elevación del terreno, elevación de plantilla, pendiente en cada tramo, diámetro de las tuberías, longitud en cada tramo, sentido de escurrimiento y ubicación de la conexión a red principal o descargas, así como los datos de proyecto.

Con toda la información anterior se puede realizar la identificación y selección de sectores, para lo cual se pueden considerar los siguientes criterios:

- El área que descarga a un mismo subcolector o colector, hasta el punto en que éste se une al colector o emisor, respectivamente.

- Zonas con marcada presencia de actividades industriales, comerciales o de servicios.

- El modelo de configuración del alcantarillado. - Áreas que descargan hasta el punto donde existe una estructura especial,

como estación de bombeo, pozo de visita especial, etcétera. Dependiendo de la configuración y problemática específica de cada sector, podrá surgir la necesidad de definir subsectores, sobre todo cuando sea posible aislar grupos de usuarios, o cuando se requiera controlar a un usuario en particular, en este caso puede llegar a ser necesario construir un pozo de visita especial.

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b) Trabajo de campo Con base en la definición de sectores realizada en gabinete, se procederá a realizar recorridos de campo en los cuales se corrobore la selección, se ajusten detalles o incluso se definan zonas que requieran un nuevo levantamiento. Con esta información se realizará un plano que contenga la sectorización definida, y las principales características de la infraestructura. Es conveniente definir una notación para ordenar los sectores y subsectores, que pueda ser manejada en una base de datos y que refleje la organización del sistema; una posibilidad es asignar a los sectores letras mayúsculas o números romanos, y a los subsectores dígitos consecutivos, por ejemplo: sector A o sector III y subsector A.2 o III.3. Cualquiera que sea el procedimiento que se siga para realizar la sectorización, es muy importante que quede documentado por escrito, incluyendo todos los aspectos relevantes y observaciones importantes que se hayan identificado a lo largo del proceso. Este documento servirá de base para establecer la revisión y actualización periódica de la caracterización del sistema. Finalmente, los resultados de la sectorización podrán resumirse en una tabla, tal como se muestra en el Ejemplo 4.2. Ejemplo 4.2 Sectorización Como segunda actividad para la implementación del PCD en el municipio de Paraíso se procedió a realizar la sectorización del sistema, siguiendo los siguientes pasos (ver plano de sectorización). 1. A partir de planos con la red de drenaje, colectores, subcolectores, emisor y la ubicación de la descarga final del sistema de alcantarillado, se identificaron las siguientes áreas:

- Zonas del sistema con un levantamiento actualizado y confiable de la red de drenaje

- Zonas con falta de levantamiento confiable de la red de drenaje - Zonas sin levantamiento de la red de drenaje

2. Con base en las zonas identificadas se definieron cinco posibles sectores y una zona sin cobertura de drenaje. De éstos, se consideró que únicamente en el sector IV se requiere actualizar el levantamiento, ya que en muchos sitios se desconoce el trazado de la red. 3. Se realizaron recorridos de campo para verificar la información contenida en planos, con los siguientes resultados:

- En términos generales la información contenida en los planos coincide con lo encontrado en campo.

39

- En el Sector V, que descarga al Colector Principal 2 (C2), se identificó una zona (zona sombreada), conectada al Colector Principal 1 (C1). Se realizó un levantamiento en el área para conocer los sentidos de flujo de la red de alcantarillado. Al parecer por un cambio de pendiente en el sistema, se presentó la necesidad tiempo atrás de conectar esta zona al C1, para aumentar la capacidad del sistema; sin embargo, bajo las condiciones actuales y mediante una rectificación de pendiente en un tramo de la red, el sistema podría descargar únicamente al C2. Se determinó clausurar la descarga en el C1, ya que las obras necesarias de adecuación para que la descarga se realice al C2 resultaron mínimas comparadas con la ventaja de aislar un sector (ver plano de sectorización).

- En el caso del Sector I, a partir de la identificación y localización de

usuarios, se identificó una zona comercial y una descarga industrial que vierten a un mismo tramo, por lo que se decidió definir el subsector I.1.

- Los sectores II, III y IV no presentaron problemas para ser considerados

sectores aislados. 4. La información obtenida de la sectorización se integró en el siguiente plano y tabla. Plano de sectorización del sistema

Zona de riego

φ = 25

φ = 45

φ = 60

φ = 60

φ = 76φ = 60

φ = 45

φ = 60

φ = 91Descarga

C1

Estadi

C2

Sector III

Sector IVSector I

Sector II

Sector V

Subsector I.1

Drenaje Pluvial Drenaje Sanitario Zona comercial Industria Estación de bombeo Sector Colector principal Emisor Tramo clausurado Diámetro de la tubería

Zona sin drenaje

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Resumen de la información de la sectorización del sistema Sector

o subsector

Tipo de sistema de

drenaje

Estructura de

descarga

Qdiseño1

Sanitario (L/s)

Población servida (miles)

Tipo de actividad Observaciones

I Combinado Pozo de visita 377.85 27.5

Doméstico Comercial Industrial

El gasto que se proporciona es de todo el

sector.

I.1 Combinado Pozo de visita - 0.5 Comercial

Industrial

No se cuenta con medición ni con gasto de

diseño

II Combinado Pozo de visita 129.72 0 Industrial Sector exclusivamente

industrial.

III Separado Est. de bombeo 12.183 10 Doméstico

Comercial

Falta diámetro de la tubería después del

bombeo de aguas negras.

IV Combinado Pozo de visita 338.44 30

Doméstico Comercial Industrial.

Se requiere realizar una actualización del

levantamiento de la red.

V Combinado Pozo de visita - 32 Domestico

Comercial.No se tiene el gasto de

diseño. 1Estos gastos se obtienen de la información correspondiente al diseño de las redes de alcantarillado y en todos los sectores, excepto el sector III, incluyen el gasto pluvial ya que se trata de sistemas combinados. 4.1.5. Recomendaciones

- La sectorización del sistema, además de guiarse por consideraciones hidráulicas debe incorporar criterios que permitan una mejor identificación de las descargas de aguas residuales.

- En los casos en los que no se cuente con levantamientos confiables se deberá plantear una estrategia de trabajo para realizarlos, dando prioridad a aquellas zonas en las que se conozca que existen actividades industriales. Sin embargo, no contar con ellos no es, del todo, un impedimento para iniciar un PCD, ya que pueden realizarse actividades paralelas, principalmente las relativas a la identificación y localización de usuarios.

- Finalmente, una recomendación muy importante es que al diseñar la expansión o remodelación de las redes de alcantarillado se tengan muy presentes las ventajas de contar con sistemas sectorizados para el control de las descargas de aguas residuales.

4.2. AGUAS RESIDUALES 4.2.1. Clasificación y características de las aguas residuales El conocimiento de la naturaleza de las aguas residuales es fundamental para el correcto diseño y operación de las instalaciones de recolección, tratamiento y disposición de las mismas. Las aguas residuales se caracterizan por ser una mezcla de contaminantes físicos, químicos y biológicos, con propiedades específicas. Las características varían dependiendo del origen del agua residual. De esta forma, se puede considerar la siguiente clasificación:

41

- Domésticas. Aguas provenientes de casas habitación, utilizadas en las actividades cotidianas de alimentación e higiene personal.

- Municipales. Aguas que han sido utilizadas en servicios urbanos, tales como lavado de calles, banquetas y vehículos, riego de áreas verdes, fuentes, etcétera.

- Comerciales. Aguas descargadas por establecimientos comerciales, tales como restaurantes, bares, centros comerciales, estadios, lavanderías, etcétera.

- Industriales. Aguas que han sido utilizadas en procesos y servicios industriales.

- Agrícolas. Aguas que escurren después de haber sido utilizadas en el riego de sembradíos.

En un sistema de alcantarillado municipal las aguas residuales predominantes son las de tipo doméstico; las variaciones de la calidad se deberán a la presencia de actividades comerciales e industriales. Los principales constituyentes de las aguas residuales, los contaminantes más representativos y su significado para el tratamiento y disposición en el medio, se presentan en la Tabla 4.1.

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Tabla 4.1 Constituyentes y contaminantes representativos en aguas residuales

y su importancia Constituyente Contaminantes Importancia Sólidos Suspendidos

Incluye partículas suspendidas de tipo orgánico (volátiles) e inorgánico (fijos)

Las partículas suspendidas adsorben contaminantes orgánicos y metales pesados; protegen a los microorganismos de los agentes desinfectantes y en cantidades excesivas tapan los sistemas de irrigación.

Materia orgánica biodegradable

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO) Demanda Química de Oxígeno (DQO) Carbón Orgánico Total (COT)

Si se descarga al ambiente su estabilización biológica consume oxígeno y desarrolla condiciones sépticas que significan problemas estéticos y de salud ambiental. La materia orgánica provee alimento a los microorganismos e interfiere con los procesos de desinfección.

Nutrientes Nitrógeno (N) Fósforo (P)

Nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas; su presencia mejora la calidad del agua de riego. Cuando son descargados a un cuerpo de agua, el N y el P pueden influir en el crecimiento de malezas acuáticas (p.Ej. lirio). Al aplicar niveles excesivos de N en los cultivos, puede incrementarse la concentración de nitratos en aguas subterráneas.

Compuestos orgánicos estables

Compuestos específicos (P. ej. pesticidas, hidrocarburos halogenados)

Algunos de estos compuestos resisten los métodos convencionales de tratamiento y son tóxicos en el ambiente, lo que puede limitar los usos del agua, sobre todo para consumo humano.

Concentración de iones hidrógeno

pH Afecta la desinfección, la coagulación, la solubilidad de los metales y la alcalinidad. En las aguas domésticas el pH va de 6.5 a 8.5, pero en las aguas industriales puede variar en un intervalo más amplio.

Metales pesados Elementos específicos (p.ej. Cd, Zn, Ni, etc.)

Algunos se acumulan en el ambiente y son tóxicos para plantas y animales.

Compuestos inorgánicos disueltos

Sólidos disueltos totales Conductividad eléctrica Elementos específicos (p.ej. Na, Ca, Mg, Cl, B)

En cantidades excesivas pueden dañar cultivos y suelos; iones específicos como los cloruros, sodio y boro son tóxicos para algunos cultivos.

Microbiológico Virus Bacterias Protozoarios Helmintos

Existen en grandes cantidades en las aguas residuales y son transmisores de enfermedades contagiosas para el hombre que en la actualidad presentan un grave problema de salud en el país.

Adaptada de EPA, 1992

43

4.2.2. Contaminantes considerados en las Normas Oficiales Mexicanas para el control de las descargas de aguas residuales La normatividad en materia de control de contaminación por descargas de aguas residuales en el país, está comprendida en cuatro normas:

- Norma Oficial Mexicana NOM-001-ECOL-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales (NOM-001).

- Norma Oficial Mexicana NOM-002-ECOL-1996, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal (NOM-002).

- Norma Oficial Mexicana NOM-003-ECOL-1997, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios al público (NOM-003).

- Norma Oficial Mexicana NOM-004-ECOL-1999, que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para lodos provenientes del desazolve, de los sistemas de alcantarillado urbano o municipal; de las plantas potabilizadoras; y del tratamiento de las aguas residuales, para su disposición final y aprovechamiento (NOM-004). Actualmente en discusión.

Estas normas son obligatorias en todo el país, de carácter general y establecen las condiciones mínimas que se deben cumplir para cada una de las actividades contempladas, relacionadas con el control de la contaminación de las aguas y actividades afines. Con base en las condiciones establecidas por cada norma, las autoridades correspondientes, ya sea en el ámbito federal, estatal o local podrán proponer condiciones más estrictas o adicionales, para responder a los problemas propios de cada lugar. En la Tabla 4.2 se listan los contaminantes considerados en estas normas y los límites máximos permisibles establecidos los detalles de aplicación de cada norma deberán consultarse en los documentos específicos publicados en el Diario Oficial de la Federación. Una explicación detallada de las características de cada contaminante, puede ser consultada en el Anexo 2 de este documento.

44

Tabla 4.2 Parámetros y Límites Máximos Permisibles de las Normas Oficiales Mexicanas para el Control de las Descargas de Aguas Residuales.

Límites máximos permisibles NOM-001

(A) (B) (C) NOM-002 NOM-003 NOM-004

PM

Parámetro (mg/L, excepto cuando se

especifique) PM/PD PM/PD PM/PD PM/PD CD/CI

TB TE

TA

Temperatura (oC) NA1,9 40/406 40/40 40/40 40 - - -

Grasas y Aceites 15/25 15/25 15/25 50/75 15/15 - - Materia flotante AUSENTE AUSENTE AUSENTE - -

Sólidos Sedimentables ml/L)

1/21,6

NA9 1/2 1/2 5/7.5 - - -

Sólidos Suspendidos Totales

150/2001,6 NA9 75/125 40/60 NOM-001 20/30 - -

Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)

150/2001,6

NA9 75/150 30/60 NOM-001 20/30 - -

Nitrógeno total 40/601 NA6,9

40/602,4 15/258 NA7,10

15/25 - - - -

Fósforo total 20/301 NA6,9

20/302,4 NA7,105/108 5/10 - - - -

Arsénico total 0.2/0.41,9 0.1/0.26

0.1/0.22,8,10 0.2/0.44,7 0.1/0.2 0.5/0.75 0.2 41

75 41

Cadmio total 0.2/041 0.1/0.26 0.05/0.19

0.1/0.22,8,10 0.2/0.44,7 0.1/0.2 0.5/0.75 0.2 39

85 39

Cianuro total 2/31,9

1/26 1/22,8,10 2/34,7 1/2 1/1.5 2.0 - -

Cobre total 4/6 4/6 4/6 10/15 4.0 1500 4300 1500

Cromo total 1/1.51 0.5/16,9

0.5/12,8,10 1/1.54,7 0.5/1 0.5/0.7(CrV

I) 1 1200 3000 3000

Mercurio total 0.01/0.021,6 0.005/0.019

0.005/0.012,10 0.01/0.024,78 0.005/0.01 0.01/0.015 0.01 17

57 17

Níquel total 2/4 2/4 2/4 4/6 2 420 420 420

Plomo total 0.5/11

0.2/0.46 5/109

0.2/0.42,8,10 0.5/14,7 0.2/0.4 1/1.5 0.5 300

840 300

Zinc total 10/20 10/20 10/20 6/9 10 2800 7500 2800

pH (sin unidades) 5 –10 5.5 – 10 - - -

Coliformes fecales NMP/100ml 1000/2000 1000/2000 1000/2000 - 240/1000

CA 1000/g seca

CB<2x106 /g seca

Salmonella sp NMP/g en base seca - - - - - CA <3

CB <300

Huevos de Helminto 19 RNR 59 RR (H/L) - - - ≤1/≤5

(H/L)

CA <10/h/g seca

CB <35h/g seca

PM Promedio mensual PD Promedio diario NA No es aplicable CD Contacto directo CI Contacto indirecto

TB Tipo bueno TE Tipo excelente

CA Clase A CB Clase B

RR Riego restringido RNR Riego no restringido

1Uso en riego agrícola (Ríos) 2Uso público urbano (Ríos)

3Protección de la vida acuática (Ríos)

(A), (B) y (C) Tipo de cuerpo receptor según la Ley Federal

de Derechos

4Uso en riego agrícola (Embalses naturales y artificiales) 5 Uso público urbano (Embalses naturales y artificiales)

6Explotación pesquera, navegación y otros usos (Aguas costeras) 7Recreación (Aguas costeras)

8Estuarios (Aguas costeras) 9Uso en riego agrícola (Suelo) 10Humedales naturales (Suelo)

TA Tasa acumulativas máximas permitidas Kg/Ha en base seca, posible NOM-005

45

4.2.3. Otros contaminantes En la actualidad, se producen miles de sustancias diferentes cuyos efectos en el medio, en la mayoría de los casos, son desconocidos. En las redes de alcantarillado y plantas de tratamiento se pueden eliminar, transformar, generar o simplemente transportar sin cambio alguno, muchos tipos de contaminantes. En estos procesos intervienen cinco mecanismos básicos: volatilización, degradación, adsorción en partículas o lodos, circulación a través de todo el sistema y generación como consecuencia de algunos métodos de desinfección o de la degradación de otros compuestos. Resulta obvio que sería imposible regular todos los posibles contaminantes en las normas, las cuales, como se mencionó, son de carácter general; además muchos de los contaminantes se refieren a problemas locales específicos. Otras razones por las que ciertos contaminantes no se incluyen en las NOM, es porque tienen alguna relación con otro contaminante ya contemplado, o porque simplemente describen con mayor detalle alguna característica de las aguas residuales. Tal es el caso de la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y el Carbón Orgánico Total (COT), los cuales son parámetros que miden la concentración de materia orgánica, al igual que la DBO y que inclusive pueden sustituir su uso; la Conductividad Eléctrica (CE) que mide, indirectamente, la concentración de sólidos disueltos o salinidad; y contaminantes adicionales que en muchos casos resulta importante conocer, pero que representan una condición muy específica, tal es el caso de compuestos de azufre (sulfatos o ácido sulfhídrico), sustancias productoras de espumas (surfactantes) medidas como sustancias activas al azul de metileno, formas específicas de nitrógeno (amoniacal, nitritos o nitratos) o fósforo (ortofosfatos, polifosfatos o fosfatos orgánicos), la concentración de oxígeno disuelto y otros gases, como el metano. Debido a la gran variedad de contaminantes, muchos de ellos se agrupan en compuestos con características similares, como los Compuestos Orgánicos Volátiles (COV) o los Compuestos Orgánicos Persistentes (COP). Los primeros resultan de importancia ya que su vertido a la red de alcantarillado y a las plantas de tratamiento puede afectar directamente a la salud de los trabajadores o crear condiciones de explosividad. Algunos ejemplos de COV son: benceno y sus derivados halogenados, tolueno, derivados halogenados de metano, etano y propano. Por otro lado, los COP agrupan una serie de sustancias químicas que representan grandes riesgos a la salud humana y al ambiente, debido a sus características tóxicas, las cuales se ven multiplicadas por su persistencia en el medio y su acumulación en los seres vivos. En 1995, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente, concluyó que existe suficiente evidencia científica para justificar el establecimiento de acciones concertadas a nivel internacional para reducir la liberación de los siguientes doce compuestos, por su presencia en el ambiente y peligrosidad: DDT, Aldrín, Dieldrín, Endrín, Clordano, Heptacloro, Hexaclorobenceno, Mirex, Toxafeno, Bifenilos Policlorados (PCB), Dioxinas y Furanos (SEMARNAP-INE 1997). Una breve descripción de cada contaminante puede consultarse en el Anexo 2.

46

4.3. IDENTIFICACIÓN Y LOCALIZACIÓN DE DESCARGAS 4.3.1. Listado preliminar Para proceder con la caracterización del sistema es necesario integrar un listado de todas aquellas actividades industriales y comerciales que generan descargas directas a los sistemas de alcantarillado. Además, se deben identificar a los transportadores de desechos, los usuarios con riesgo de presentar derrames y usuarios que requieren realizar alguna descarga eventual. Los transportadores de desechos son aquellos usuarios que descargan un desecho líquido, que generalmente resulta de algún servicio de recolección, tal es el caso de los servicios de limpieza de fosas sépticas, las compañías de sanitarios portátiles servicio de mantenimiento de trampas de grasas y aceites, etcétera. Como punto de partida para integrar la lista, se debe revisar lo existente en el propio OO, particularmente, la información disponible en el padrón de usuarios de agua potable. Posteriormente, resulta aconsejable consultar otras fuentes de utilidad, como censos económicos, directorios de cámaras industriales y comerciales, la sección amarilla y padrones de usuarios de otras dependencias (como la compañía de luz local o el catastro municipal), etcétera. Dependiendo de la confiabilidad de las fuentes de información disponibles se definirá la necesidad de realizar un censo casa por casa, para identificar usuarios que no se encuentren registrados en ningún padrón. Esta actividad resultará indispensable en zonas con una intensa actividad de la pequeña y mediana industria. 4.3.2. Clasificación de usuarios El listado preliminar deberá ir conformando una base de datos, para lo cual, es conveniente que el OO defina una clasificación de actividades detallada. En términos generales, ésta dividirá a los usuarios en domésticos, comerciales e industriales. A su vez, los usuarios industriales y comerciales se deberán dividir en giros e inclusive subgiros o actividades específicas. La clasificación que se adopte, dependerá de las actividades preponderantes en la zona y de las necesidades del programa. Por ejemplo, en el caso de una gran ciudad, será necesario una clasificación que abarque muchas actividades. Pero en el caso de ciudades de menor tamaño en las que predomine cierta actividad, la clasificación no requerirá tantas actividades, pero sí una clasificación detallada de la actividad preponderante. Este sería el caso de la ciudad de León, Gto., en donde predomina la industria curtidora y donde ha resultado de utilidad para el PCD, que la misma actividad se divida según el tipo de proceso de curtido (SAPAL, 1999). Como guía para el establecimiento de la clasificación de las actividades resulta de utilidad la Clasificación Mexicana de Actividades y Productos (CMAP) de la Secretaría de Comercio y Fomento Industrial, que puede ser consultada en el Anexo 3. En esta clasificación se establecen las ramas que incluyen las principales actividades productivas del país.

47

4.3.3. Contaminantes potenciales descargados según la actividad Los usuarios de un sistema de alcantarillado pueden descargar una gran variedad de contaminantes, los cuales pueden ser convencionales (materia orgánica, sólidos suspendidos, grasas y aceites, coliformes etcétera) y tóxicos (mercurio, plomo, cadmio, cromo, solventes, etcétera). Una primera identificación de los contaminantes que pudieran estar presentes en las descargas de aguas residuales y por lo tanto en el sistema de alcantarillado, puede realizarse a partir de los listados de los contaminantes más comunes que genera cada actividad. Estos listados pueden encontrarse en la literatura técnica especializada en desechos industriales. En un estudio desarrollado por la Universidad Autónoma Metropolitana (1997), para la Secretaría de Medio Ambiente Recursos Naturales y Pesca, del entonces Departamento del Distrito Federal (actualmente, Gobierno del Distrito Federal), se realizó un análisis de los principales contaminantes que descargan los giros de la rama 3000 según la CMAP. Estas actividades corresponden a la industria manufacturera y maquiladoras. Los resultados de este estudio se presentan en la Tabla 4.3 que resultan de gran utilidad para identificar los tipos de contaminantes descargados por cada actividad en México (para la descripción detallada de los giros de esta tabla, consultar el Anexo 3). Es importante mencionar que si cierta actividad no aparece en esta tabla, no significa que no sea susceptible de contaminar, y que una actividad por el hecho de estar en el listado, no necesariamente presentará todos los contaminantes indicados. Como complemento a la información de este estudio, se señalan en la misma tabla, aquellos contaminantes que no obstante de que no fueron medidos, generalmente están presentes en descargas de aguas residuales de estos tipos de industrias.

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Tabla 4.3 Contaminantes que presentan valores elevados para los giros de la rama 3000 de la CMAP

RAMA DESCRIPCIÓN CE pH G y A SS SST DBO DQO SAAM3111 industria de la carne x x x x 3112 elaboración de productos lácteos x x x x 3113 elaboración de conservas alimenticias o x x x x x 3114 beneficio y molienda de cereales y otros productos agrícolas x x x 3115 elaboración de productos de panadería x x x 3116 molienda de nixtamal y fabricación de tortillas o o x x x x 3117 fabricación de aceites y grasas comestibles o x 3118 industria azucarera o o x x x o 3119 fabricación de cocoa, chocolate y artículos de confitería x x x x x 3121 elaboración de otros prod. alimenticios p/consumo humano x x x x x 3122 elaboración de alimentos preparados para animales x x x x 3130 industria de las bebidas o x x x x o 3140 industria del tabaco x x x 3211 industria textil de fibras duras y cordelería de todo tipo x x x 3212 hilado, tejido y acabado de fibras blandas, excluye de punto x x x 3213 confección con materiales textiles x x 3214 fabricación de tejidos de punto x x 3220 confección de prendas de vestir x x 3230 industria del cuero, pieles y sus productos o x x x x o 3240 industria del calzado, excluye de hule y/o plástico x 3311 fabricación de productos de aserradero y carpintería x x x 3312 fabricación de envases y productos de madera y corcho x x 3320 fabricación y reparación de muebles sobre todo de madera x x 3410 manufactura de celulosa, papel y sus productos o x x x x 3420 imprentas, editoriales e industrias conexas x x x 3511 petroquímica básica x x x x 3512 fabricación de sustancias químicas básicas o x x x x 3513 industria de las fibras artificiales y/o sintéticas x x o 3521 industria farmacéutica x x x x x 3522 fabricación de otras sustancias y productos químicos o x x x x 3540 industria del coque x x x x 3550 industria del hule x x x x 3560 elaboración de productos de plástico x x x x 3611 alfarería y cerámica, excluye materiales de construcción o o 3612 fabricación de materiales de arcilla para la construcción o x 3620 fabricación de vidrio y productos de vidrio x x x 3691 fabricación de cemento, cal, yeso de minerales no metálicos o x x x 3710 industria básica de hierro y del acero x x x 3720 industria básica de metales no ferrosos x 3811 fundición y moldeo de pzas. metálicas ferrosas y no ferrosas x x x 3812 fabricación de estructuras metálicas, tanques y calderas ind. x 3813 fabricación y reparación de muebles metálicos x 3814 fabricación de productos metálicos, excluye maq. y equipo x x x x x 3821 fabricación, rep. y/o ensamble de maq. y equipo específicos x x 3822 fabricación, rep. y/o ensamble de maq. y equipos generales x x 3823 fabricación y/o ensamble de maq. de oficina e informática x x 3831 fabricación y/o ensamble de maq. y equipo eléctricos x x

3832 fabricación y/o ensamble de equipo electrónico de radio, T.V., comunicación. y uso médico x x

3833 fabricación y ensamble de aparatos y accesorios domésticos x x

3841 industria automotriz o x o

3842 fabricación, reparación y/o ensamble de equipo de transporte y sus partes, excluye autos y camiones x x

3850 fabricación, reparación y/o ensamble de instrumentos y equipo de precisión x x

3900 otras industrias manufactureras x x x x

Adaptada de UAM, 1997, EPA, 1987 Nota: x Contaminante medido o Contaminante potencial

49

Tabla 4.3 Contaminantes que presentan valores elevados para los giros de la rama 3000 de la CMAP -continuación-

RAMA DESCRIPCIÓN Al As Cd CN Cu Cr6 Cr

tot F Hg Ni Pb Ag Zn Fenol

3111 industria de la carne x x x x x x x 3112 elaboración de productos lácteos x x x x x 3113 elaboración de conservas alimenticias x x

3114 beneficio y molienda de cereales y otros productos agrícolas x x

3115 elaboración de productos de panadería x x x x x x x x x 3116 molienda de nixtamal y fabricación de tortillas x x x x 3117 fabricación de aceites y grasas comestibles x x x x x x x 3118 industria azucarera x

3119 fabricación de cocoa, chocolate y artículos de confitería x x x

3121 Elab. otros prod. alimenticios para consumo humano x x x x x x 3122 elaboración de alimentos preparados para animales x x x x x 3130 industria de las bebidas x x x 3140 industria del tabaco x x 3211 industria textil de fibras duras y cordelería de todo tipo x x x x o x o x x x 3212 hilado, tejido y acabado de fibras blandas x x x x x x x x x x 3213 confección con materiales textiles x x x x x x x x 3214 fabricación de tejidos de punto x x x x x x x 3220 confección de prendas de vestir x x x x x x x x 3230 industria del cuero, pieles y sus productos o o o o x x o o o o 3240 industria del calzado, excluye de hule y/o plástico o o 3311 fabricación de productos de aserradero y carpintería. o o o o o

3312 fabricación de envases y productos de madera y corcho

3320 fabricación y reparación de muebles de madera o x 3410 manufactura de celulosa, papel y sus productos x x x x x x 3420 imprentas, editoriales e industrias conexas x x x x x x x 3511 petroquímica básica o o o o o o 3512 fabricación de sustancias químicas básicas o o o o o o o o 3513 industria de las fibras artificiales y/o sintéticas o o 3521 industria farmacéutica o o o o o o o o 3522 fabricación de otras sustancias y productos químicos o x o x o o x o o o 3540 industria del coque x x x x x 3550 industria del hule x o o 3560 elaboración de productos de plástico o o o x o o o 3611 alfarería y cerámica o o o x o

3612 fabricación de materiales de arcilla para la construcción

3620 fabricación de vidrio y productos de vidrio x x x x x x x x x 3691 fabricación de cemento, cal, yeso x x x x x x x 3710 industria básica de hierro y del acero o o o o o o o o 3720 industria básica de metales no ferrosos o o o o o o o o o 3811 fundición y moldeo de piezas metálicas ferrosas y no o o x o o x 3812 fabricación de estructuras metálicas x o o o o 3813 fabricación y reparación de muebles metálicos o o o o x 3814 fabricación de productos metálicos x x x x x x o x o o x

3821 fabricación, reparación y/o ensamble de maquinaria y equipo específicos o o

3822 fabricación, reparación y/o ensamble de maquinaria y equipos generales x

3823 fabricación y/o ensamble de maq. de oficina e info. 3831 fabricación y/o ensamble de maq. y equipo eléctricos x x x x o o x x o 3832 fabricación y/o ensamble de equipo electrónico x x x x x x o o o o x 3833 fabricación y ensamble de aparatos domésticos x x x x x 3841 industria automotriz o o o o o

3842 fabricación, reparación y/o ensamble de equipo de transporte y sus partes, excluye autos y camiones o o o o

3850 fabricación, reparación y/o ensamble de instrumentos y equipo de precisión x x x x x

3900 otras industrias manufactureras x x x o x x x o x o o Nota: x Contaminante medido o Contaminante potenclia Adaptada de UAM, 1997, EPA, 1987

50

4.3.4. Encuesta de descargas de aguas residuales (permiso provisional de descarga) Una vez que se cuenta con un listado preliminar de las actividades ya clasificadas presentes en el sistema, se procederá a recabar información de todos los usuarios identificados. Esta recopilación se puede efectuar ya sea como una encuesta, o como una campaña de emisión de permisos provisionales de descarga, a través del llenado de una solicitud (ver inciso 3.2.1.1). La forma de realizar depende de la cooperación de la comunidad y de la estrategia que considere adecuada el OO. Una opción que provoca la participación de los usuarios es el envío de formularios o solicitudes pre-llenadas, en las cuales se solicita al usuario la confirmación o modificación de la información y el llenado de lo faltante. El objetivo de la encuesta es confirmar la presencia de los usuarios identificados y recabar información sobre las características de la descarga, que permita proceder con la caracterización del sistema. La encuesta puede ser realizada en varios frentes de trabajo que incluyan entrevistas telefónicas, envío por correo, visitas personales e inclusive visitas de inspección de aquellos usuarios que se considere importantes, sobre todo por su tamaño. La opción de emitir permisos provisionales o temporales de descarga podría ser muy conveniente, ya que se avanzaría en la regularización de usuarios. En este sentido, la NOM-002 ofrece la ventaja de que al ser una norma obligatoria, todo lo referente a las condiciones de cumplimiento ya está establecido y podrá incluirse en estos permisos provisionales, independientemente del tipo de usuario de que se trate. La razón por la que estos permisos no pueden ser definitivos es que, en este nivel de avance del PCD, el OO no cuenta con la información suficiente, ni la justificación técnica para plantear la modificación de las condiciones establecidas en la NOM-002. Posteriormente, ya con la información y justificación técnica necesaria, los permisos, sólo en caso necesario y mediante verificación física de las instalaciones, tendrían que ser ratificados o modificados, adquiriendo así su calidad de permanentes. Es importante remarcar que conforme vaya avanzando el PCD, el listado se convertirá en el padrón de usuarios, y las encuestas de descargas en el procedimiento de emisión de permisos de descarga, que deberá incluir una visita de verificación o inspección. 4.3.5. Identificación y localización preliminar Con base en las actividades señaladas en los puntos anteriores, se podrá contar con una primera identificación de los usuarios los cuales deberán ser localizados en el sistema. Además del domicilio de las instalaciones, debe referirse a un sector o subsector del sistema de alcantarillado. Esto permitirá relacionar la cantidad y calidad del agua residual en cierto sector con un usuario o grupo de usuarios. Esta actividad puede resultar compleja, en especial si la sectorización del sistema no es clara, y se debe tener presente que la identificación y localización de usuarios deberá establecerse como una actividad permanente y en constante mejora.

51

4.3.6. Visitas de verificación o inspección A partir de la identificación y localización preliminar se deberá plantear un programa de visitas para verificar la información recabada, conocer al usuario, las actividades que realiza y caracterizar sus descargas. Las visitas de verificación cuando se realizan bajo un formato legal toman el carácter de visitas de inspección. Los detalles para realizar una visita de inspección se tratan en el Capítulo 6. En muchos casos, el OO no contará con la capacidad suficiente para visitar a todos los usuarios, por lo que será necesario establecer una estrategia con base en la cual se obtenga la mayor cobertura con el menor número de vistas. Los criterios que se podrán considerar para definir la importancia de los usuarios, son los siguientes:

- Empresas más grandes con base en el consumo de agua y en la cantidad de contaminación generada.

- Industrias que representen un riesgo potencial alto porque manejen sustancias tóxicas o peligrosas, o por su cercanía a la planta de tratamiento.

Desde el punto de vista de los sistemas de tratamiento será importante considerar la proximidad de la descarga del usuario a la planta, ya que entre más cercana el impacto en la calidad del agua podrá ser mayor, debido a que tendrá menor tiempo de mezclado y por lo tanto de dilución con las aguas netamente domésticas. Este efecto, aunque puede no ser un factor importante, deberá de tomarse en cuenta. Ejemplo 4.3 Identificación y localización preliminar Al mismo tiempo que se realizaba la sectorización del sistema en el municipio de “Paraíso” (Ejemplo 4.2), se inició el proceso de identificación y localización de usuarios. Como primera actividad se integró un listado preliminar de descargas consultando el padrón de usuarios de agua potable, y los directorios telefónicos de las cámaras industriales y comerciales. Se estimó que con este listado se identificaron alrededor de las tres cuartas partes de los usuarios. Posteriormente, con el apoyo de las cámaras industriales y comerciales se levantaron encuestas y se realizaron recorridos casa por casa, hasta integrar la información correspondiente al 90% del volumen estimado de aguas residuales del sistema. Como punto de partida se decidió adoptar la CMAP, la que posteriormente se modificará en caso de ser necesario. En la Tabla A se resume la información de las actividades industriales, comerciales y de servicios existentes en la comunidad Para cada usuario se indica: la clasificación según la CMAP, su localización, el gasto de descarga reportado, los contaminantes susceptibles de ser descargados según la Tabla 4.3 y la carga de contaminación en kg de DBO/día reportada; en el caso de los comercios y servicios tanto el gasto como la carga han sido estimados con base en la información de ciertos usuarios previamente identificados.

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Tabla A. Resumen de identificación de usuarios

Activ

idad

Rama (Clasificación según CMAP) Se

ctor

No. de usuarios

Q (L/s)

Contaminantes potenciales (CMAP)

Carga de DBO (kg/día)

Elaboración de productos lácteos. (3112) II 1 5

GyA, SST, DBO, DQO, As, CN, Cu, Pb

y Fenol. 181.4

Elaboración de productos alimenticios. (3113) II 1 2 SS, GyA, DBO, DQO,

SAAM, Hg y Ni. 29.4

Molienda de Nixtamal. (3116) II 1 3 SS, SST, DBO, DQO, As, Cd, Cr y Ag. 103.7

Industria de bebidas (3130) II 1 10 GyA, SST, DBO, DQO, CN, Cr y Hg. 112.3

Industria Textil (3212) II 1 7 SS, SST, DBO, As, Cd, CN, Cu, Cr, Hg,

Pb, Ag y Zn. 284.3

Industria del cuero, pieles y sus productos A. (3230) I 1 9 GyA, SS, SST, DBO y

Cr. 505.4

Industria del cuero, pieles y sus productos B. (3230) IV 1 No

reporta GyA, SS, SST, DBO y

Cr.

Desconoce las

características de su

descarga

Indu

stria

l

Industria Farmacéutica (3521) II 1 No

reporta GyA, SS, SST, DBO y

DQO

No conoce el dato de la DBO en su descarga

Lavandería (9530) IV 1 1.5 SST y GyA. 18.0

Hospitales (9242) I, IV y V 4 2.1 47.5

Hoteles (9320) IV y V 5 1.1 24.3

Estadio (9492) IV 1 1.0 16.5

Talleres de cerámica (3611) I, IV y V 4 0.9 SST y Pb. Se desconoce

el dato

Talleres de cromado I, IV y V 3 0.4 SST y Cr. 4.8

Mercado (6220) I, IV y V 3 2.0 Se desconoce

le dato

Tortillerías (3116) I, III, IV y V 25 1.1 SS, SST, DBO, DQO,

As, Cd, Cr y Ag. 16.5

Talleres mecánicos (9612) I, III, IV y V 10 0.1 SST y GyA. 1.2

Lavados de carros I, III, IV y V 12 0.6 SST y GyA. Se desconoce

le dato

Com

erci

al y

de

serv

icio

s

Restaurantes (9310) I, IV y V 35 0.3 GyA, SS, SST, DBO,

DQO 3.1

Dado que se tienen dos usuarios de curtido de pieles, uno en el sector I y otro en el sector IV, se les ha diferenciado con las letras A y B respectivamente.

53

La ubicación de las industrias y algunos de los comercios importantes se pueden apreciar en el siguiente croquis presentado en este ejemplo. Por cuestiones de escala, los comercios y servicios se han agrupado en zonas. Croquis de localización de usuarios A partir de los datos recabados de cada usuario industrial, se estableció la estrategia para realizar las visitas de verificación, considerando las cargas contaminantes de DBO más elevadas. De esta forma se seleccionaron ocho usuarios, a los cuales se les realizó una visita de verificación y en la cual se analizaron los contaminantes contemplados en la TABLA 1 de la NOM-002 incluyendo la DBO. Los resultados de esta caracterización se muestran en la Tabla B y corresponden a promedios diarios. Los valores que exceden la NOM-002 se indican con la celda sombreada. Aquellos contaminantes cuya concentración no fue detectada, ya sea por que fue menor al límite de detección del método empleado o por estar ausentes se señalaron como ND.

Zona de

φ =

φ =

φ =

φ =

φ =φ =

φ =

φ =

φ =Descarga

C1

Estad

C2

Sector

SectorSector

Sector

Sector V

Subsector

Drenaje Pluvial Drenaje Sanitario Zona comercial Industria Estación de bombeo Hospital Hotel

71

6

4

5 3

1

2

8

54

Tabla B. Caracterización de usuarios Contaminantes (mg/L)

Usuario DBO

SS (ml/L) GyA As Cd CN- Cu Cr6+ Hg Ni Pb Zn

NOM-002

Q (L/s)

7.5 75 0.75 0.75 1.5 15 0.75 0.015 6 1.5 9

1 Elaboración de lácteos 4.17 450 6 120 2.98 0.01 1.5 25.45 0.01 ND 0.17 1.54 0.36

2 Elaboración de alimentos 3.24 200 10 20 ND 0.01 ND 0.1 0.01 0.0003 0.17 0.08 0.30

3 Molienda de nixtamal 3.13 380 13 15 2.78 2.1 0.041 0.1 0.21 ND 0.20 0.07 0.32

4 Elaboración de bebidas 11.28 150 10 10 0.01 ND 1.25 0.1 0.08 0.09 0.16 0.08 0.35

5 Industria Textil 12.21 500 12 15 9.53 16.8 9.35 104.9 12.85 1.42 71.15 39.75 141.1

6 Curtido de cuero A 10.42 700 9 80 0.01 0.01 0.041 0.1 7.23 ND 0.17 0.08 0.34

7 Curtido de cuero B 8.68 850 8 90 0.01 ND 0.04 0.1 6.95 ND 0.16 0.07 0.36

8 Industria Farmacéutica 2.43 120 7 10 0.01 ND 0.041 0.1 0.01 ND 0.17 0.08 0.38

ND No detectado 4.4. CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES EN EL SISTEMA DE ALCANTARILLADO 4.4.1. Selección de puntos críticos Para llevar a cabo la caracterización del agua que transporta la red de alcantarillado es necesario definir puntos representativos de la calidad del agua que se genera en los diferentes sectores y subsectores del sistema y en donde sea posible mantener un monitoreo permanente. La cantidad de puntos en un sistema dependerá de la mezcla de aguas residuales domésticas, industriales y comerciales que se presente en cada sector. Por ejemplo, un sector netamente doméstico tendrá al menos un punto crítico localizado en la descarga y un subsector o sector con actividades industriales y comerciales podrá tener varios puntos, que permitan conocer las variaciones de calidad, en especial si en el sector se encuentran usuarios importantes. a) Trabajo de gabinete Partiendo del plano de localización de usuarios se deberán localizar los puntos críticos. Por lo regular, estarán ubicados en la unión de los colectores de cada sector o subsector a los siguientes colectores o emisores; las estructuras de dichas descargas deberán permitir realizar mediciones de gastos y toma de muestras. Algunas veces un sector estará bien definido por alguna estructura especial, como los cárcamos de bombeo o pozos de visita, pero, en otras ocasiones, habrá que localizar el mejor punto disponible o incluso habrá que construir un registro o pozo de visita específico. En términos generales, la selección se debe realizar tratando de identificar aquellos sitios en donde la calidad del agua residual sea diferente a la puramente doméstica,

55

con base en la sectorización y localización de usuarios y partiendo de las descargas finales del sistema (o el punto de llegada a los sistemas de tratamiento), procediendo aguas arriba. b) Trabajo de campo Una vez identificados los puntos críticos en el plano del sistema se deberá realizar un recorrido de campo, para ubicarlos. Es conveniente que en este recorrido se realice una evaluación preliminar de la calidad del agua en cada sitio, que permita confirmar lo que se espera encontrar. En el mejor de los casos esta evaluación se realizará mediante el análisis y mediciones de campo de algunos parámetros básicos como DQO, grasas y aceites, conductividad, pH, temperatura y oxígeno disuelto, principalmente. De no contar con suficientes recursos, se podrán tomar mediciones, como la temperatura, el pH o la conductividad. Con base en los resultados de esta evaluación preliminar se podrán suprimir aquellos puntos en los que el agua residual presente valores semejantes al agua residual doméstica. En términos generales, las aguas residuales industriales presentan valores más elevados de conductividad, materia orgánica o temperatura, en comparación con las descargas domésticas y los valores de pH pueden estar afuera del intervalo típico. Para apoyar esta actividad, resulta muy conveniente contar con una caracterización de las aguas residuales puramente domésticas del sistema que sirva como referencia. Ésta puede realizarse en el drenaje de una unidad habitacional o grupo de casas-habitación en donde la presencia de actividades comerciales e industriales sea nula o mínima. En la Tabla 4.4 se presentan las concentraciones típicas del agua residual reportadas en la literatura internacional, así como las concentraciones medias de las aguas residuales del Distrito Federal en el Gran Canal del Desague (CNA et al., 1995) y de la ciudad de Guadalajara en el emisor Osorio (CNA et al., 1998). Estos valores pueden ser utilizados como referencia de los intervalos de concentraciones que normalmente se encuentran en las aguas domésticas. Cabe mencionar que los valores de esta tabla para el DF y Guadalajara no están exentos de alguna influencia industrial.

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Tabla 4.4 Características de las aguas residuales domésticas Concentración (mg/L)

Parámetro Literatura internacionala México D. Fb Guadalajarac

Sólidos Disueltos Totales 250 – 850 1447 931 Sólidos Suspendidos Totales 100 – 350 252 364 Sólidos Sedimentables (ml/L) 5 – 20 2 3.7

DBO 110 – 400 219 282 COT 80 – 290 SD SD DQO 250 – 1000 576 698

Nitrógeno Total 20 – 85 35 52.8 Fósforo Total 4 – 15 10 19

Grasas y Aceites 50 – 150 58 156 pH (unidades de pH) SD 7.88 7.3

Conductividad eléctrica (�S/cm) SD 2052 1288

Coliformes totales (NMP/100ml) 106 – 109 8.6E+07 2.24E+07 (como fecales)

COV �g/l <100 - >400 SD SD Huevos de Helminto (H/L) SD 161 58

Adaptada de: aMetcalf & Eddy, 1991; bCNA, et al., 1995; cCNA, et al., 1998 SD: Sin dato En resumen, el procedimiento para la selección de puntos críticos consistirá de los siguientes pasos:

1. En un plano con la información de la localización e identificación de usuarios, identificar los sitios representativos de la calidad del agua, iniciando el análisis a partir de la o las descargas finales del sistema y procediendo en dirección aguas arriba. 2. Seleccionar los parámetros para realizar una evaluación preliminar de los sitios, de ser posible. 3. Realizar un recorrido de campo para identificar cada sitio y tomar mediciones y muestras para analizar los parámetros previamente seleccionados. 4. Analizar la información y compararla con las características de las aguas residuales domésticas. 5. Identificar aquellos sitios con clara predominancia de aguas residuales domésticas 6. Seleccionar los puntos críticos del sistema.

Ejemplo 4.4 Selección de puntos críticos Para continuar con el proceso de caracterización del sistema de alcantarillado del municipio de “Paraíso”, y una vez que se cuenta con la identificación y localización de los usuarios, se requiere identificar los puntos críticos (PC) del sistema para la caracterización de las aguas residuales.

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A partir del plano del sistema se identificaron los posibles PC, partiendo de la descarga final y seleccionando cada pozo de visita con descarga de colectores o subcolectores. El OO de “Paraíso”, únicamente cuenta con un medidor de campo para conductividad, así es que se realizarán mediciones para conocer la mezcla de aguas residuales en cada sitio, la medición es de una muestra simple tomada en el momento de la visita. La conductividad del agua de abastecimiento es de 828 μS/cm, y será de esperarse el menor incremento por el uso y consumo exclusivamente doméstico. De los resultados de la selección y el recorrido de campo que se muestran en la siguiente tabla, se puede observar que la medición de conductividad en los PC 8 y 6, que representan a los Sectores III y V, fueron las menores, lo que concuerda con la características domésticas y comerciales previamente identificadas. Esto contrasta con las mediciones en los otros PC en donde las aguas residuales provienen de sectores con marcada influencia industrial y un mayor número de establecimientos comerciales. El caso extremo es el PC2, representativo del Sector II, el cual es exclusivamente industrial y presenta el valor más alto de conductividad. De los puntos seleccionados, el PC8 y PC6 podrían ser descartados para la caracterización al ser sus aguas claramente domésticas. Adicionalmente podría pensarse en suprimir también el PC3, ya que con la caracterización del los PC4 y PC5 no sería necesario conocer la caracterización en el PC3. Esta situación se podría comprobar analizando algunos parámetros representativos y sin tener que realizar la caracterización completa.

Descripción de los puntos críticos del sistema

Punto Crítico Ubicación Descripción Justificación CE

(μS/cm)

1 Emisor Pozo de visita posterior al de la descarga de los dos colectores principales.

Representa la calidad del agua de todo el sistema. 3677

2 Sector II Último pozo de visita antes de la incorporación al C1

Representa la calidad del agua del sector II, el cual es industrial. 8750

3 Sector I Último pozo de visita antes de la incorporación al C1

Representa la calidad del agua del sector I. 3103

4 Sector I Pozo de visita posterior a la descarga del área comercia e industrial del sector

Representa la calidad del agua del sector después de la descarga del subsector I.1

3200

5 Sector I Ultimo pozo de visita antes de la descarga industrial

Representa la calidad del agua del sector sin la influencia del subsector I.1

2880

6 Sector V Último pozo de visita antes de la incorporación al C2

Representa la calidad del agua del sector V 985

7 Sector IV Último pozo de visita antes de la incorporación al C2

Representa la calidad del agua del sector IV. 2714

8 Sector III Último pozo de visita antes de la incorporación al C2

Representa la calidad del agua del sector III 1211

58

Finalmente, los puntos críticos seleccionados son (Figura 4.2):

• PC1 Proporciona la caracterización de todo el sistema

• PC2 Proporciona la caracterización de la zona industrial (sector II)

• PC4 Proporciona la información del agua residual doméstica con la influencia del subsector I.1

• PC5 Proporciona la información del agua residual del sector I sin la influencia de las descargas comerciales e industrial.

• PC6 Proporciona la caracterización del sector V y complementa la caracterización del PC1.

• PC7 Proporciona la caracterización del sector IV 4.4.2. Selección de contaminantes y frecuencia de la caracterización Los estudios de caracterización del agua residual están encaminados a determinar los componentes físicos, químicos y biológicos del agua y su variación, que permitan establecer con certidumbre acciones de control de la contaminación, incluyendo el diseño de sistemas de tratamiento. Toda caracterización debe incluir la medición del gasto en el momento de tomar las muestras. Las aguas residuales varían en su composición y cantidad a lo largo de un día, de una semana y en el año. En el caso de las aguas residuales domésticas, la principal variación se debe a la cantidad de agua empleada en los hogares durante el día y a lo largo de la semana; en términos generales, se utiliza más agua en las mañanas y al anochecer, que en el resto del día y de lunes a viernes, que en los fines de semana, no obstante, cada comunidad dependiendo de sus costumbres presentará un patrón específico. En el caso de las aguas residuales industriales, su variación se presenta en cantidad y calidad, sin ningún patrón generalizado; quizá el único, en algunos casos, sea la disminución de volumen en la madrugada, pero muchas veces, es a estas horas cuando se efectúan descargas de contaminantes almacenados o provenientes de actividades de lavado de equipos o cambios de procesos. La variación anual es debido principalmente a la época de lluvias y sequía, aunque las grandes industrias pueden presentar variaciones estacionales importantes, que afecten al sistema. Las lluvias presentan dos efectos que modifican la calidad del agua: la dilución por el incremento del volumen y el arrastre de materiales. Aquellos contaminantes disueltos, como la CE, generalmente disminuirán su concentración y los que se encuentran suspendidos, como las Grasas y Aceites, aumentarán por el arrastre. Un aspecto que afecta la variación esperada es el tamaño del sistema, específicamente la superficie de escurrimiento y el tipo de suelo. Por ejemplo, en la

59

Ciudad de México la concentración de la mayoría de los contaminantes se mantiene prácticamente constante en ambas épocas, sin embargo los valores máximos que se han medido se presentan claramente en la época de lluvias. a) Selección de contaminantes Para la caracterización de aguas residuales deberán considerarse los siguientes contaminantes, siempre teniendo en cuenta los recursos con que cuente el OO:

- Los comprendidos en la NOM-001 ó NOM-002 (Tabla 4.2) - Los que se sospeche que son descargados al sistema con base en la

información de la identificación y localización de usuarios b) Selección de frecuencias Para poder definir adecuadamente las frecuencias de muestreos es indispensable conocer la variación del gasto en el periodo que se desea caracterizar: día, semana, mes, año. Para lo cual se deberán realizar mediciones del gasto en forma continua que permitan obtener la curva de variación en el periodo deseado. Una vez que se conoce la variación del gasto y que se han definido las variables, es necesario definir qué valor se requiere conocer. Los valores pueden ser instantáneos, si resultan del análisis de una muestra puntual o simple, o promedio si son el resultado de varias muestras puntuales o de una muestra compuesta. Una muestra compuesta es aquella que se forma con varias muestras simples tomadas a diferente hora y mezcladas en forma proporcional al gasto en el momento en el que se tomó la muestra. La NOM-001 y la NOM-002 manejan tres diferentes valores: instantáneo, promedio diario y promedio mensual. No obstante que las normas establecen un procedimiento de muestreo, para la caracterización de los PC del sistema, es recomendable obtener estos tres valores de la siguiente forma:

- Valor instantáneo: análisis de una muestra tomada en las horas del día con mayor gasto.

- Promedio diario: análisis de una muestra compuesta formada por un mínimo de seis muestras simples (Ejemplo 4.5).

- Promedio mensual: Promedio de al menos cuatro promedios diarios tomados en diferentes días de la semana, de un mismo mes.

Adicionalmente es necesario conocer la variación anual, para lo cual cuando menos se deberán obtener dos promedios mensuales: uno en el mes más lluvioso y otro en el más seco.

60

Para obtener el promedio diario mendiante la integración de una muestra compuesta, lo ideal será contar con muestras continuas los más seguido posible, al menos cada hora, durante las 24 horas del día. De no ser posible se deberán repartir el número de muestras que se puedan realizar de acuerdo a los recursos humanos disponibles, con el siguiente criterio: tomar más muestras en las horas en que se presente mayor variación (durante el día), y menos en las horas con poco cambio (noche y madrugada). Ejemplo 4.5 Formación de una muestra compuesta Se requiere formar una muestra compuesta de 3 litros a partir de cuatro, seis y doce muestras simples, para lo cual se definieron los siguientes horarios, considerando la variación diaria del gasto en el sistema. Para cuatro muestreos durante el día, se definieron los siguientes horarios de muestreo considerando tener dos muestras en el día cerca de las horas con gasto pico (8:00 y 15:00) y dos en las horas con menor gasto.

No de muestra

Horario de muestreo

Gasto al momento de la toma de muestra

(Qi en L/s)

Fracción del gasto con respecto al gasto total

(Qi/Qtotal)

Volumen de la muestra simple (litros)

(Fracción del gasto por el volumen total de la muestra

compuesta) 1 2:00 11.1 0.1 0.3

2 8:00 21.5 0.2 0.6

3 15:00 37.4 0.4 1.2

4 22:00 16.7 0.2 0.6

Total 86.7 1.0 3.0 Para seis muestreos durante el día se consideró tener cuatro muestreos entre el periodo de los gastos pico, y dos en los horarios de menor gasto:

No de muestra

Horario de muestreo

Gasto al momento de la toma de

muestra (Qi en L/s)


(Qi/Qtotal)



compuesta) 1 2:00 11.1 0.1 0.2

2 8:00 21.5 0.2 0.5

3 10:00 28.2 0.2 0.6

4 13:00 37.4 0.3 0.8

5 15:00 24.3 0.2 0.5

6 22:00 16.7 0.1 0.4

Total 139.2 1.0 3.0

61

Para doce muestreos durante el día, los horarios de gastos pico se cubren muy bien si el muestreo se lleva a cabo cada 2 horas.

No de muestra

Horario de muestreo

Gasto al momento de la toma de muestra

(Qi en L/s)


(Qi/Qtotal)



compuesta) 1 0:00 5.5 0.02 0.06

2 2:00 11.1 0.04 0.12

3 4:00 12.2 0.04 0.13

4 6:00 21.5 0.08 0.23

5 8:00 23.7 0.09 0.26

6 10:00 28.2 0.10 0.31

7 12:00 30.2 0.11 0.33

8 14:00 37.4 0.14 0.41

9 16:00 34.9 0.13 0.38

10 18:00 24.3 0.09 0.27

11 20:00 29.4 0.11 0.32

12 22:00 16.7 0.06 0.18

Total 275.1 1.00 3.00 Ejemplo 4.6 Selección de variables y frecuencia y procedimiento de caracterización de las cargas residuales El siguiente paso del proceso de caracterización del sistema es seleccionar las variables y frecuencia de muestreo y proceder a tomar las muestras de las aguas residuales, para conocer, en la realidad, cual es la calidad del agua en el drenaje y compararla con lo reportado por los usuarios y por las visitas de verificación. Selección de contaminantes Las variables seleccionadas y su justificación se presentan en la siguiente tabla:

Contaminante Justificación Contaminantes

considerados en la NOM-002

Conocer la situación de cumplimiento de la NOM-002 y su validez en este sistema para cumplir a su vez con la NOM-001

DBO, SST Evaluar el nivel de la carga orgánica que sobrepasa los niveles marcados por la NOM-001, para planear el tipo de tratamiento que se requiere.

Conductividad Eléctrica Comprobar las mediciones de campo preliminares y conocer la variación en el contenido de sólidos disueltos en cada punto crítico.

Huevos de Helminto Evaluar los niveles de este contaminante para planear el tipo de tratamiento necesario para cumplir con lo estipulado con la NOM-001

Selección de frecuencias

62

Con base en el presupuesto disponible para análisis se determinó que se cuenta con posibilidades para procesar 60 muestras con todas las variables seleccionadas, las cuales se realizarán en los seis PC, de la siguiente forma:

Valor de la caracterización Tipo de Muestra Frecuencia Total de

muestras Costo por muestra

Costo total (*)

Valor instantáneo

Muestra simple tomada a la hora de

máximo gasto.

Una vez en el primer día de muestreo del

mes. 12 $2515.00 $30,180.00

Promedio diario

Muestra compuesta, a partir de seis muestras simples (Ejemplo 4.5)

Cuatro veces al mes: lunes, miércoles,

viernes y sábado de la misma semana.

48 $3415 $163,920.00

Promedio mensual

Promedio de cuatro promedios diarios

Dos veces al año: el mes más lluvioso y el

mes más seco. -- -- --

Promedio anual

Promedio de dos promedios mensuales Una vez al año -- -- --

Total 60 -- $194,100.00

* Costos en el D.F, 1999 (Tabla 3.1) En el caso del análisis de Huevos de Helminto, se requiere tomar una muestra compuesta de 5 L, la cual se tomará por separado. Los resultados de la primera muestra, como promedio diario se muestran en la siguiente tabla. Resultados de la caracterización de las aguas residuales

Punto Crítico Variable 1 2 4 5 6 7

Q (L/s) 173.62 36.46 42.35 29.17 36.75 47.28 DBO (mg/L) 301 324 339 220 220 332 SST(mg/L) 289 265 346 222 223 324 CE μS/cm 3677 8750 3103 2109 985 2714

pH 7.8 10.1 8.5 7.5 7.6 7.9 G y A(mg/L) 89 26 104 113 111 101

As(mg/L) 0.81 3.78 0.02 0.03 0.02 0.02 Cd(mg/L) 1.23 5.81 0.02 0.03 0.02 0.02 CN-(mg/L) 0.809 3.699 0.041 0.041 0.041 0.041 Cu(mg/L) 8.08 38.11 0.10 0.10 0.10 0.10 Cr(mg/L) 1.72 4.35 1.81 0.01 0.03 1.30 Hg(mg/L) 0.1060 0.5035 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 Ni(mg/L) 5.16 23.9 0.17 0.17 0.17 0.17 Pb(mg/L) 3.02 13.53 0.20 0.08 0.35 0.19 Zn(mg/L) 10.25 47.46 0.36 0.35 0.34 0.36

Huevos de Helminto (H/L) 60 17 30 41 54 29

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4.4.3. Métodos alternos (bioensayos) Para la caracterización de las aguas residuales de un sistema de alcantarillado existen métodos alternos que se basan en la evaluación de la toxicidad. Estos métodos en lugar de analizar una serie de contaminantes, que puede llegar a ser muy amplia y que incluso puede no contener él o los contaminantes que realmente son el problema, se enfoca a evaluar la toxicidad mediante pruebas con organismos vivos (bioensayos). A partir de un resultado positivo se procede a identificar los contaminantes causantes del problema, mediante procedimientos estandarizados. En Estados Unidos este procedimiento se conoce como Whole Effluent Toxicity (WET) y se encuentra regulado como instrumento del Programa Nacional de Reducción de Descargas Contaminantes (National Pollutant Discharge Elimination System). En Canadá, el uso de pruebas toxicológicas forma parte de los instrumentos legales de control de la contaminación. 4.4.3.1. Evaluaciones de Toxicidad La toxicidad se define como la característica de una sustancia o grupo de ellas que causa un efecto adverso a organismos. Por efecto adverso se considera, un incremento en la ocurrencia de enfermedades (morbilidad) o muertes (mortalidad), o efectos que limitan la habilidad del organismo para sobrevivir, tales como la disminución de la movilidad, la capacidad reproductora o la aparición de deformaciones físicas o alteraciones genéticas. La toxicidad de una sustancia se mide observando la respuesta de organismos a diferentes concentraciones o, en este caso, a diferentes diluciones de aguas residuales. De esta forma una muestra o sustancia será más tóxica que otra si causa los mismos efectos adversos a mayores diluciones, es decir, a menores concentraciones. Dependiendo del tiempo de exposición, la toxicidad podrá ser crónica o aguda. En el primer caso se refiere a efectos observados por exposición prolongada, generalmente, al menos una décima parte del periodo de vida del organismo utilizado. En el caso de la toxicidad aguda los efectos se observan en el corto plazo y normalmente son la muerte o un marcado desorden fisiológico del organismo. Se considera que un efecto es agudo cuando se observa en un plazo hasta de 96 horas, aunque esto depende del periodo de vida que tenga el organismo, con el que se realice la prueba (EPA, 1994). Los organismos utilizados en este tipo de evaluaciones se limitan a ciertas especies representativas de los diferentes niveles de la cadena alimenticia (bacterias, algas, plantas, invertebrados y peces), para las cuales se han desarrollado protocolos específicos. El grado de respuesta de los organismos a ciertas condiciones depende directamente de: el periodo de vida, el origen y aclimatación, la forma de alimentación, la presencia de enfermedades y el número de organismos utilizados en la prueba; por esta razón es indispensable que todos estos factores se encuentren estandarizados bajo protocolos muy específicos. Los principales organismos utilizados son: algas (Champia parvula), pulgas de agua (Daphnia), bacterias fluorescentes (Photobacterium phosphoreum), carpas cabezonas (Pimephales promelas).

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En México, existen normas para pruebas de toxicidad aguda en agua con Daphnia magna straus (Crustacea Cladocera), Artemia franciscana kellogs (Crustacea-Anostraca) y Photobacterium phosphoreum; estas normas son las NMX-AA-087-1995-SCFI, NMX-AA-110-1995-SCFI y NMX-AA-112-1995-SCFI, respectivamente (SECOFI-DGN, 1995). Como resultado de un bioensayo, los dos principales parámetros que se obtienen son:

CL50 : concentración a la cual el cincuenta por ciento de los organismos murieron en el periodo de la prueba. NOEC: la más alta concentración a la cual la respuesta de los organismos no difiere estadísticamente de la respuesta de los organismos de control.

La toxicidad de una muestra se expresa en Unidades de Toxicidad (UT), las cuales se definen como 100/CL50 para toxicidad aguda y 100/NOEC para toxicidad crónica. De esta forma el efecto tóxico expresado en UT se puede manejar como una propiedad análoga a la concentración que se incrementa linealmente al aumentar el efecto, es decir, a mayor toxicidad de la muestra mayor será el valor en UT: una muestra con 4 UT será dos veces más tóxica que una muestra con 2 UT. La utilidad de las evaluaciones de toxicidad es que mientras no se detecten niveles de toxicidad en una muestra de agua residual, ese punto no representa un problema en el sistema y no se requieren hacer análisis detallados de caracterización. Por otro lado, en el caso de que una muestra resulte tóxica, entonces será necesario llevar a cabo un procedimiento de identificación de los contaminantes responsables de este efecto. De esta forma, las evaluaciones toxicológicas de descargas de aguas residuales son una herramienta de barrido muy valiosa, a partir de la cual se pueden determinar acciones de control para mejorar el tratamiento, modificar el proceso o reducir la fuente del contaminante (SETAC, 1996). Si bien la aplicación de una evaluación toxicológica puede llegar a ser costosa, su uso a final de cuentas representará ahorros, ya que sólo se analizarán las muestras de los puntos con niveles tóxicos y se generará información con la cual se podrán implantar acciones para controlar a el o los usuarios que descarguen los contaminantes específicos que realmente son el problema. En México, los OO de la ciudad de León, Gto. y Ciudad Juárez han utilizado mediciones de toxicidad aguda para efectuar una caracterización rápida de las aguas de sus sistemas. En el caso de León, se midieron toxicidades en cada circuito sanitario (sector) y se obtuvieron valores de alrededor de 4 UT en aquellos netamente domésticos y valores de 200 a 400 UT en los sectores industriales (SAPAL, 1999). En Ciudad Juárez, las mediciones de toxicidad han sido incorporadas a los procedimientos de evaluación de aguas residuales, ya que les representa ahorros importantes, en el número de análisis químicos que realizan. La prueba que se utiliza es Microtox®, la cual es un bioensayo con bacterias fluorescentes. Es importante mencionar que para

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adoptar esta prueba se realizó una calibración con aguas residuales domésticas, de la cual se obtuvo un valor umbral de 12 UT, a diferencia del valor de 4 UT que normalmente se señala para este tipo de aguas. De esta forma, cualquier medición por arriba de 12 UT significa para el OO la presencia de aguas residuales con contaminantes no domésticos, que requieren análisis específicos; por otro lado, si el valor es menor a 12 UT, no se realiza ningún análisis posterior (JMAS, 1999). 4.4.3.2. Limitaciones del uso de las evaluaciones toxicológicas La principal limitación en el uso de las pruebas de toxicidad es que se realizan con sistemas biológicos, que presentan gran variabilidad de respuesta a la aplicación de un tóxico; además de que en una misma especie la respuesta puede diferir de un organismo a otro, diferentes especies de distintos niveles tróficos, también presentan respuestas diferentes para cada tipo de contaminantes. Esto significa que cualquier evaluación de este tipo requiere sólidos fundamentos científicos y técnicos y la experiencia para aplicarlos. Desde el punto de vista técnico, la incertidumbre asociada con los resultados de una evaluación toxicológica se refiere a los siguientes aspectos (SETAC, 1996):

- Una respuesta positiva en el laboratorio no siempre es la respuesta que se presenta en el medio, es decir, en el cuerpo de agua.

- El uso de especies representativas que presentan diferente sensibilidad a diferentes contaminantes.

- La variabilidad inherente a cualquier sistema biológico. - La posibilidad de que se presenten resultados positivos, que indiquen un

nivel alto de toxicidad, que en realidad no lo sean (falsos positivos). Esta situación se presenta, sobre todo, en efluentes con bajos niveles de toxicidad, o por interferencias asociadas con un elevado contenido de sales (elevada conductividad) o predominancia de un catión en el balance iónico de una muestra, como el calcio.

Tal como se mencionó, éstos aspectos son superados mediante la aplicación de estrictos procedimientos de control y aseguramiento de la calidad y un apropiado planteamiento estadístico de la prueba, para lograr niveles aceptables de confiabilidad en los resultados. Esto significa que cualquier laboratorio que ofrezca este tipo de servicios deberá garantizar su experiencia y capacidad para llevar a cabo este tipo de evaluaciones. En la actualidad, no obstante que existen normas oficiales mexicanas para el desarrollo de varias pruebas de este tipo, existen pocos laboratorios que ofrecen estos servicios. Una razón que explica esta situación es la falta de conocimiento del campo de aplicación y de las ventajas que pueden llegar a ofrecer este tipo de evaluaciones. Sin embargo, la tendencia en el ámbito internacional es utilizar cada vez más este tipo de herramientas.

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4.4.4. Recomendaciones para la caracterización de aguas residuales

- La caracterización de aguas residuales es una actividad que requiere la inversión de importantes cantidades de recursos; que resulta muy redituable, ya que será el fundamento para implementar y operar correctamente el PCD.

- Con el objetivo de minimizar los costos, un primer paso es contar con una buena descripción del sistema y con resultados de análisis preliminares que permitan seleccionar los puntos críticos con mayor certidumbre. Una buena planeación de la caracterización representará obtener el máximo beneficio (información adecuada) con los recursos disponibles.

- En la planeación de la estrategia de caracterización, es importante enfatizar que siempre será preferible tener pocos puntos bien caracterizados, que muchos poco representativos. Para lo cual, es recomendable definir la caracterización que se requiere, en número de variables y muestras, para después seleccionar los puntos que se puedan caracterizar con base en los recursos disponibles.

- El criterio general para determinar el número de muestras y variables es realizar más en aquellos sitios donde se espere mayor variación, tanto en el espacio como en el tiempo.

- En México, aunque incipiente, el uso de pruebas de toxicidad ha sido exitoso, desde el punto de vista técnico y económico; sin embargo su aplicación requiere un laboratorio con experiencia y personal con conocimientos técnicos avanzados, que además de realizar la prueba en forma adecuada proporcione la interpretación de los resultados

4.5. PLANO MAESTRO DEL SISTEMA Como último paso en el proceso de caracterización, se analizará la información recabada y se organizará en tablas resumen, que formarán una base de datos, y en un plano maestro; esto con el objetivo de tener una visión general del sistema, es decir, del número de usuarios por tipo de actividad, por sector y las características de las aguas residuales en los PC. Además se procederá a establecer una jerarquía de los usuarios identificados. El carecer de información o contar con información limitada, es una situación frecuente en el país. Muchas veces estas carencias pueden ser momentáneamente resueltas con supuestos o estimaciones. Por este motivo, es importante que en las tablas se incluyan las observaciones sobre la calidad de la información recabada, esto es si la información es confiable, si requiere alguna revisión, resultó de alguna estimación o suposición o, definitivamente, no es confiable o presenta inconsistencias. El plano maestro (Figura 4.2) será la herramienta principal para el análisis y control del sistema y para la programación de actividades enfocadas a mejorar la caracterización en aquellos aspectos que presenten problemas de información o que se requieran

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conocer con más detalle; éste puede ser el caso de volúmenes de descarga de subsectores o usuarios específicos o concentraciones de cierto contaminante, por mencionar algunos aspectos.

Figura 4.2 Plano Maestro

4.5.1. Análisis de la información (Balances) El principal método de análisis del sistema son los balances de agua y contaminantes y su principal función es encontrar inconsistencias entre la información recabada o proporcionada por los usuarios y las mediciones reales que se realicen. Los balances deberán realizarse para cada sector y cada uno de los contaminantes que se hayan detectado en el sistema. Cuando los balances coincidan, se podrá decir que la caracterización del sistema es adecuada, de no coincidir o presentar inconsistencias, se deberá continuar con las tareas de identificación y localización de usuarios, hasta llegar a un nivel de concordancia aceptable. Estos niveles podrán definirse como aceptables en una primera etapa, a partir de la localización e identificación de al menos tres cuartas partes de las fuentes de la carga de contaminantes y del volumen de agua residual en el sistema. Cualquier balance parte del principio de que todo lo que entra a un sistema, sale, se acumula o se transforma (Ley de Conservación de la Materia). Los balances pueden realizarse en todo el sistema, en sectores o grupo de ellos, en subsectores e inclusive en tramos de tubería, lo importante es poder definir claramente donde empieza y acaba el sistema, es decir, cuáles son las entradas y cuáles las salidas.

Zona de riego

φ =

φ =

φ =

φ =

φ =φ =

φ =

φ =

φ =Descarga

C1

Estadi

C2

Sector III

Sector IVSector I

Sector II

Sector V

Subsector I.1

Drenaje Pluvial Drenaje Sanitario Zona comercial Industria Estación de bombeo Hospital Hotel Sector Colector principal Emisor Punto crítico

7 1

6

4

5 3

1

2

8

PC

PC1

PC2

PC4 PC5

PC6

PC7

PC3

PC8

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4.5.1.1. Balance de Aguas En el caso del balance de agua, éste debe realizarse con base en los gastos de abastecimiento, descarga, consumidos y la estimación de las fugas del sistema, según la ecuación 4.1. Las unidades podrán ser litros por segundo (L/s), metros cúbicos al día (m3/d), o las unidades que normalmente maneje el OO, siempre y cuando todos los términos se expresen de la misma forma.

Qa = Fd + Qc + Qd (4.1)

donde Qa:Gasto de abastecimiento Fd: Fugas en el sistema Qc:Gasto consumido Qd:Gasto descargado como aguas residuales

Este mismo balance puede aplicarse en particular para gastos domésticos, comerciales e industriales. Los balances de agua son de utilidad, principalmente para:

- detectar fuentes de abastecimiento externas al sistema, - ponderar las fugas, y - comparar la producción de aguas residuales y el consumo, contra la

información proporcionada por los usuarios Para evaluar las fugas y desperdicio de agua en un sistema se requiere un estudio específico, que no es materia de un PCD. Ejemplo 4.7 Balance de agua A partir de la caracterización del sistema del municipio de “Paraíso” se obtuvieron los resultados del balance de agua por sector y tipo de uso (doméstico, comercial e industrial) y el balance general del sistema, mostrados en la siguiente tabla. Las últimas columnas corresponden a la diferencia entre lo abastecido y lo descargado, es decir, a lo consumido más las fugas según lo expresa la ecuación de balance.

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Balance de Aguas Abastecimiento (L/s) Descargas (L/s) Consumos y fugas (L/s) SECTO

R Dom. Com. Ind. Total Dom. Com. Ind. Total Dom. Com. Ind. Total

I 38.9 4.6 17.4 60.9 29.2 2.8 10.4 42.3 9.7 1.8 6.9 18.5

II -- -- 58.4 58.4 -- -- 36.5 36.5 -- -- 22.0 22.0

III 13.9 0.6 -- 14.5 10.4 0.4 -- 10.8 3.5 0.2 -- 3.7

IV 41.7 12.2 16.8 70.7 26.3 6.0 7.0 39.3 15.4 6.2 9.8 31.4

V 44.4 5.7 -- 50.1 33.3 3.4 -- 36.7 11.1 2.3 -- 13.4

Sistema 138.9 23.1 92.6 254.6 99.2 12.6 53.9 156.6 39.7 10.5 38.7 88.9 La siguiente tabla muestra el porcentaje del volumen consumido (incluye fugas), con respecto al volumen total abastecido, por tipo de usuario y sector, para el municipio de “Paraíso”. Porcentaje de consumos con respecto al volumen total abastecido

Usos SECTOR

Domestico Comercial Industrial Total

I 24.9% 39.1% 39.7% 30.4%

II -- -- 37.7% 37.7%

III 25.2% 33.3% -- 25.5%

IV 36.9% 50.8% 58.3% 44.4%

V 25.0% 40.4% -- 26.7%

Sistema 28.6% 45.5% 41.8% 34.9% De estos resultados, se puede observar que en promedio en todo el sistema se consume el 34.9 % del agua abastecida, lo cual incluye las fugas. Este valor se encuentra dentro de los límites aceptables, si consideramos que normalmente alrededor del 30% del agua que se abastece para uso doméstico se consume; pero resulta bajo si consideramos que las fugas en un sistema son mayores al 4.9%. Este valor nos puede indicar que existen fuentes de abastecimiento no contabilizadas y registradas. El Sector IV presenta los porcentajes más altos; esto se puede explicar o por ineficiencias en el uso del agua de los usuarios comerciales e industriales o por fugas excesivas, tanto en el sistema de distribución como en el alcantarillado. Si se decidiera implantar una estrategia de uso eficiente del agua, incluyendo el control de fugas, las acciones se tendrían que enfocar a este sector y a las actividades comerciales, que en promedio consumen 45.5% del agua que utilizan. Por otro lado, el uso doméstico muestra valores en los sectores I, III y V que, para las condiciones normales del país, se consideran pequeños. Estos valores pueden explicarse o por una

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operación eficiente del sistema, (pocas fugas) o por la presencia de usuarios no registrados, que incrementen el gasto descargado sin reportar el aumento en el abastecimiento o porque cuenten con abastecimientos propios, generalmente pozos particulares. 4.5.1.2. Balance de Contaminantes El balance de contaminantes se realiza con base en la carga (masa) de un contaminante en particular, es decir, la cantidad que se descarga en la unidad de tiempo. Generalmente la carga se expresa en kg/día o toneladas/día, dependiendo del tamaño del sistema y se obtiene de multiplicar la concentración del contaminante en el agua por el gasto. Ejemplo 4.8 Cálculo de la carga contaminante Una descarga industrial de 1.5 L/s, tiene una concentración de 8 mg/L de Zinc, ¿cuál es la carga en kg/día? Carga (kg/día) = Q(L/s) * C(mg/L) * (86400 s/1día) * (1kg/1000,000 mg) Carga = 1.5 * 8 * 86400 / 1000,000 = 1.04 kg/día La ecuación de balance para un contaminante debe considerar las entradas de éste al sistema, sus transformaciones y las salidas. A diferencia del balance de agua, en el cual no se lleva a cabo ningún tipo de transformación que afecte al gasto, en este caso las transformaciones del contaminante pueden ser muy importantes, en especial para aquellos contaminantes que se vayan degradando, (por ejemplo la materia orgánica), que se volatilicen (por ejemplo COV), o que reaccionen y se transformen, ya sea química o biológicamente (por ejemplo cianuro). Por esta razón y las múltiples interacciones que pueden darse en las aguas residuales, es aconsejable que los balances de contaminantes se realicen en subsectores o pequeñas secciones o tramos del sistema, en los que se pueda asegurar que las transformaciones no son importantes. Al realizar un balance de contaminantes en grandes sectores o en todo el sistema, se debe tomar en cuenta que las transformaciones que pueden ocurrir serán muy importantes, y que gran parte de un contaminante puede precipitarse por variaciones de pH, adsorberse en los sólidos o volatilizarse por incrementos en la temperatura. Por lo tanto, es importante asegurarse de que estos efectos son mínimos o que de alguna manera pueden medirse, para poder realizar el balance. La ecuación de balance para un contaminante, considerando que no sufre ninguna transformación es la siguiente:

Mi = Mdi + ΣMui

donde: Mi: Carga del contaminante i en el punto final seleccionado Mdi: Carga del contaminante en las aguas residuales domésticas

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ΣMui: Sumatoria de las cargas de todos los usuarios que descargan el contaminante En sentido estricto, ambos lados de la ecuación deben ser iguales, sin embargo con fines prácticos, si la diferencia es aproximadamente el 10%, el balance se considera aceptable. Esto puede expresarse de la siguiente manera:

[Mi / (Mdi + ΣMui)] x 100 = ± 10% Los balances de contaminantes son de utilidad ya que permiten:

- detectar las diferencias entre lo reportado por los usuarios y las mediciones reales en el sistema,

- identificar los sectores o subsectores responsables de cierto tipo de contaminación;

- ubicar grupos de usuarios o inclusive el usuario que sea el responsable de la mayor cantidad de un contaminante en el sistema.

Ejemplo 4.9 Balance de contaminantes Con base en los resultados de la identificación y caracterización de usuarios del Ejemplo 4.3 y la caracterización de las aguas residuales que se muestra en el Ejemplo 4.6, se requiere realizar el balance de contaminantes para el cromo en el sector IV. En este sector se reporta una industria curtidora que descarga cromo con una concentración media diaria de 6.5 mg/L y un gasto medio de 8.7 L/s. Los resultados de los análisis muestran que en este sector (PC7) se reporta una concentración promedio diario de cromo de 1.3 mg/L y el gasto medio diario del sector es de 47.3 L/s. Se requiere realizar un balance de cromo para conocer si existe alguna otra descarga de cromo que no se tenga identificada. Paso 1. Calcular las carga de cromo en kg/día (Ejemplo 4.5)

MCr = 1.3 mg/L * 47.3 L/s * 86.4 x 10 -3 = 5.3 kg/día MdCr = 0.01 mg/L * 38.6 L/s * 86.4 x 10 -3 = 0.03 kg/día

ΣMui = 6.5 mg/L * 8.7 L/s * 86.4 x 10 -3 = 4.8 kg/día Paso 2. Sustituyendo estos valores en la ecuación de balance de contaminantes se tiene:

5.3 kg/día - 0.03 kg/día - 4.8 kg/día = 0.47 kg/día [5.3 kg/día / (0.03 kg/día + 4.8 kg/día)] x 100 = 9.1%

La desviación del balance significa una diferencia del 9.1%, por lo tanto se puede considerar que es correcto y que no existen otras descargas de cromo de importancia en este sector.

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4.5.2. Jerarquización de usuarios Finalmente, una vez que la información ha sido revisada y organizada, es conveniente que el OO establezca cierta jerarquía de los usuarios para enfocar los trabajos de regulación y control. Esta jerarquía dependerá del tamaño de los usuarios, del tipo de contaminantes que descargue, de su localización dentro del sistema y de la prioridad de control que defina el OO. Por ejemplo, en un sistema en el que haya poca actividad industrial y por lo tanto poca presencia de contaminantes tóxicos, el OO deberá enfocarse al control de la carga orgánica y de contaminantes como sólidos sedimentables o grasas y aceites; adicionalmente pueden presentarse niveles elevados de algún otro en particular, lo que podría considerarse un criterio adicional. Ejemplo 4.10 Jerarquización de usuarios Como actividad final del proceso de caracterización, el OO del municipio de “Paraíso” ha decidido jerarquizar a los usuarios. Como prioridades, se definieron el control de la carga orgánica para poder diseñar y operar correctamente un sistema de tratamiento e iniciar el control de contaminantes en las fuentes. Para esto, se definieron los siguientes criterios de jerarquización:

1. Carga orgánica descargada expresada como kg DBO/día 2. La cantidad de compuestos descargados por arriba del valor establecido por la NOM-002

De esta forma se integró la siguiente tabla que muestra la jerarquía de usuarios, el porcentaje acumulado de la carga orgánica que representan y los contaminantes tóxicos que presentaron valores por arriba de los indicados en la NOM-002, como promedio diario.

Jerarquización de usuarios DBO

Kg./día No Usuario Q (L/s) reportada medida

%Acumulado de carga de

DBO

Tóxicos que rebasan la NOM-002

1 Industria Textil 12.21 284.3 527.5 11.7 SS, As, Cd, CN-, Cu, Cr6+, Hg, Ni,

Pb, Pb 2 Curtido de cuero B 8.68 - 637.5 25.8 SS, G y A, Cr6+ 3 Curtido de cuero A 10.42 505.4 630.2 39.7 SS, G y A, Cr6+ 4 Elaboración de lácteos 4.17 181.4 162.1 43.3 G y A, As, Cu, Pb 5 Elaboración de bebidas 11.28 112.3 146.25 46.5 SS. Hg 6 Molienda de Nixtamal 3.13 103.7 102.6 48.8 SS, As, Cd

7 Elaboración de alimentos 3.24 29.4 56.0 50.1 SS

8 Industria farmacéutica 2.43 Sin

información

25.2 50.6 Sin información

9 Comerciales (hospitales hoteles y tortillerias) 3.88 92.0

Sin informació

n 52.7 Sin información

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El usuario con más jerarquía es la descarga textil a pesar de descargar menos kg DBO/día que las curtidoras, presentó valores muy elevados en todos los contaminantes. Las descargas de curtidoras se exceden en el cromo y en las grasas y aceites; la de elaboración de productos lácteos en las grasas y aceites, en el arsénico, el cobre y el plomo; la descarga de tortillerías y molienda de nixtamal en el arsénico y el cadmio; y la de elaboración de bebidas en el mercurio; de estas dos últimas descargas la segunda presenta mayor carga de contaminante como DBO. El resto de las descargas, únicamente presentan valores elevados de DBO y algunas en los Sólidos Sedimentables. En cuanto a las descargas comerciales, los hospitales, hoteles y tortillerías son los que muestran, en conjunto, los valores más elevados de carga como DBO (Tabla A, Ejemplo 4.3), sin embargo en esta primera etapa estos usuarios, que en conjunto ascienden a 34, no fueron caracterizados. La proximidad de las descargas no se consideró un factor importante, ya que todas presentan distancias similares que aseguran un buen mezclado. La Tabla correspondiente a la jerarquización de usuarios, muestra el orden de importancia de cada usuario, el nombre del usuario, el gasto de descarga, la carga de DBO y el porcentaje acumulado de la carga orgánica que representa considerando todo el sistema. De esta tabla se puede observar que controlando estos ocho usuarios se controlaría el 50.6% de toda la carga orgánica del sistema y la mayor cantidad de descargas de otros contaminantes. Como puede observarse en la tabla anterior la diferencia en las cargas de DBO medidas y las reportadas varían, en general esto se debe a que los gastos que reportan los usuarios industriales son menores a los medidos, excepto en el caso de la elaboración de lácteos; resulta entonces recomendable confirmar con los usuarios industriales los métodos empleados para la caracterización de las descargas y, cuando sea el caso, saber cuándo y cómo han obtenido los datos que reportan. 4.5.3. Integración del reporte de caracterización del sistema Finalmente, una vez realizados los balances de agua y de los principales contaminantes encontrados en el sistema, se deberá proceder a integrar la información. El reporte final de la caracterización del sistema quedará integrado por las siguientes partes:

- Plano Maestro (Figura 4.2) - Resumen de la información (Ejemplo 4.1) - Resumen de la sectorización (Ejemplo 4.2) - Tabla resumen de la identificación de usuarios por sector (Ejemplo 4.3) - Descripción de los puntos críticos (Ejemplo 4.4) - Tabla de variables y frecuencias de la caracterización (Ejemplo 4.6) - Caracterización de los puntos críticos (Ejemplo 4.6) - Balance de agua (Ejemplo 4.7)

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- Balance de contaminantes principales por sector (Ejemplo 4.9) - Tabla de jerarquización de usuarios (Ejemplo 4.10) - Conclusiones

Cada una de las partes deberá incluir la descripción de las actividades realizadas y los procedimientos de cálculo seguidos. Lo anterior es muy importante ya que resulta indispensable conservar una memoria organizada de los trabajos realizados, por escrito, que permita darle continuidad a las actividades y facilite su revisión en cualquier momento. Las conclusiones del reporte deberán plantearse en términos de la identificación de los sectores más problemáticos y de las acciones futuras de mejoramiento de la caracterización.

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5. ESTABLECIMIENTO DE LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES (LMP) La normatividad federal en materia de control de descargas de aguas residuales define LMP como el valor (mínimo o máximo), o intervalo asignado a un parámetro, el cual no debe ser excedido en las aguas residuales. En el caso de la NOM-002, los LMP son de aplicación obligatoria en todo el país, sin embargo, la misma norma establece el que puedan ser modificados por la autoridad competente, mediante la justificación técnica pertinente. Por esta razón, es necesario que cada localidad a partir de la aplicación de la NOM-002 realice los ajustes y modificaciones, para controlar sus problemas específicos, ya sea exigiendo niveles más estrictos o regulando otros contaminantes no considerados. Esta revisión deberá realizarse con base en los LMP que a su vez el OO tiene que cumplir, así como con otro tipo de condiciones que garanticen una adecuada protección y operación del alcantarillado y de los sistemas de tratamiento, la protección de la salud de la población y del medio, y cualquier otra restricción que establezca el plan de manejo de calidad del agua del propio OO. En la actualidad, las condiciones de descarga que debe cumplir el OO están definidas por la NOM-001-ECOL-96. En algunos casos estas condiciones pueden estar definidas por CPD, fijadas con anterioridad a la emisión de la NOM-001, si es que el OO optó por esta situación. Es importante mencionar que contar con un sistema de tratamiento en operación no es una condición necesaria para establecer un PCD, más aún, resulta muy ventajoso su implantación y el establecimiento de LMP, antes de su diseño y construcción. Entre las ventajas que pueden obtenerse de esta situación están, que se podrá realizar un análisis más detallado de los tipos de sistemas de tratamiento que convengan, según la caracterización del sistema y las alternativas de manejo de las aguas residuales, y anticipar las acciones que deberán implementar los usuarios. De esta forma, se diseñarán y operarán sistemas de tratamiento como parte de un programa de control, lo que asegurará en gran medida que cumplan satisfactoriamente su función. En este capítulo se establece un procedimiento para que, a partir de la caracterización del sistema y de la definición de las necesidades específicas de cada localidad, se revisen los LMP establecidos en la NOM-002 y, en caso necesario, se proceda a su modificación. En la Figura 5.1 se muestra el diagrama de flujo para ello.

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5.1. SELECCIÓN DE CRITERIOS PARA CADA CONTAMINANTE: CALIDAD DEL AGUA RESIDUAL

Diagrama de flujo para el establecimiento de LMP con base en la NOM-002 Tal como se ha venido mencionando, el principal objetivo de un PCD es asegurar cierta calidad del agua residual que permita operar correctamente el sistema en todas sus partes y así cumplir en todo momento con las condiciones de la descarga final al cuerpo receptor de propiedad nacional. En este sentido, el OO deberá definir cuáles son las características necesarias que deben presentar las aguas residuales para alcanzar este objetivo.

Selección de criterios para cada contaminante

Determinar Carga Máxima Tolerable (CMT)

Comparar CMT contra la Carga Máxima Medida (CMM)

CMT < CMM NO

¿Lo regula NOM-002?

SI

No existe problema

¿Es suficiente? Realizar estudio para fijar nuevo LMP

SI

NO

NO

Vigilar cumplimiento

SI Definir Factor de Seguridad (FS)

Carga Máxima a Asignar (CMA) = CMT x FS

Elegir método de asignación

Fijar CPD ó CGD

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Estas características se refieren al nivel que debe cumplir cada contaminante que se descargue al sistema, para evitar los impactos negativos que puedan presentarse. Estos impactos se asocian con un nivel de concentración o carga del contaminante, a partir del cual, el OO decide asumir un criterio. Para los fines de esta guía, éstos se agrupan en: criterios de protección de los sistemas de tratamiento (incluyendo el manejo de lodos), y de los sistemas de recolección, de higiene y seguridad, y otro tipo de criterios relacionados con estrategias específicas de manejo, como los programas de reúso del agua. 5.1.1. Criterios de protección de los sistemas de tratamiento El objetivo de los criterios de protección de los sistemas de tratamiento es asegurar su correcta operación para cumplir en todo momento con las condiciones de descarga para los cuales fueron o serán diseñados. Para definirlos, se deben considerar los siguientes aspectos:

- Contaminantes que no son removidos o que sobrepasan la capacidad de remoción de los sistemas de tratamiento y que por lo tanto pasan por la planta y son descargados al ambiente.

- Contaminantes que interfieren con los procesos de tratamiento. Por interferencia se entiende aquella descarga que sola o al mezclarse con otras inhibe o perturba los sistemas de tratamiento del agua, sus operaciones o procesos, y el tratamiento de los lodos, su uso o disposición (EPA, 1987). La interferencia de los contaminantes en los procesos de tratamiento es de especial interés para los tratamientos biológicos, no así para los de tipo fisicoquímico que presentan mayor tolerancia cualquier impacto. 5.1.1.1. Contaminantes que no son removidos o que sobrepasan la capacidad de remoción Todo sistema de tratamiento se diseña para remover cierto tipo de contaminantes en cantidad o carga definidos. Los tratamientos de tipo fisicoquímico o primarios están diseñados para remover sólidos sedimentables y en suspensión, los tratamientos de tipo biológico o secundarios se ocupan de la remoción de sólidos en estado coloidal que no sedimentan en los tratamientos primarios y de la estabilización de la materia orgánica (biodegradación) y nutrientes, en algunos casos. Finalmente, los tratamientos avanzados o terciarios se diseñan para remoción de contaminantes específicos, generalmente en solución, tales como los metales y nutrientes. Una descripción general de los tipos de tratamiento y su campo de aplicación puede ser consultada en el Anexo 4. En el caso de contaminantes que sobrepasan la capacidad de los sistemas de tratamiento, los criterios se establecerán con base en las cargas para las cuales fueron o serán diseñados; entre este tipo de contaminantes se pueden mencionar, la carga

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orgánica (DBO), grasas y aceites, sólidos sedimentables y sólidos suspendidos totales, principalmente. Por otro lado, para los contaminantes que no son removidos, los criterios se establecerán con base en la concentración que el OO tiene que cumplir. En este caso, la remoción de los contaminantes será responsabilidad de los usuarios y el OO deberá vigilar el cumplimiento de las condiciones, mediante el PCD. El principal ejemplo de este tipo de contaminantes son los sólidos disueltos (metales), que para fines prácticos no son removidos en los sistemas de tratamiento convencionales de aguas residuales. Tomando en cuenta las normas para el control de las descargas (Tabla 4.2), puede presentarse el caso de algún contaminante que no esté regulado, ya que como se mencionó las normas son de carácter general, pero que represente algún problema. En este caso, en principio el OO no estaría obligado a cumplir con algún LMP, sin embargo puede surgir la necesidad de controlar algún impacto al medio o a un uso del agua posterior. Este podría ser el caso de la conductividad (sólidos disueltos), que no estando regulada puede representar un problema para el reúso del agua en riego agrícola por ejemplo, o de compuestos orgánicos como los fenoles, que presentan un impacto en los ecosistemas acuáticos por su toxicidad. Ante esta situación, se podrán asumir criterios ambientales de calidad del agua, según el tipo de uso o actividad que se desee proteger y a partir de estos criterios establecer el control del contaminante en cuestión, tal como se discutirá más adelante. En México, existen los Criterios Ecológicos de Calidad del Agua (DOF, 1989) que, no obstante presentar algunas incongruencias, pueden servir como guía. Adicionalmente, resulta conveniente consultar otros criterios reconocidos internacionalmente, tales como los de la Organización Mundial de la Salud o de países como Canadá o Estados Unidos, o de la Comunidad Económica Europea. 5.1.1.2. Sistemas de tratamiento fisicoquímicos Tal como se mencionó, este tipo de sistemas no se ven afectados por interferencias en la misma medida que los sistemas biológicos. Las interferencias que se pueden llegar a presentar se refieren principalmente a alteraciones en las propiedades químicas y físicas del agua, tales como pH, alcalinidad, contenido de sales disueltas y temperatura. Los cambios en cualquiera de estas variables tendrán un impacto en la operación de los sistemas de coagulación-floculación; principalmente en la efectividad del coagulante, que implicarán la modificación de las condiciones de operación, mientras dure el impacto. Un efecto que modifica la eficiencia de los tratamientos de este tipo, es el tiempo de retención de las aguas residuales en los sistemas de alcantarillado. Cuando se presentan zonas de estancamiento, se inicia el proceso de degradación de la materia orgánica, y mucha pasa de estar en forma suspendida, a su forma disuelta, y ya no puede ser removida con medios fisicoquímicos. Sin embargo, cuando este efecto se alarga, los mismos microorganismos que se reproducen degradando la materia, forman flóculos que favorecen su operación.

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En el caso de compuestos tóxicos como los metales pesados, los tratamientos fisicoquímicos presentan la gran ventaja de no verse afectados e inclusive remover este tipo de contaminantes. En el caso de un tratamiento primario avanzado (Anexo 4) se han reportado eficiencias de remoción del orden del 70%, para metales como plomo, zinc y cobre (Hurtado, 1996). En este caso, la interferencia se presenta en el contenido de este tipo de compuestos en los lodos, en niveles que impiden el cumplimiento de las normas de manejo, disposición y aprovechamiento. En términos generales, los tratamientos de tipo fisicoquímico presentan gran versatilidad para ajustarse a los cambios en cantidad y calidad, por lo que son muy recomendables para comunidades que presenten grandes variaciones en las características de las aguas. Sin embargo, en ningún momento esta característica debe sustituir la implantación de un PCD. En México, se ha observado que los tratamientos fisicoquímicos pueden ser ampliamente utilizados, debido a que en muchos lugares el agua residual se utiliza para riego agrícola, por lo que es deseable remover microorganismos patógenos y mantener la carga orgánica y el contenido de nutrientes. 5.1.1.3. Sistemas biológicos En los sistemas de tipo biológico, el principal efecto que habrá que considerar es la inhibición del proceso de degradación de materia orgánica. En la literatura existen reportes de concentraciones umbral para contaminantes específicos, por arriba de las cuales, el sistema biológico de tratamiento se ve afectado y por lo tanto la remoción de materia orgánica disminuye considerablemente. Por ejemplo, metales como el cobre, zinc, níquel, plomo, cadmio y cromo pueden reaccionar con las enzimas de los microorganismos retardando o inhibiendo completamente su metabolismo; por otro lado, la presencia de compuestos orgánicos y no metálicos, por arriba de cierto nivel, pueden disminuir la eficiencia de la degradación biológica, al menos temporalmente, ya que los microorganismos tendrían que entrar en una fase de adaptación (Metcalf & Eddy, 1991). Las tablas 5.1, 5.2 y 5.3 muestran las concentraciones umbrales reportadas para, procesos de remoción de nitrógeno (nitrificación), sistemas de lodos activados y filtros rociadores y digestores anaerobios, respectivamente. Estas tablas incluyen un valor mínimo, un intervalo de efectos observados y las condiciones bajo las cuales se registró el efecto: a nivel laboratorio, planta piloto o en operación en planta. Aunque en estas tablas no se precisa si los valores corresponden a concentraciones totales o disueltas, resulta conveniente considerarlas como totales, y asumir como criterio el valor mínimo reportado. En sentido estricto, es necesario que cada planta determine experimentalmente la concentración umbral para cada contaminante específico, ya que pueden presentarse diferencias de un sistema a otro y de un lugar a otro; sin embargo, esto no siempre es posible en la práctica. No obstante, es muy recomendable que al menos, se vayan registrando los efectos observados cuando se detecten ciertas concentraciones

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de contaminantes, para con el tiempo, ir definiendo las concentraciones umbral propias del sistema.

Tabla 5.1 Concentraciones umbral de inhibición para sistemas de remoción de nitrógeno (nitrificación)

Contaminante Concentración mínima reportada (mg/L)

Intervalo de concentración reportado

(mg/L)

Condiciones de evaluación del efecto

Arsénico - 1.5 Sin información Cadmio 5.2 5.2 Laboratorio Cianuro 0.34 0.34 – 0.5 Sin información

Cloroformo 10 10 Sin información Cloruro - 180 Sin información Cobre 0.05 0.05 – 0.48 Sin información

Cromo (VI) 1 – 10 como CrO4

2- Sin información

Cromo total 0.25 0.25 – 1.9 1 – 100Τ

Sin información Sin información

2,4-diclorofenol 64 64 Sin información 2,4-dinitrofenol 150 150 Sin información

Fenol 4 4 4 – 10


Níquel 0.25 0.25 – 0.5 5

Sin información Planta piloto

Plomo 0.5 0.5 Sin información Zinc 0.08 0.08 – 0.5 Sin información

Τ para filtros rociadores Fuente: EPA, 1987

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Tabla 5.2 Concentraciones umbral de inhibición para sistemas de lodos

activados y filtros rociadores Contaminante Concentración mínima

reportada (mg/L)

Intervalo de concentración

reportado (mg/L) Condiciones de evaluación del efecto

Amonio 480 480 Sin información Antraceno 500 500 Laboratorio Arsénico 0.1 0.1 Sin información

Benceno 100 100 – 500 125 - 500

Sin información Laboratorio

Cadmio 1 1 - 10 Sin información

Cianuro 0.1

30Τ

– 5 5

30Τ

Sin información Planta PlantaΤ

2-clorofenol 5 5 20 - 200


Cobre 1 1 Planta piloto

Cromo (III) 10 3.5Τ

10 – 50 3.5 – 67.6Τ

Sin información PlantaΤ

Cromo (VI) 1 1 Sin información Cromo total 1 1 - 100 Planta piloto

1,2-diclorobenceno 5 5 Sin información 1,3-diclorobenceno 5 5 Sin información 1,4-diclorobenceno 5 5 Sin información

2,4-diclorofenol 64 64 Sin información 1,2-difenilhidrazina 5 5 Sin información

2,4-dimetilfenol 50 40 - 200 Sin información 2,4-dinitrotolueno 5 5 Sin información

Etilbenceno 200 200 Sin información

Fenantreno 500 500 500

Laboratorio Sin información

Fenol 50 50 – 200 200


Hexaclorobenceno 5 5 Sin información

Mercurio 0.1 0.1 - 1 2.5 como Hg(II)


Naftaleno 500 500 500


Níquel 1 1 – 2.5 5


Nitrobenceno 30 30 – 500

500 500


Sin información

Pentaclorofenol 0.95 0.95 50

75 –150


Laboratorio Plata 0.25 0.25 – 5 Sin información

Plomo 1 1 – 5 10 - 100


Sulfuro 25 25 - 30 Sin información Surfactantes 100 100 - 500 Sin información

2,4,6-triclorofenol 50 50 - 100 Laboratorio Tolueno 200 200 Sin información

Yodo 10 10 Sin información

Zinc 0.3 0.3 – 5 5 - 10


Τ para filtros rociadores Fuente: EPA, 1987

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Tabla 5.3 Concentraciones umbral de inhibición para digestores anaerobios

Contaminante Concentración mínima reportada (mg/L)

Intervalo de concentración reportado

(mg/L)

Condiciones de evaluación del efecto

Acrilonitrilo 5 5 Sin información Amonio 1500 1500 – 8000 Sin información Arsénico 1.6 1.6 Sin información Cadmio 20 20 Sin información

Cianuro 4 4 – 100 1 – 4


Clorobenceno 0.96 0.96 – 3 0.96


Cloroformo 1 1

5 – 16 10 – 16


Sin información

Cloruro de metilo 3.3 3.3 – 536.4 100

Planta piloto Sin información

Cobre 40 40 Sin información Cromo (III) 130 130 Sin información Cromo (VI) 110 110 Sin información

1,2-diclorobenceno 0.23 0.23 – 3.8 0.23


1,4-diclorobenceno 1.4 1.4 – 5.3 1.4


Níquel 10 10 136


Pentaclorofenol 0.2 0.2 0.2 – 1.8


Plata 13ΤΤ 13 – 65ΤΤ Sin información Plomo 340 340 Sin información Sulfato 500 500 – 1000 Sin información Sulfuro 50 50 – 100 Sin información

Tetracloroetileno 20 20 Sin información

Tetracloruro de Carbono

2.9 2.9 – 159.4 10 – 20

2

Laboratorio Sin información Sin información

Tricloroetileno 1 1 – 20 20


Triclorofluorometan - - Sin información Zinc 400 400 Sin información

ΤΤ Nivel de inhibición de metal disuelto Fuente: EPA, 1987

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5.1.1.4. Disposición y aprovechamiento de lodos Como resultado de los procesos de tratamiento, los contaminantes del influente pasan a formar parte de los lodos ya sea por precipitación en forma de sulfuros, óxidos, bicarbonatos; por absorción; por quelación con compuestos orgánicos; o por partición entre la fase sólida y la líquida durante el proceso de separación de los sólidos. Se distinguen siete grupos de contaminantes: Metales y Cianuro, Compuestos Orgánicos Volátiles, Compuestos Orgánicos Semivolátiles, Plaguicidas, BPCs, Microorganismos y Otros Contaminantes. La composición precisa de los lodos depende de las características del agua residual y el proceso de tratamiento que se lleve a cabo. En la Tabla 5.4 se presentan concentraciones típicas de algunos de ellos. Estos valores fueron obtenidos de un estudio realizado en 40 plantas de tratamiento municipales en Estados Unidos y corresponden al valor de la mediana de los datos obtenidos.

Tabla 5.4 Concentración de contaminantes metálicos y orgánicos en lodos de desecho

Contaminante Concentración mg/kg (base seca) Contaminante Concentración

mg/kg (base seca) Cd 11.2 Dimetilnitrosamina 0.281 Cr 248 Hexaclorobenceno 0.040 Cu 411 Hexaclorobutadieno 0.112 Pb 266 Benceno 0.336 Ni 70 Tetracloruro de carbono 0.000006 Zn 980 Cloroformo 0.026 Hg 1.7 Tetracloroetileno 0.150

Benzideno 0.281 Tricloroetileno 0.529 Benzo(a)pireno 0.001 Cloruro de vinilo 0.000076

Bis(2-etilhexil)ftalato 105 PCB 0.034

Adaptado de: Lue-Hing et al., 1992.

El contenido de organismos patógenos de los lodos es una de sus propiedades más importantes para limitar su manejo pues puede provocar problemas sanitarios. Las propiedades biológicas de un lodo dependen de la naturaleza de sus constituyentes orgánicos, el contenido de nutrientes, y de la toxicidad de los materiales presentes. El tipo y cantidad de microorganismos patógenos en un lodo depende básicamente del estado epidemiológico de la comunidad de donde proviene el agua residual. La Tabla 5.5 muestra las grandes diferencias en el contenido de sólidos y microorganismos patógenos entre los lodos primarios de la Ciudad de México y los datos de contenido promedio de éstos parámetros en los lodos primarios en Estados Unidos.

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Tabla 5.5 Comparación de las características físicas y microbiológicas de lodos

crudos primarios de México y Estados Unidos

Procedencia del

lodo

Sólidos

totales

(%)

Sólidos

volátiles

(%)

Sólidos

fijos (%))

Coliformes

fecales

(UFC/g ST)

Salmonella sp.

(UFC/g ST)

Huevos de

helmintos

(HH/g ST)

Cd. de México 4.41 46.45 50.69 9.46 x 1010 8.69 x 109 82

Estados Unidosa 2-8 60-80 20-40 106-108 102-107 10-3-2

Fuente: Jiménez et al., 1998 En la actualidad, se encuentra en proceso de discusión el proyecto de la NOM-004-ECOL-1999, que establece las condiciones para regular la disposición final y aprovechamiento de lodos procedentes de sistemas de tratamiento. Los contaminantes y sus niveles que se han propuesto para ser regulados se señalan en la Tabla 4.2. En todo momento, los lodos deberán cumplir con las condiciones que los clasifican como tipo excelente o bueno y con la clase A o B, según el contenido de microorganismos patógenos y parásitos. Si se planea aprovechar los lodos, éstos deberán cumplir con las clasificaciones establecidas para cada posible uso considerado por la norma y con la Tasa Acumulativa (TA) máxima permitida, que también se especifica. La Tasa Acumulativa establece la máxima cantidad de lodos en kg que pueden ser aplicados por hectárea. Para cumplir con esta tasa, se deberá considerar la superficie disponible y el tiempo en el que se alcanzará el límite fijado. Si la superficie para aplicar los lodos es limitada, se debe considerar la posibilidad de disminuir la concentración de los contaminantes mediante el establecimiento de criterios más estrictos en el PCD, de tal manera que sea posible aplicar mayor cantidad de lodos por unidad de superficie y en un periodo más largo, sin rebasar la Tasa Acumulativa de aplicación. Inclusive, mediante un análisis costo-beneficio en el que se compare la superficie requerida para aprovechar los lodos y la vida útil del sitio, contra el costo de alcanzar cierto nivel de remoción de contaminantes con el PCD, se podrán comparar y decidir entre diferentes alternativas de manejo. Los niveles de la Tabla 4.2 para la NOM-004, y las TA que al parecer se publicarán como una norma aparte, con los cambios que puedan llegar a presentarse una vez que se publiquen en forma definitiva, serán los criterios para evitar interferencias que impidan la disposición final de los lodos o su aprovechamiento en las actividades que tenga contempladas el OO. 5.1.2. Protección de los sistemas de alcantarillado No obstante que la NOM-002 considera la protección de la infraestructura, el OO deberá revisar que no existan problemas que requieran el establecimiento de límites más estrictos o de controlar otros contaminantes.

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Los principales efectos que se deberán analizar en cuanto a la protección del sistema de alcantarillado son las descargas que puedan provocar:

- Problemas de corrosión - Obstrucción o taponamientos, por sólidos y grasas y aceites, principalmente - Emisión al aire de gases o vapores, muchas veces tóxicos - Condiciones de explosividad o ignición

Las descargas que puedan producir cualquiera de estos efectos pueden ser reguladas estableciendo LMP o exigiendo planes de manejo específicos. La aplicación de los criterios de protección del sistema de alcantarillado parte de un monitoreo específico para la detección de contaminantes presentes en el drenaje o de la detección clara de un efecto, como podrían ser problemas de corrosión evidente, taponamientos frecuentes, presencia de olores, explosividad, etcétera. En el caso de la detección de algún efecto será necesario realizar mediciones específicas para detectar el contaminante o la condición que origina el problema. Esto resulta sencillo para el caso de corrosión o de taponamientos por sólidos, pero no así para los compuestos volátiles, para los que será necesario realizar análisis de los componentes volátiles del agua residual y mediciones específicas en los espacios confinados, mediante equipos detectores de gases o explosímetros. 5.1.2.1. Corrosión Los problemas de corrosión en los sistemas de alcantarillado se asocian con valores extremos de pH, y concentraciones elevadas de ciertos compuestos. La Tabla 5.6 señala los principales contaminantes y sus efectos observados. En términos de la Norma Oficial Mexicana NOM-052-ECOL-1993, que establece las características de los residuos peligrosos, el listado de los mismos y los limites que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente, es importante considerar el control de cualquier desecho considerado peligroso por sus características corrosivas. Esta norma establece, además de un listado de compuestos específicos, que un residuo se considera peligroso por su corrosividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

- En estado líquido o en solución acuosa presenta un pH sobre la escala menor o igual a 2.0, o mayor o igual a 12.5.

- En estado líquido o en solución acuosa y a una temperatura de 55 °C es capaz de corroer el acero al carbón (SAE 1020 ) a una velocidad de 6.35 milímetros o más por año.

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Tabla 5.6 Principales efectos corrosivos de los contaminantes más frecuentes

en aguas residuales Contaminante Efecto

pH< 5 Afecta al concreto, asbesto-cemento y cemento disolviendo los compuestos de calcio.

pH > 10

Se han identificado una serie de efectos indeseables en los materiales de las tuberías que todavía no han sido bien comprendidos. A pH > 13 se incrementa la corrosión del fierro y acero y de otros materiales; pero también se favorece la formación de películas de depósitos inorgánicos que disminuyen la velocidad de la corrosión.

Sulfuros

Actúan como ácido sulfhídrico (H2S) o como sulfuros de metales. Son la principal causa de corrosión, ya sea que se descarguen directamente o se formen biológicamente por la reducción de sulfatos por bacterias anaerobias. En los espacios libres de las tuberías se condensa el H2S, y es oxidado biológicamente a ácido sulfúrico, el cual corroe el fierro, acero, concreto, asbesto-cemento y cemento.

Cloruros Interfiere con la formación de las películas inorgánicas que protegen las tuberías, al formar cloruros metálicos más solubles.

Cloro Incrementa la corrosión del fierro y acero al favorecer la formación de ácido hipocloroso y clorhídrico que bajan el pH.

Nitratos Contribuyen a la corrosión del fierro y acero. Sólidos Suspendidos

Tienen un efecto abrasivo en las paredes de las tuberías.

Sales Disueltas Favorecen la corrosión de metales por su acción electrolítica Compuestos Orgánicos

Actúan como solventes de materiales plásticos de juntas, empaques y cubiertas.

Adaptado de: EPA (1987) 5.1.2.2. Explosividad y emisiones de gases y vapores En lo que se refiere a estos aspectos, y a otros relacionados, como la inflamabilidad y reactividad, la NOM-052-ECOL-93 establece las siguientes condiciones:

• Un residuo se considera peligroso por su inflamabilidad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

- En solución acuosa contiene más de 24% de alcohol en volumen. - Es líquido y tiene un punto de inflamación inferior a 60°C. - No es líquido pero es capaz de provocar fuego por fricción, absorción de

humedad o cambios químicos espontáneos (a 25°C y a 1.03 kg/cm2). - Se trata de gases comprimidos inflamables o agentes oxidantes que

estimulan la combustión.

• Un residuo se considera peligroso por su reactividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

- Bajo condiciones normales (25 °C y 1 atmósfera), se combina o polimeriza violentamente sin detonación.

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- En condiciones normales (25 °C y 1 atmósfera) cuando se pone en contacto con agua en relación (residuo-agua) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos.

- Bajo condiciones normales cuando se ponen en contacto con soluciones de pH; ácido (HCl 1.0 N) y básico (NaOH 1.0 N), en relación (residuo-solución) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos.

- Posee en su constitución cianuros o sulfuros que cuando se exponen a condiciones de pH entre 2.0 y 12.5 pueden generar gases, vapores o humos tóxicos en cantidades mayores a 250 mg de HCN/kg de residuo o 500 mg de H2S/kg de residuo.

- Es capaz de producir radicales libres.

• Un residuo se considera peligroso por su explosividad cuando presenta cualquiera de las siguientes propiedades:

- Tiene una constante de explosividad igual o mayor a la del dinitrobenceno. - Es capaz de producir una reacción o descomposición detonante o explosiva

a 25°C y a 1.03 kg/cm² de presión. Cuando cualquier agua residual cumpla con alguna de estas características, se considera como un desecho peligroso que debe ser manejado bajo procedimientos específicos que cumplan con la normatividad federal aplicable. Este tipo de desechos, no pueden ser descargados por ningún motivo en los sistemas de alcantarillado. La Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos de Norteamérica (EPA), recomienda los siguientes métodos para controlar las emisiones de gases y vapores y las condiciones de explosividad (EPA, 1987) y que pueden servir de criterios para un OO.

a) Límite Inferior de Explosividad (Lower Explosive Limit)

Este método es muy conocido por sus siglas en inglés LEL o en español LIE, las cuales se refieren a la concentración mínima de un compuesto (% en volumen de aire), como gas o vapor, en el aire que puede inflamarse o explotar ante la presencia de una fuente de ignición. El método consiste en medir directamente en cada descarga los LIE con un explosímetro. Estos equipos, previa calibración para un gas o vapor en particular, miden los niveles en el aire como porcentaje de su LIE. A partir de estas mediciones se establecen los niveles que se permiten descargar. Estas mediciones deben realizarse en forma periódica a lo largo del sistema, para corroborar o detectar situaciones peligrosas. El método tiene el inconveniente de que una medición positiva, no puede claramente ser asociada a una descarga en particular, ya que pueden intervenir muchos factores en el sistema de alcantarillado para crear condiciones de explosividad, tales como la turbulencia, el grado de ventilación y el momento de

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realizar la medición, principalmente. Además, requiere un continuo trabajo en campo, para lo cual el personal debe estar muy bien capacitado.

b) Medición del nivel de saturación de compuestos orgánicos volátiles Este método fue desarrollado por el Distrito de Saneamiento de la Zona Metropolitana de Cincinnati en Estados Unidos, con base en los niveles de explosividad observados en el sistema de alcantarillado. Consiste en tomar una muestra de agua residual y analizar los niveles de compuestos orgánicos volátiles en el espacio libre del recipiente. El nivel se compara con un valor límite previamente establecido con una solución con 300 mg/L de hexano. Que por experiencia práctica, se considera adecuado para prevenir condiciones de explosividad. c) Límite del punto de ignición Este método se basa en establecer límites de puntos de ignición para las descargas. El punto de ignición es la temperatura mínima a la cual la combustión de un vapor se propaga más allá de la fuente de ignición. Si la temperatura se encuentra por debajo del punto de ignición, la combustión no ocurre, o de presentarse no se propaga. Es importante señalar que este criterio no garantiza que la mezcla de descargas industriales en el alcantarillado no alcance condiciones de inflamabilidad; sin embargo, se supone razonablemente, que si todas las descargas industriales cumplen con el punto de ignición, la dilución propia del sistema será suficiente para que no se presenten condiciones de inflamabilidad o explosividad. La NOM-002 establece una temperatura de 40º C como límite máximo, la cual resulta adecuada como criterio de punto de ignición. La misma norma establece la posibilidad de que un usuario descargue con temperaturas superiores; sin embargo es aconsejable, que nunca se rebasen los 60º C (EPA, 1987). d) Barrido para la identificación de contaminantes inflamables o explosivos Un método más específico para la detección de contaminantes inflamables o explosivos consiste en convertir el valor LIE específico de cada contaminante en su equivalente en concentración en las aguas residuales y comparar este valor con la concentración que descarga cada usuario. El cálculo de la concentración equivalente en agua del valor LIE, se fundamenta en la Ley de Henry, que establece que la concentración de una sustancia en fase líquida está en equilibrio con su concentración en la fase vapor. En este caso, la concentración de un compuesto en el agua residual está en equilibrio con su concentración en el aire. De esta forma, el valor LIE establece una concentración en el aire a partir de la cual se presentan condiciones de explosividad, a la que corresponde cierta concentración en el agua residual.

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La ecuación para calcular la concentración en el agua residual correspondiente al LIE, es:

CLIE = 10 * LIE * P/(R*T*H) (5.1) donde

CLIE: Concentración mínima de explosividad en el agua residual

LIE: Límite Inferior de Explosividad (por ciento en volumen) P: Presión total (1 atm) R: Constante ideal de los gases (0.08206 atm L/mol K) T: Temperatura (K) H: Constante de Henry (mol/m3/mg/L)

A partir de esta expresión se puede calcular la CLIE para cualquier contaminante en condiciones específicas de temperatura y presión, siempre y cuando se cuente con el valor LIE y la constante H. La Tabla 5.7 muestra para algunos compuestos volátiles los valores LIE, H y CLIE calculados considerando 1 atm de presión y 25ºC. Es importante mencionar que para el cálculo de las CLIE se suponen una serie de condiciones ideales. Bajo condiciones reales y en términos generales, se esperará que los valores CLIE, sean mayores, es decir que las condiciones de explosividad se presenten con concentraciones mayores a las indicadas, por lo tanto los valores de la Tabla 5.7 pueden ser usados como guía para detectar posibles descargas con concentraciones de contaminantes susceptibles de alcanzar condiciones de explosividad.

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Tabla 5.7 Concentraciones mínimas de explosividad con base en el valor LIE de

algunos compuestos orgánicos volátiles Compuesto LIE

(%) H

(mol/m3)/(mg/L) CLIE

(mg/L) Acrilonitrilo 3.0 6.83 x 10-5 17954 Benceno 1.4 2.88 x 10-3 199

Bromometano 10.0 8.62 x 10-2 47 Clorobenceno 1.3 1.32 x 10-3 403

Cloroetano 3.8 9.54 x 10-2 16 Clorometano 8.1 3.08 x 10-1 11

Cloruro de metileno 14.0 9.93 x 10-4 5760 Cloruro de vinilideno 6.5 8.01 x 10-2 33

Cloruro de vinilo 3.6 5.32 x 10-2 28 1,2-diclorobenceno 2.2 5.46 x 10-4 1647 1,3-diclorobenceno 2.2 1.00 x 10-3 899 1,4-diclorobenceno 2.2 8.62 x 10-4 1043

1,1-dicloroetano 5.6 1.79 x 10-3 1279 Dicloroetileno 6.2 3.84 x 10-4 6589

trans-1,2-dicloroetileno 9.7 2.87 x 10-2 138 1,2-dicloropropano 3.4 8.50 x 10-4 1635 1,3-dicloropropano 5.3 4.98 x 10-4 4357

Disulfuro de carbono 1.0 6.44 x 10-3 63 Etilbenceno 1.0 2.58 x 10-3 158 Formaldeido 7.0 6.94 x 10-4 4121

Metiletil cetona 2.0 3.29 x 10-5 24848 Tolueno 1.27 3.01 x 10-3 173

1,2,4-triclorobenceno 2.5 5.18 x 10-4 1969 1,1,1-tricloroetano 7.5 9.19 x 10-3 334

Tricloroetileno 8.0 2.88 x 10-3 1135 Fuente: EPA, 1987

Sin embargo, es importante mencionar que si se presentan una o más de las siguientes condiciones:

- temperatura de las aguas residuales por arriba de los 25ºC - condiciones de flujo en el alcantarillado muy lentas o con zonas de

estancamiento, en las proximidades de la descarga, - presencia clara de compuesto orgánicos (solventes, principalmente), y - efecto de dilución con aguas residuales domésticas menor al 50%.

Los valores de CLIE tenderán a ser menores que los señalados en esta tabla, es decir que las condiciones de explosividad podrán presentarse en concentraciones menores a las indicadas.

91

Finalmente, estos valores son una buena guía, pero siempre que sea posible se deberán realizar mediciones de las condiciones reales, sobre todo cuando se hayan observado o se sospeche condiciones de explosividad y se requiera establecer LMP específicos a algún usuario. 5.1.3. Riesgos a la salud del personal Otro tipo de criterios que deberán considerarse son los relativos a la protección de la salud del personal del OO, que está en contacto permanente con las aguas residuales, ya sea en el sistema de alcantarillado o en las plantas de tratamiento. Las condiciones que pueden significar un riesgo a la salud, además de las características biológico-infecciosas inherentes a las aguas residuales, son:

- Exposición a gases tóxicos - Lesiones por explosión o incendio - Exposición a altas temperaturas

Es importante mencionar que aunque se pueden llegar a regular las descargas para evitar este tipo de riesgos, esto no sustituye una adecuada capacitación y desempeño del personal en todo lo referente a medidas y procedimientos de seguridad, incluyendo el uso del equipo adecuado. Cualquier actividad en el interior de los sistemas de alcantarillado implica riesgos, por lo que es indispensable que todo el personal que se introduzca en un pozo de visita o cualquier espacio confinado, cuente con equipo de respiración autónoma, un explosímetro portátil y cuente con la capacitación adecuada para usarlos. Los criterios para controlar las descarga y disminuir los riesgos por explosiones, incendio y elevadas temperaturas son los mencionados con anterioridad. En el caso de la exposición a gases tóxicos, el procedimiento para definir los criterios es la emisión de gases y vapores, con la diferencia de que en lugar de utilizar el LIE, se utiliza la concentración del contaminante que se considera tóxica. En la mayoría de los casos estos valores son menores que el LIE. También se puede proceder por medición directa de los gases presentes como en el caso de condiciones de explosividad. La EPA (1987) establece la toxicidad de un contaminante con base en los valores reportados por la American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) como promedios ponderados de valores-tiempo umbral límite, TLV-TWA por sus siglas en inglés. A partir de estos valores y la Ley de Henry y siguiendo la ecuación 5.1 (sustituyendo el valor LIE por el TLV-TWA), se obtienen las concentraciones de un contaminante en el agua residual equivalente al valor TLV-TWA. La Tabla 5.8 muestra los valores TLV-TWA, la constante de Henry y la concentración mínima de toxicidad CTLV-TWA.

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Tabla 5.8 Concentraciones mínimas de toxicidad con base en el valor TLV-TWA

de algunos compuestos orgánicos volátiles

Compuesto TLV-TWA mg/m3

H (mg/m3)/(mg/L)

CTLV-TWA (mg/L)

Acrilonitrilo 4.5 3.62 1.24 Arocloro 1242 1.0 80.9 0.01 Arocloro 1254 0.5 106 0.005

Benceno 30.0 225 0.13 Bromometano 20.0 8189 0.002 Clorobenceno 350.0 149 2.35

Cloroetano 2600.0 6152 0.42 Cloroformo 50.0 120 0.42

Clorometano 105.0 15532 0.007 Cloruro de metileno 350.0 84.4 4.15 Cloruro de vinilideno 20.0 7766 0.003

Cloruro de vinilo 10.0 3327 0.003 1,2-diclorobenceno 300.0 80.2 3.74 1,4-diclorobenceno 450.0 127 3.54

Diclorodifluorometano 4950.0 121801 0.04 1,1-dicloroetano 810.0 177 4.58

Trans-1,2-dicloroetileno 790.0 2785 0.28 1,2-dicloropropano 350.0 96 3.65 1,3-dicloropropeno 5.0 55.3 0.09 Dicloruro de etileno 40.0 38 1.05

Disulfuro de carbono 30.0 490 0.06 Etil benceno 435.0 274 1.59

Formaldehido 1.5 20.8 0.07 Heptacloro 0.5 163 0.003

Hexacloro-1,3-butadieno 0.24 1064 0.0002 Hexacloroetano 100.0 104 0.96 Metiletil cetona 590.0 2.37 249

Tetracloroetileno 335.0 636 0.53 Tetracloruro de carbono 30.0 956 0.03

Tolueno 375.0 277 1.35 1,2,4-triclorobenceno 40.0 94 0.43

1,1,1-tricloroetano 1900.0 1226 1.55 Tricloroetileno 270.0 378 0.71

Triclorofluorometano 5600.0 4573 1.22 Fuente: EPA, 1987

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5.1.4. Planes de manejo 5.1.4.1. Generalidades Muchas veces las explosiones o incendios o las emisiones de gases tóxicos en el sistema de alcantarillado ocurren, no por las descargas continuas, sino por accidentes que provocan derrames involuntarios de sustancias, que incrementan notoriamente la concentración en el sistema y sobrepasan por mucho los niveles LIE y TLV-TWA. En estos casos, además de los criterios específicos para cada contaminante presente en el sistema, es importante que se exija a los usuarios planes de manejo que disminuyan los riesgos de que ocurra cualquier derrame accidental, y en caso de que suceda, la forma de controlarlo y minimizar los daños. Específicamente, los planes deberán considerar los siguientes aspectos (EPA, 1987):

- Derrames y fugas de sustancias químicas tóxicas y peligrosas - Control de escurrimientos en las instalaciones - Disposición y manejo de lodos y desechos sólidos - Drenaje de las zonas de almacenamiento y depósitos temporales - Prácticas adicionales de seguridad - Simulacros de atención de emergencias

En forma adicional, y como parte del PCD, el OO considerará establecer condiciones para el manejo de solventes, lineamientos para realizar descargas por lotes, prácticas de reciclaje y reducción de desechos o cualquier otra actividad de control que disminuya un riesgo potencial. 5.1.4.2. Evaluación de los planes Para evaluar la necesidad de implementar un plan de manejo el OO deberá seguir los siguientes pasos: a) Evaluación del riesgo potencial de que las sustancias tóxicas o peligrosas presentes en las instalaciones lleguen de cualquier forma al sistema de alcantarillado. Para esto, el personal del OO deberá enfocarse a:

- Conocer los tipos y cantidades de sustancias manejadas, almacenadas o dispuestas en el lugar.

- Definir los sitios en donde se realizan las actividades de manejo, almacenamiento y disposición, con respecto a los puntos de acceso al sistema de alcantarillado.

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A partir de este análisis, se establecerán aquellas sustancias que requieren atención prioritaria, por ser manejadas en sitios con alto riesgo o las que de alguna manera se descargan al sistema. b) Evaluación y revisión de los planes de manejo en práctica El personal del OO deberá revisar los planes de manejo o actividades cotidianas relacionadas, prestando especial atención a que:

- Refleje las condiciones de operación de la empresa. - Considere de manera específica la prevención de descargas al

alcantarillado - El personal esté obligado a seguir el plan o actividades específicas, y se

encuentre familiarizado con el mismo. - Todas las sustancias presentes en las instalaciones estén consideradas. - Las condiciones que deben darse para aplicar las medidas correctivas o de

respuesta a un accidente. En la Tabla 5.9, se señalan aquellos grupos de sustancias que generalmente presentan problemas de manejo y para los cuales se debe contar con prácticas específicas o planes.

Tabla 5.9 Grupos de sustancias que presentan riesgos de manejo Grupo de sustancias Ejemplos

Acidos fuertes Ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido crómico

Bases fuertes Sosa cáustica, hidróxido de calcio (cal), amoniaco, lejía

Tóxicas volátiles Ácido fluorhídrico, benceno, cloroformo, pentacloruro de fósforo

Inflamables Acetona, hexano, ciclohexano,

Explosivas Nitroglicerina, sodio metálico, ácido pícrico, azida de plomo

Oxidantes Cloro, pentóxido de fósforo, perganmanato de potasio, dicromato de potasio

Reductoras Hidroborato de sodio, tetrahidruro de fósforo (fosfina), metil hidrazina

Aceites y combustibles Gasolina, combustóleo, diesel

Desechos tóxicos Pesticidas, PCB

Solventes Tetracloruro de carbono, tetracloroetileno

Radioactivas Tritio, Cobalto-60, Estroncio-90, Cesio-137 Tensoactivas o formadoras de

espumas Sulfonatos de alquilbenceno, alcoholes etoxilados, alquilfenoles

etoxilados Adaptado de: EPA (1987)

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5.1.5. Otros requerimientos Otro tipo de criterios que pueden llegar a considerarse son los asociados con programas específicos de manejo de calidad del agua que impliquen el control de contaminantes, cuyo nivel no sea el adecuado para cierto uso, o que no estén considerados en las normas. Entre estos programas se encuentran las prácticas de reúso del agua, el cumplimiento de acuerdos internacionales para la reducción de contaminantes, y la protección de condiciones ecológicas particulares. Si se decidiera implantar un programa de reúso de las aguas residuales municipales en riego agrícola, como sucede en muchas partes del país, algunos iones como cloruros, sodio o boro, que son tóxicos para algunos cultivos, o en el caso del sodio que además podría modificar la permeabilidad del suelo, y que no están contemplados en la NOM-002, tendrían que ser considerados como criterios adicionales del PCD. En el caso de programas de control de contaminantes específicos, existen programas nacionales de reducción de sustancias tóxicas, establecidos por acuerdos internacionales, como el Acuerdo de Cooperación Ambiental de América del Norte, firmado en 1994, como parte del Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLC), o los compromisos ambientales como miembro de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE). En el caso del TLC, en octubre de 1995 se adoptó una resolución para lograr la gestión ambientalmente razonable de las sustancias químicas en la región y se convino instrumentar acciones para reducir el uso y liberación al ambiente de cuatro sustancias tóxicas, persistentes y bioacumulables: bifenilos policlorados (PCB), DDT, Clordano y mercurio. Por otro lado, en la OCDE, se emitió una declaración ministerial por la cual los países miembros se comprometen a reducir las emisiones de plomo, y próximamente de otros compuestos como cadmio, cloruro de metileno y compuestos bromados (Semarnap, 1997). En un estudio realizado por el Instituto de Ingeniería de la UNAM (Arévila et al., 1996).para identificar aquellas sustancias tóxicas susceptibles de encontrarse en el medio acuático en el país, se identificaron un total de 52 sustancias, de las cuales 77% corresponden a plaguicidas y 23% a sustancias utilizadas por la industria. Este listado se muestra en la Tabla 5.10. No obstante que este estudio se realizó con base en revisiones bibliográficas de las actividades industriales presentes en el país y los diferentes tipos de plaguicidas utilizados, y no con base en mediciones específicas, este listado puede ser considerado como una guía de sustancias que requieren, de una forma u otra, ser controladas, ya que es de esperarse que se encuentren en el ambiente.

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Tabla 5.10 Sustancias Tóxicas Prioritarias en Agua para México

Aldicarb Diclorvos Fosetil-al Quintoceno Benceno Comp. De Cobre ( Imazapir Naftaleno Captofol Dicofol Imazetapir Setoxidín Carbaril Dietilftalato Isoforona Simazina Cianuros Diflubenzurón Lindano Terbutrina

Clordano Dimetoato Maneb Tetracloruro de

carbono Cloroformo Endosulfán Metomilo Thiabendazol Clorotalonil EPN MSMA Tolueno Clorotolurón Fenitrotión Oxadiazón 1,1,1-Tricloroetano

Cloruro de metileno Fenol Paraquat Tricloroetileno 2,4-D Fluometurón Pentaclorofenol Trifluralina

Dalapón Folpet Prometrina Triforina Dazomet Forato Quinometionato Viclozolín

Fuente: Arévila et al., 1996 5.1.6. Recomendaciones para la selección de criterios

- Para todos los contaminantes de interés, el OO tendrá que definir un criterio de calidad.

- Un mismo contaminante podrá ser sujeto a varios criterios dependiendo de los diferentes efectos o de los usos potenciales del agua tratada, de los cuales se seleccionará el más exigente.

- Los métodos para definir los criterios son propuestas cuya aplicación a situaciones específicas deberá ser revisada ya que en ningún momento sustituirán las mediciones reales y lo observado en la práctica.

- Los criterios de interferencia de los sistemas de tratamiento se traducirán en una carga máxima tolerable (inciso 5.2) para todo el sistema, mientras que, en su mayoría, el resto de los criterios se aplicarán directamente a las descargas responsables.

5.2. MÉTODOS PARA DEFINIR LA CARGA MÁXIMA TOLERABLE (CMT) PARA LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO Por CMT se define la cantidad máxima de un contaminante en la obra de llegada a la planta que puede manejar el sistema de tratamiento, establecida con base en un criterio previamente definido (nivel del contaminante) para evitar interferencias, cumplir

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con las condiciones de descarga al ambiente y con las normas para manejo y disposición de lodos. En el caso de los criterios de protección del sistema de alcantarillado y riesgos a la salud, el concepto de CMT no aplica en sentido estricto, por lo que los LMP se deberán establecer con base en las mediciones que se realicen y las situaciones que se presenten, según los criterios expuestos anteriormente. El método para establecer la CMT consiste en aplicar un balance para cada contaminante en la planta de tratamiento de aguas residuales, y así determinar cual es la CMT que permitirá cumplir con las condiciones finales, considerando la eficiencia de remoción del sistema, tal como se ilustra en la Figura 5.2.

Figura 5.2 Esquema del balance de contaminantes en el sistema de tratamiento

5.2.1. Fracción Removida (Eficiencia de Remoción) De las variables consideradas en el esquema anterior, es importante mencionar algunos detalles acerca de la fracción removida o eficiencia de remoción si se expresa como porcentaje. Esta variable representa la proporción de un contaminante que es eliminado, ya sea en toda la planta o en una parte del proceso de tratamiento. Se expresa, en términos de carga y para un contaminante en específico, de la siguiente forma:

Ri = (Carga0 –Cargad)/Carga0 (5.2) donde:

Carga0: Carga del contaminante i a la entrada de la planta o proceso específico

Cargad: Carga del contaminante i en la descarga de la planta o proceso específico

Si Ri se multiplica por 100, se tendrá la eficiencia de remoción (%Ri).

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En cualquier sistema de tratamiento, la fracción removida (Ri) presenta marcadas variaciones ocasionadas por las fluctuaciones del gasto y de las concentraciones de los contaminantes que llegan a la planta, por esta razón, con el fin de establecer los Límites Máximos Permisibles, es indispensable definir un valor de la Ri realmente representativo del proceso. Para determinar la Ri de un sistema de tratamiento, se deberán tomar en cuenta las siguientes consideraciones:

- La Ri calculada en un instante no es representativa de la remoción real que ocurre en la planta.

- Lo más conveniente para calcular la Ri es realizar mediciones durante periodos prolongados, inclusive durante todo el año, tomando en cuenta el tiempo de residencia hidráulico en la planta.

- Una estimación aceptable puede obtenerse con mediciones continuas tomadas durante cinco días consecutivos, siempre y cuando el proceso se encuentre operando bajo condiciones normales.

Una herramienta muy útil para definir la representatividad de la Ri es el análisis de la distribución de las mediciones por percentiles. Estos son los valores que indican el porcentaje de mediciones de una distribución que son iguales o menores. Así, el percentil 10, será aquella medición por arriba de la cual se encuentran el 90% de las mediciones realizadas y sólo el 10% son menores o iguales, para el percentil 20, 20% de las mediciones son menores o iguales, 80% son mayores, para el percentil 50, 50% son mayores y 50% menores o iguales, etcétera. El percentil 50 equivale a la mediana de una distribución normal. Esta forma de analizar el conjunto de mediciones obtenidas, tiene la gran ventaja de que expresa el número de veces que cierto valor ocurrió durante el periodo de medición; de esta manera se puede seleccionar el valor de remoción que más se ajuste a las necesidades de control. En el siguiente ejemplo se ilustra la aplicación de este análisis. Ejemplo 5.1 Análisis de la distribución de valores de fracción removida por percentiles. 1. A partir de las mediciones de carga orgánica como DBO, a la entrada y salida de una planta de tratamiento, se obtuvieron los valores promedio de la fracción removida RDBO para cada mes del año, que se muestran a continuación.

Mes 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

RDBO 0.27 0.10 0.45 0.22 0.92 0.94 0.89 0.91 0.67 0.87 0.62 0.37 2. Como primer paso, los doce promedios se ordenaron de menor a mayor.

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

%RDBO 0.10 0.22 0.27 0.37 0.45 0.62 0.67 0.87 0.89 0.91 0.92 0.94

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A partir de estos datos, se calculan los percentiles del 10 al 90, para lo cual el intervalo se define mediante la siguiente ecuación, donde N es el número de mediciones.

Intervalo = (N + 1)/10 = (12 + 1)/10 = 1.3

El valor que corresponde a cada percentil, se presenta en la siguiente tabla. Para cada valor del intervalo se calcula la correspondiente RDBO, interpolando entre los valores medidos, que correspondan. De esta forma, para el percentil 10, el cual se ubica en el valor de intervalo de 1.3, corresponderá una RDBO entre la primera y segunda medición, es decir entre 0.10 y 0.22. El cálculo es como sigue:

P10 = 10 + (0.3)(0.22-0.10) = 0.14

Para los percentiles 20 y 90, el valor se obtiene como sigue:

P20 = 22 + (0.6)(0.27-0.22) = 0.25 P90 = 92 + (0.7)(0.94-0.92) = 0.93

Los resultados de la distribución se muestran en la siguiente tabla y gráfica.

N Ri Intervalo Percentil RDBO

1.0 10.0 1.3 10 0.14

2.0 22.0 2.6 20 0.25

3.0 27.0 3.9 30 0.36

4.0 37.0 5.2 40 0.48

5.0 45.0 6.5 50 (mediana) 0.65

6.0 62.0 7.8 60 0.83

7.0 67.0 9.1 70 0.89

8.0 87.0 10.4 80 0.91

9.0 89.0 11.7 90 0.93

10.0 91.0

11.0 92.0 12.0 94.0

Al multiplicar por 100 los valores de la RDBO se obtiene el porcentaje de remoción el cual se presenta en la siguiente gráfica.

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% R i

Percentiles 13.6 25 36 48.4 64.5 83 89.2 91.4 93.4

Mediciones 10 22 27 37 45 62 67 87 89 91 92 94

10 20 30 40 50(mediana) 60 70 80 90

En la gráfica se puede observar, en las columnas, el valor de %Ri para cada percentil y en los rombos el valor de las mediciones, también com % Ri Con base en estos resultados se podrá definir que valor %Ri es el más adecuado para establecer los LMP. Por ejemplo, tomando el valor de la mediana la remoción sería del 64.5%, lo que significa que la mitad de las veces en el año la remoción fue igual o menor que este valor; por lo en seis meses del año se presentaron remociones menores. Si se requiere ser más exigente se tendría que tomar el valor de un percentil menor, por ejemplo el 30, al cual corresponde un %Ri del 36%, que nos asegura que el 70% de las veces la remoción fue mayor que este valor y por lo tanto sólo se tuvieron valores menores del 30% de los casos, es decir en cuatro meses del año. En la Tabla 5.11 se presentan %Ri reportados para diferentes sistemas de tratamiento, como intervalos y percentiles, en un estudio realizado en 40 plantas de tratamiento en Estados Unidos. Las remociones se calcularon con base en la concentración de cada contaminante en el influente a las plantas de tratamiento y el nivel de remoción en cada etapa indicada. El tratamiento terciario consiste en la aplicación de filtración, postaereación y clarificación final o un proceso de remoción de nitrógeno a un efluente secundario (EPA,1987).

Tabla 5.11 Porcentajes de remoción para diferentes contaminantes y tipos de sistemas de tratamiento PRIMARIO LODOS ACTIVADOS FILTROS ROCIADORES TERCIARIO

Percentil Percentil Percentil Contaminante

Percentil 50

Intervalo 20 50 80

Intervalo 20 50 80

Intervalo 20 50 80

Arsénico SD 11-78 31 45 53 SD SD SD SD SD SD SD SD Benceno 25 25-99 50 80 96 5-98 50 75 93 5-67 40 50 54

Bis (2-etil hexil) ftalato SD SD SD SD SD 4-98 21 58 81 45-98 59 76 94 Butil bencil ftalato 62 25-99 50 67 92 25-90 37 60 77 25-94 50 63 85

Cadmio 15 25-99 33 67 91 33-96 33 68 93 33-81 50 50 73 Cianuro 27 3-99 41 69 84 7-88 33 59 79 20-93 32 66 83

Cloroformo 14 17-99 50 67 83 21-94 50 73 84 16-75 32 53 64 Cloruro de metileno SD SD SD SD SD 5-98 28 70 85 11-96 31 57 78

Cobre 22 2-99 67 86 95 12-97 32 61 89 8-99 58 85 98 Cromo 27 25-97 68 82 91 5-92 34 55 71 22-93 62 72 89

Dietil ftalato 56 17-98 39 62 90 17-75 40 57 67 20-57 29 38 50 Di-n-butil ftalato 36 11-97 39 64 87 29-97 41 60 82 14-84 27 50 70

Etilbenceno 13 25-99 67 86 97 45-97 50 80 91 65-95 80 89 94 Fenantreno SD 29-99 37 68 86 SD SD SD SD SD SD SD SD

Fenol 8 3-99 75 90 98 50-99 75 84 96 33-98 80 88 96 Mercurio 10 1-95 50 60 79 14-80 33 50 62 33-79 43 67 75 Naftaleno 44 25-98 40 78 90 33-93 40 71 87 25-94 33 73 86

Níquel 14 2-99 25 42 62 7-72 11 29 57 4-78 17 17 57 Pireno SD 73-95 76 86 95 SD SD SD SD SD SD SD SD Plata 20 17-95 50 75 88 11-93 38 66 86 27-87 55 62 82 Plomo 57 1-92 39 61 76 4-84 25 55 70 4-86 9 52 77 Selenio SD 25-89 33 50 67 SD SD SD SD SD SD SD SD

Tetracloroetileno 4 15-99 50 80 93 26-99 53 80 93 67-98 80 91 97 Tolueno SD 25-99 80 93 98 17-99 80 93 97 50-99 83 94 97

1,2-trans-dicloroetileno 36 17-99 50 67 91 14-99 50 50 96 50-96 50 83 93 1,1,1-tricloroetano 40 18-99 75 85 94 23-99 75 89 97 50-98 79 94 97

Tricloroetileno 20 20-99 75 89 98 50-99 67 94 98 SD SD SD SD Zinc 27 23-99 64 79 88 14-90 34 67 81 1-90 50 78 88

SD: Sin dato Fuente: EPA, 1987

101

En México, no existe una evaluación detallada de las Ri de diferentes contaminantes, en los sistemas de tratamiento existentes. De esta forma, estos valores se deben considerar como un objetivo que podría alcanzarse bajo buenas condiciones de operación, no obstante que las concentraciones de los contaminantes sean generalmente mayores aquí que en Estados Unidos. Sin embargo, para poder efectuar cálculos adecuados será necesario que las Ri definitivas sean definidas a partir de mediciones reales en cada sistema de tratamiento en particular. Para aplicar el balance mostrado en la Figura 5.2 se pueden presentar diferentes casos, los cuales se mencionan a continuación. 5.2.2. Contaminantes que no son removidos por los sistemas de tratamiento. En este caso los sistemas de tratamiento no han sido diseñados específicamente para remover un contaminante en particular, no obstante, sucede que una fracción es removida en la planta, generalmente por arrastre con otro tipo de contaminantes. Por esta razón se incluye el término Ri. Si para fines prácticos, un contaminante no sufre ninguna remoción, Ri será cero, y la ecuación 5.3 se dividirá por uno. En muchos casos, esta remoción “accidental” puede llegar a ser importante. La ecuación de balance para este caso es la siguiente (ver Figura 5.2):

CMTi = Cdi x Qd x 86.4 x 10-3/ (1 – Ri) (5.3)

Ejemplo 5.2 CTM para contaminantes que no son removidos por los sistemas de tratamiento El OO del municipio de “Paraíso” ha continuado con su PCD. Al analizar la información resultado de la caracterización, se encontró que uno de los principales problemas que presenta la calidad de las aguas residuales es el contenido de sales expresado como sólidos disueltos totales (SDT). La concentración de SDT que se ha registrado en el PC1 es de 2,353 mg/L. Para fines prácticos, el OO ha considerado suponer que los sólidos disueltos no son removidos por ninguno de las opciones de sistemas de tratamiento que se piensan instalar, además de que representan una limitante para el reúso del agua en riego agrícola. El OO ha decidido controlar este contaminante, para lo cual ha considerado como criterio, 1000 y 1500 mg/L. Para estos dos valores, necesita calcular la CMT y en que porcentaje se debe reducir la carga real medida en este punto. Datos

CdSDT = 1500, 1000 y 2353 mg/L Qd = 173.6 L/s RSDT = Se considera prácticamente cero

Aplicando la ecuación 5.2, se obtiene:

CMTSDT = 1,500 * 173.6 * 86.4 * 10-3 / (1-0) = 22, 499 kg/d CMTSDT = 1,000 * 173.6 * 86.4 * 10-3 / (1-0) = 14, 999 kg/d

102

CMTSDT = 2,353 * 173.6 * 86.4 * 10-3 / (1-0) = 35, 293 kg/d Finalmente, en la siguiente tabla se pueden comparar las CMTSDT para los dos criterios y el porcentaje que habrá que reducir la carga real medida, para alcanzarlos.

Criterio CMTSDT Carga medida % 1500 mg/L 22, 499 kg/d 35,293 kg/d 36 1000 mg/L 14, 999 kg/d 35,293 kg/d 58

A partir de estos resultados se puede observar que si el OO decide establecer el criterio de 1000 mg/L, significará que los usuarios en conjunto necesitarán disminuir la cantidad de sólidos disueltos que actualmente descargan en un 58 %. 5.2.3. Contaminantes que interfieren con los procesos de tratamiento En este caso el balance de la Figura 5.2 se aplicará a la parte del sistema de tratamiento que se ve afectada por el contaminante, ya sea el tratamiento primario, secundario, terciario o al digestor de lodos. Tal como se mencionó anteriormente, las interferencias más importantes ocurren en los tratamientos biológicos, por lo que son los más afectados por contaminantes tóxicos. Las ecuaciones de balance presentan las siguientes opciones. 5.2.3.1. Interferencias con el tratamiento

CMTi = Cpi x Qd x 86.4 x 10-3/ (1 – Rpi) (5.4) donde

Cpi :

concentración del contaminante i que interfiere con el proceso (mg/L).

Rpi: fracción del contaminante i removida en la etapa previa al tratamiento.

Si se trata de una interferencia en el tratamiento secundario (lodos activados, filtros rociadores, biodiscos, etcétera) la Rpi, se referirá a la fracción removida en la etapa primaria. Si se tratase de un tratamiento posterior al secundario, tal como una remoción de nutrientes, la Rpi representará la fracción removida hasta la etapa secundaria. También podrá presentarse que la concentración de cierto contaminante, sobre todo un metal, interfiera con la actividad del digestor de lodos, en este caso, la ecuación será como sigue

CMTi = Cpi x QL x 86.4 x 10-3/ (Ri) (5.5) donde: Cdi : concentración del contaminante i que interfiere con el proceso (mg/L)

103

Ejemplo 5.3 Contaminantes que interfieren con los sistemas de tratamiento Continuando con el análisis de la caracterización del sistema, el OO decidió comparar los valores medidos de los contaminantes que inhiben los procesos biológicos, concretamente el proceso de lodos activados, ya que se plantea la posibilidad de que el sistema de tratamiento que se vaya a construir sea de este tipo. Para esto, se consideraron las Concentraciones Umbrales de Inhibición para Lodos Activados (CUI-LA), reportadas en la Tabla 5.2. En cuanto a las eficiencias de remoción, se consideraron los valores reportados para la etapa del tratamiento primario (Tabla 5.11). Con esta información para cada contaminante se calculó la CMT, conforme a la ecuación 5.4 y se compararon los valores obtenidos contra las Cargas Máximas Medidas (CMM), tal como se muestra en la siguiente tabla.

Contaminante CUI-LA (mg/L) Rpi CMT (kg/d) CMM (kg/d) CMM – CMT

As 0.1 Sin remoción 1.50 12.15 10.65

Cd 1.0 15% 17.65 18.45 0.80

CN 0.1 27% 2.05 12.13 10.08

Cu 1.0 22% 19.23 121.19 101.96

Cr 1.0 27% 20.55 25.80 5.25

Hg 0.1 10% 1.67 1.59 -0.08

Ni 1.0 14% 17.44 77.40 59.95

Pb 1.0 57% 34.88 45.30 10.42

Zn 0.3 27% 6.16 154.49 148.33 Como puede observarse en todos los casos, a excepción del mercurio, la CMT es menor que la CMM, por lo que, como siguiente paso, habrá que analizar para cada contaminante si el LMP establecido por la NOM-002 es suficiente para asegurar que no se alcanzarán las CUI-LA o si es necesario modificar el LMP para que no se presente ninguna interferencia en el sistema. 5.2.3.2. Interferencias con la calidad de los lodos Como se mencionó en la definición de interferencia, si el nivel de algún contaminante en los lodos no cumple con los niveles de calidad requeridos por las normas de manejo y disposición, se considera una interferencia. Los principales criterios para el manejo de lodos, son los contemplados en el proyecto de la NOM-004 (Tabla 4.2). En el caso de contaminantes que no son removidos en el sistema de tratamiento, como los metales, la ecuación para calcular la CMT es la siguiente:

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CMTi = CLi x QL x (PS/100) x 86.4 x 10-3/ (Ri) (5.6) donde

PS : Porcentaje de sólidos en los lodos a disposición final Para contaminantes que se volatilizan, o sufren alguna transformación durante el tratamiento, tales como los compuestos orgánicos y el cianuro, la remoción puede variar mucho, por lo que el cálculo de la CMT se debe realizar con mediciones en la concentración del contaminante en los lodos (CL) y la concentración que deba cumplirse de esta forma, la ecuación para calcular la CMT, es la siguiente:

CMTi = CTini x (Cri/CL) (5.7)

donde CTini : Carga Total en el influente de la planta (kg/d) Cri : Concentración criterio en los lodos (mg/kg en peso seco)

En el caso del aprovechamiento de lodos en suelos, el cálculo de las CMT se realizará en función de las tasas máximas acumulativas indicadas en la Tabla 4.2, la superficie de aplicación disponible y el periodo de vida útil del sitio. Tal como se mencionó anteriormente, si la superficie disponible es limitada, será necesario establecer CMT menores a las de la NOM-002 para cumplir los criterios de calidad para disposición. La ecuación para el cálculo de la CMT es la siguiente

CMTi = (Ti x S) / (t x Ri) (5.8) Donde

Ti : Tasa máxima de aplicación del contaminante i (kg/ha) S : Superficie del sitio de aplicación (ha) t : tiempo de aplicación (días)

Ejemplo 5.4 Contaminantes que interfieren con el manejo de lodos En el caso de optar por un tratamiento de tipo secundario mediante lodos activados, al OO de “Paraíso” le interesa saber cual sería el criterio para poder establecer el manejo de los lodos mediante su aplicación en suelos. Para esto, el OO cuenta con una zona de 10 ha, la cual, para hacer rentable el proyecto, se requeriría utilizar al menos durante 10 años. Considerando las tasas de aplicación permitidas por el proyecto de NOM-004, ¿cuáles serían las CMT para cada contaminante? A partir de la ecuación 5.8 se realizaron los cálculos para las CMT. En este caso se utilizaron datos reportados de remoción para un tratamiento secundario (Tabla 5.11).

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Los resultados se muestran en la siguiente tabla.

Contaminante Tasa (kg/ha) Rpi CMT (kg/d) As 41 45% 0.25 Cd 39 67% 0.16 CN No se regula 69% Sin límite Cu 1500 86% 4.78 Cr 3000 82% 10.02 Hg 17 60% 0.08 Ni 420 42% 2.74 Pb 300 61% 1.35 Zn 2800 79% 9.71

Los valores de CMT para poder cumplir con este criterio de manejo de lodos son menores que los obtenidos por interferencia en el sistema de tratamiento del ejemplo anterior, por lo que de optarse por estas opciones, este criterio prevalecerá sobre el anterior, con excepción del Zn. 5.2.4. Casos específicos Como parte del análisis de los requerimientos de calidad del agua residual del PCD y la definición de la CMT, pueden llegar a presentarse casos en los que no se cuente con suficiente información sobre los efectos de cierto contaminante, para poder aplicar alguno de los métodos y criterios anteriores, pero se sospeche alguna relación con algún efecto observado. Inclusive pueden observarse efectos sinérgicos, es decir que no obstante que dos contaminantes presenten cierto valor de concentración umbral de inhibición, al estar presentes simultáneamente a ciertos niveles, se observe un efecto mayor al esperado. En este caso, habrá que proceder a esclarecer el problema partiendo de mediciones, y en su caso plantear un control específico de manera concertada con el usuario. El nivel de este control se tendrá que definir considerando los costos que represente, las tecnologías disponibles y el desempeño de industrias similares, no necesariamente ubicadas en la misma localidad. 5.3. MÉTODOS PARA EL ESTABLECIMIENTO DE LOS LMP DEL SISTEMA O ASIGNACIÓN DE LA CMT. 5.3.1. Factor de seguridad (FS) Una vez que se han definido los criterios y que se han establecido las CMT para aquellos contaminantes que interfieren los sistemas de tratamiento, es necesario, establecer un FS que permita acomodar la incertidumbre asociada con el procedimiento para establecer los LMP, tomando en cuenta los siguientes aspectos principales:

- El crecimiento potencial de la actividad industrial.

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- La variabilidad y errores de medición asociados con los parámetros de diseño y desempeño de los sistemas de tratamiento, considerados para la definición de los LMP (eficiencias de remoción, gastos, concentraciones de fondo de los contaminantes, etcétera).

- El porcentaje de desviación del método químico de análisis del contaminante.

- Las descargas accidentales. Como regla general se puede partir de un FS mínimo del 10% de la CMT, e incrementar este valor según los escenarios locales y los aspectos señalados anteriormente. Sin embargo, es importante remarcar que llegar a establecer un FS muy elevado, por arriba del 40%, justificado por la incertidumbre en la caracterización del sistema será inapropiado. En este caso, resulta más conveniente revisar la caracterización y proceder hasta que se cuente con información confiable; además, no se debe perder de vista, que establecer un FS elevado nunca sustituirá a la revisión periódica que se realice de los LMP para ajustar el PCD (EPA, 1987). A la CMT para el contaminante i, una vez que se le ha aplicado el FS se le denominará Carga Máxima a Asignar (CMA), tal como lo expresa la siguiente ecuación.

CMAi = CMTi x (1- FSi) (5.9) 5.3.2. Carga Doméstica o de Fondo El primer paso del procedimiento para repartir la CMA es definir la cantidad de cada contaminante que se recibirá en las aguas residuales domésticas, la cual no es susceptible de ser controlada, de hecho se considera como una concentración o nivel de fondo que tendrá que sustraerse de la CMA. Para calcular la Carga Doméstica (CD), es necesario contar con la caracterización de las aguas residuales de fuentes exclusivamente domésticas, generada durante la caracterización del sistema (inciso 4.4, Tabla 4.5), y el gasto total de éstas en el sistema. El cálculo de cargas se muestra en el Ejemplo 4.8. Es muy frecuente que cierto tipo de usuarios industriales y comerciales no descarguen algún contaminante o lo hagan con niveles similares a las fuentes domésticas, en este caso, el OO tendrá que asegurarse que la actividad del usuario o grupo de usuarios, en realidad no es susceptible de producir el contaminante en cuestión. De ser así, los gastos y cargas de estos usuarios tendrán que ser incluidos en el cálculo de la CD. Sin embargo, mientras no se cuente con información confiable, todos los usuarios industriales y comerciales no serán considerados en la Carga Doméstica. La Carga Doméstica del contaminante i se sustrae de la CMAi, para obtener la Carga a Asignar entre los usuarios industriales y comerciales del contaminante i (CAUi), previamente identificados, tal como se muestra en la siguiente ecuación.

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CAUi = CMAi – CDi (5.10) Puede darse el caso de que la Carga Doméstica sea mayor o muy cercana a la Carga Máxima a Asignar, lo que significa que nada o muy poca carga se podrá asignar. En este caso resulta conveniente, antes que nada, asegurarse que el cálculo es correcto; para lo cual será necesario revisar los siguientes aspectos: Que entre los usuarios domésticos no se hayan identificados pequeños usuarios comerciales o industriales que contribuyan a incrementar la carga doméstica de contaminantes. Este tipo de usuarios incluye pequeños talleres, gasolineras estaciones de servicio, industrias o comercios familiares, que en algunos lugares pueden presentar un efecto colectivo muy importante. Tratar de sustituir cualquier dato que se haya tomado de la literatura (eficiencias de remoción, concentraciones umbral de inhibición, concentraciones en aguas residuales, LIE, TLV-TWA, etcétera) por mediciones reales en el sistema. Revisar en la literatura, el límite de detección y la desviación estándar de la técnica analítica empleada para determinar el contaminante en cuestión, así como la representatividad estadística del resultado. Implantar programas de concientización para el público en general para reducir las descargas de contaminantes. Esta acción puede resultar de utilidad en el caso de grasas y aceites, solventes o algunos compuestos peligrosos presentes en el hogar. Finalmente, es importante informar a la comunidad regulada (usuarios) de todo el proceso de revisión y del resultado de la Carga a Asignar. Ejemplo 5.5 Cálculo de la carga a asignar entre los usuarios industriales y comerciales A partir de las CMT, calculadas en el Ejemplo 5.3, para un proceso de lodos activados, se requieren realizar los cálculos para poder llegar a definir la carga a asignar a cada usuario industrial (CAU) de cada contaminante, para lo cual se llevaron a cabo los siguientes pasos.

1. Factor de Seguridad. Como FS se consideró el 10% recomendado, y en el caso del arsénico, mercurio y plomo, se optó por considerar el 15%, para que el sistema se encuentre con un nivel adicional de protección ante un eventual incremento de estos contaminantes.

2. La CMA se obtuvo mediante la ecuación 5.9. 3. Concentración doméstica (CD). Estos valores se obtuvieron de una

caracterización de aguas sin influencia industrial en el sistema. 4. La CD se calculó a partir del gasto doméstico y la concentración de cada

contaminante, tal como se ilustra en el Ejemplo 4.8. El gasto doméstico en el sistema es de 104.1 L/s, y se obtiene de restar al gasto total de 173.6 L/s, el

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gasto de los usuarios industriales y comerciales en su conjunto, y que correspondea 69.5 L/s.

5. Finalmente, la CAU se obtuvo a partir de la ecuación 5.10.

Contaminante CMT (kg/d) FS CMA (kg/d) Concentración

doméstica (mg/L)

CD (kg/d) CAU (kg/d)

As 1.50 0.15 1.27 0.01 0.09 1.18 Cd 17.65 0.10 15.88 0.01 0.09 15.79 CN- 2.05 0.10 1.85 0.04 0.37 1.48 Cu 19.23 0.10 17.31 0.10 0.90 16.41 Cr 20.55 0.10 18.49 0.01 0.09 18.40 Hg 1.67 0.15 1.42 0.0003 0.0027 1.4173 Ni 17.44 0.10 15.70 0.17 1.53 14.17 Pb 34.88 0.15 29.65 0.08 0.72 28.93 Zn 6.16 0.10 5.55 0.04 0.32 5.22

Estos valores de carga son los realmente disponibles y los que deben cumplir los usuarios en conjunto, si se opera un sistema de lodos activados, para evitar interferencias en el proceso. Estas cargas deben ser repartidas entre los usuarios ya sea cumpliendo la NOM-002 o a partir de nuevos LMP. 5.3.3. Criterios de comparación Una vez definido y aplicado el Factor de Seguridad y considerada la Carga Doméstica, se procederá a comparar las CAUi con las cargas máximas correspondientes al valor establecido en la NOM-002 para cada contaminante, al cual se nombrará CMNOM002. Para lo cual, se considerará el valor promedio diario, y los gastos de usuarios industriales y comerciales en el sistema, que son quienes deben cumplir la norma, tal como se muestra en la siguiente ecuación.

CMNOM002 = (QI + QC) LMPNOM002 * 86.4 x 10-3 (5.11) donde

QI: Gasto industrial en L/s

QC: Gasto comercios que descarguen el contaminante en L/s LMPNOM002: Concentración promedio diario de la NOM-002 (mg/L)

Al comparar la CMNOM002 contra la CAUi, el valor que se deberá elegir es el menor: si la CAUi es mayor, la NOM-002 será adecuada y no será necesario establecer un nuevo límite, pero en el caso contrario, se tendrá que proceder a regular el contaminante mediante un nuevo LMP. Puede presentarse que los valores se encuentren muy próximos, en este caso lo más conveniente será realizar con mayor detalle el cálculo de las cargas, revisando el FS, la CD y la CMNOM002. En especial, éste último término deberá ser revisado para incluir

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únicamente a aquellos usuarios, industriales y comerciales, que realmente descargan el contaminante por arriba de los niveles domésticos, y considerar a los que no lo descargan en el cálculo de la CD. En caso de que persista la duda, será recomendable establecer un monitoreo periódico para poder reunir más elementos y justificar el establecimiento o no, de un nuevo LMP. Tal como lo ilustra la Figura 5.1, una vez que se ha definido que es necesario regular cierto contaminante, el primer criterio de comparación será la NOM-002. Si el contaminante es regulado por la norma y este nivel es suficiente, entonces el LMP será el que señale la NOM-002 y se ratificará como Condición General de Descarga (CGD) del sistema, cabe señalar que independientemente de este análisis todos los usuarios industriales y comerciales sin excepción deben cumplir con la NOM-002. Ejemplo 5.6 Comparación de la CAU contra la NOM-002 Continuando con el Ejemplo 5.5, una vez obtenidos las CAU para cada contaminante de interés, el OO requiere saber si los valores establecidos por la NOM-002 como promedios diarios, son suficientes o si es necesario modificar estos valores a niveles más bajos. Para realizar esta comparación se siguieron los siguientes pasos.

1. Cálculo de la CMNOM002. A partir de la ecuación 5.11 se obtienen los valores de la carga total que se produciría si todos los usuarios industriales y comerciales cumplieran con la NOM-002. En este caso se consideró el gasto conjunto de 69.5 L/s y los LMPNOM002 que corresponden a los valores promedio diario establecidos por la NOM-002. Los resultados para cada contaminante se presentan en la siguiente tabla. 2. Comparación de las cargas. Para ilustrar la comparación de las cargas, en la tabla se muestran sombreados los valores de las cargas menores. Además, en la última columna, se obtuvo el porcentaje de la CAU con respecto a la CMNOM002

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Contaminante LMPNOM002

(mg/L)

CMNOM002

(kg/d) CAU (kg/d)

%

CAU/CMNOM002

As 0.5 3.0 1.2 39%

Cd 0.5 3.0 15.8 526%

CN- 1 6.0 1.5 25%

Cu 10 60.0 16.4 27%

Cr 0.5 3.0 18.4 613%

Hg 0.01 0.06 1.41 2355%

Ni 4 24.0 14.2 59%

Pb 1 6.0 28.9 482%

Zn 6 36.0 5.2 14% En este caso, se puede observar que para los contaminantes Cd, Cr, Hg y Pb, los LMP establecidos por la NOM-002 son adecuados, y que inclusive están muy por debajo de las CAU, tal como lo representan los porcentajes tan elevados. En lo que respecta a estos contaminantes, el OO puede estar seguro de que cumpliendo la NOM-002, no se presentará ningún problema de interferencia en el proceso, bajo las condiciones actuales. Para el resto de los contaminantes será necesario establecer nuevos LMP, ya que los valores de la NOM-002 no son suficientes ya que los valores de la s CAU son menores que los valores de CMNOM-002. El ajuste a los valores de la NOM-002, para Zn, CN, Cu y As va del 14 al 39%, mientras que para el Ni, habrá que realizar el ajuste más drástico, que representa el 59% del valor de la NOM-002. 5.3.4. Modificaciones a la NOM-002 En caso de que el nivel establecido por la NOM-002 no sea suficiente o que el contaminante en cuestión no se encuentre regulado, entonces se deberá justificar técnicamente la modificación del valor o la regulación de un contaminante adicional. El sustento técnico se basa en la caracterización del sistema previamente realizada. En caso de que la caracterización presente inconsistencias, deberá abundarse en ella, corregir errores y generar la información faltante. Fruto de la modificación de la NOM-002 se establecerán Condiciones Particulares de Descarga (CPD), las cuales deberán cumplir los usuarios involucrados o responsables del contaminante en cuestión.

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5.3.5. Procedimientos para repartir la CAU Existen diferentes alternativas para distribuir o asignar la CAU de cada contaminante, entre los usuarios industriales y comerciales. En términos generales, éstas consisten en repartir de la forma más sencilla de aplicar y más equitativa posible la CAU, ya sea mediante una concentración general para todos, o una carga proporcional al tamaño del usuario. Los principales métodos de asignación de la carga para contaminantes se comentan a continuación. 5.3.5.1. Condiciones Generales de Descarga (CGD) En este caso la CAU se reparte por igual entre todos los usuarios no domésticos, como una concentración uniforme, incluyendo a aquellos que prácticamente no lo descarguen el contaminante. La expresión para calcular esta concentración es la siguiente

CGDi = CAUi / (Qnd x 86.4 x 10-3) (5.12)

donde: CGDi Condición General de Descarga del contaminante i (mg/L)

CAUi Carga a asignar del contaminante i (kg/d) Qnd Gasto de descarga de los usuarios no domésticos

(QI + QC) (L/s) Este método presenta las ventajas de ser fácil de calcular y de aplicar, ya que todos deben cumplir con una misma concentración. Inclusive al definirlo como Condiciones Generales de Descarga, este valor se puede incluir en el reglamento del OO y en los permisos de descarga, sin necesidad de hacerlo explícito para cada usuario. Por otro lado, presenta la desventaja, de que todos pueden descargar hasta el nivel establecido, independientemente de la situación real de cada usuario. De esta forma, aquellos que al momento de la caracterización no fueron contabilizados y posteriormente aumentan su descarga del contaminante, modificarán las condiciones y provocarán que se rebase la CMT, original. Por otro lado, establecer un LMP común a todos puede llegar a implicar eficiencias de remoción que para los usuarios con mayores concentraciones pueden ser económica o técnicamente inalcanzables. Por ejemplo, si se establece un LMP de 0.5 mg/L para plomo, para los usuarios que descargan 1 mg/L significará una remoción del 50%, mientras para los que descargan 5 mg/L o más, significará una remoción mayor al 90%. Dependiendo del número de usuarios y del tipo de contaminante del que se trate, este tipo de situaciones serán más frecuentes y difíciles de evaluar. En el caso de que el contaminante signifique un gran impacto al medio o a los sistemas de tratamiento será preferible optar por establecer CPD como se menciona más adelante. Ejemplo 5.7 Establecimiento de Condiciones Generales de Descarga En el caso del Cu, Ni y Zn, el OO ha decidido establecer CGD, ya que son contaminantes que representan menos riesgo, que el As y CN. Para calcular la

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concentración de las CGD se aplica la ecuación 5.12, considerando la CAU de cada contaminante y el gasto correspondiente a los usuarios industriales y comerciales, el cual es de 69.5 L/s. Los resultados se muestran en la siguiente tabla.

Contaminante CAU (kg/d) Q (L/s) CGD (mg/L)

Cu 16.4 69.5 2.7 Ni 14.2 69.5 2.4 Zn 5.2 69.5 0.9

En este caso, las CGD serán obligatorias para todos los usuarios industriales y comerciales, independientemente de la cantidad que descargue cada uno actualmente. 5.3.5.2. Condiciones Particulares de Descarga (CPD) En el caso de que se asignen niveles específicos para determinados usuarios, se establecerán lo que se definió como CPD. En este caso se pueden definir varios métodos. a) Concentración uniforme para los usuarios que descarguen el contaminante En este método se asignará una concentración uniforme a cada uno de los usuarios identificados en la caracterización que descargan el contaminante en cuestión por arriba de la concentración doméstica. El resto de los usuarios, independientemente del su tipo, serán considerados como domésticos, para el cálculo de la CD y de la CAU. La expresión para calcular esta concentración es

CPDi = CAUi / (Qui x 86.4 x 10-3) (5.13)

donde: CPDi Condición Particular de Descarga del contaminante i

(mg/L) CAUi Carga a asignar del contaminante i (kg/d) Qui Gasto de descarga de los usuarios identificados que

descargan el contaminante i (l/s)

En este caso, la aplicación de CPD deberá expresarse específicamente para cada usuario en el permiso de descarga correspondiente, y a aquellos que no hayan sido considerados se les deberá remarcar que no pueden descargar el contaminante por arriba de los niveles domésticos. Esta puede resultar una desventaja, ya que implica trabajo administrativo y de control adicional. Otro inconveniente sería que requiere caracterizaciones de las descargas de los usuarios confiables. La principal ventaja de este método radica en que la carga se asigna a aquellos usuarios que realmente presentan el problema y les permite contar con mayores niveles de descarga; en este caso, no se desperdicia carga en usuarios que realmente no la necesitan.

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b) Concentración proporcional a la carga de cada usuario Otro método para establecer CPD es definir en que proporción se debe reducir la carga de un contaminante en el sistema y establecer un LMP para cada usuario, que corresponda a la reducción del contaminante en la misma proporción. De esta forma, tendrán que remover más, quienes más producen. La carga para cada usuario se establecerá mediante la siguiente expresión

CUxi = (CUai / CUti) x CAUi (5.14)

donde CUxi Carga a asignar al usuario x del contaminante i (kg/d) CUai : Carga actual que descarga el usuario x del contaminante i

(kg/d) CUti Carga actual en el sistema del contaminante i (kg/d) CAUi Carga a asignar del contaminante i (kg/d)

Una vez definida la carga de cada usuario, ésta se puede transformar en una concentración mediante una expresión similar a la ecuación 5.13, pero considerando, únicamente, el gasto de descarga en cuestión. La aplicación de este método resulta muy conveniente cuando no se conocen con certeza las transformaciones del contaminante en el sistema, ya que el nivel de reducción necesario a la entrada de la planta corresponde al nivel que reducirá cada usuario, sin importar lo que suceda en el alcantarillado. Por otro lado, si los usuarios no cuentan con ningún tipo de tratamiento o presentan tratamientos semejantes resulta equitativo. De no ser así, el método puede ser no equitativo, ya que aquellos usuarios que tratan el contaminante de alguna forma, tendrán que incrementar este tratamiento en la misma proporción que aquellos que no tienen implementado ningún método de remoción. Entre sus desventajas también se puede mencionar que se requiere conocer la descarga de cada usuario y proceder uno por uno. Ejemplo 5.8 Establecimiento de CPD como concentración proporcional a la carga Para el As y CN, el OO ha decidido proponer un control más específico, por lo que establecerá CPD a cada usuario que ha sido identificado descargando estos contaminantes, según se muestra en la Tabla B, del Ejemplo 4.3. Para el As, se identificaron tres usuarios y para los CN sólo uno. Para calcular las CPD se compararán los dos métodos propuestos anteriormente. 1. Concentración uniforme para los usuarios que descargan el contaminante En este método, se establece una misma concentración para los usuarios identificados que descargan As, con base en el gasto conjunto (19.5 L/s) y la CAU previamente determinada, tal como lo señala la ecuación 5.13. En el caso de los CN, la carga se asigna al único usuario identificado.

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Los resultados que se muestran a continuación establecen que las CPD expresadas en concentración (mg/L) serán de 0.7 para el As y de 1.42 para el CN-. Estas concentraciones corresponden a promedios diarios.

Contaminante CAU (kg/d)

Q usuario (L/s)

CPD (mg/L)

1.2 4.2 0.7 1.2 3.1 0.7 As 1.2 12.2 0.7

CN- 1.5 12.21 1.42 2. Concentración proporcional a la carga de cada usuario En este segundo método, se calcula en que proporción se debe reducir la carga total del sistema, y esta proporción se aplica a cada usuario. Para calcular la carga que cada usuario descarga actualmente (CUa), se consideraron las concentraciones y gastos reportados (Tabla B, Ejemplo 4.3). La Carga Máxima Medida (CMM) es la suma de las CUa, y en este caso es de 11.88 kg/d para el As. Considerando que este valor debe alcanzar el nivel de la CAU de 1.2 kg/d, se requiere una reducción del 90%. De esta forma, aplicando la ecuación 5.14, se obtiene la carga a asignar a cada usuario (Cux), la cual transformada a concentración da como resultado las CPD. En el caso de los CN, al sólo existir identificado un usuario, este asume la reducción necesaria y se obtiene el valor de CPD, el cual es equivalente al valor obtenido por el método anterior.

Contaminante

Concentración Actual de cada

usuario (mg/L)

CUa (kg/d) CMM (kg/d) Cux (kg/d) CPD (mg/L)

As 2.98 1.07 11.88 0.11 0.30 2.78 0.75 11.88 0.08 0.28 9.53 10.05 11.88 1.02 0.96

CN- 9.35 9.86 9.86 1.50 1.42 En el caso del CN, al tratarse de un solo usuario, por ambos métodos se obtiene la misma concentración o CPD. En el caso del As, es importante hacer notar que con la primera opción, los tres usuarios estarían obligados a descargar una concentración de 0.7 mg/L, lo que para el tercer usuario representa una reducción del 93% y para los dos primeros de alrededor del 60%; mientras que en el segundo caso, el tercer usuario tendría que descargar 0.96 mg/L y los dos primeros 0.30 y 0.28 mg/L, respectivamente. Es decir, que en el segundo caso, la asignación de la carga sería más equitativa, ya que todos los usuarios

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tendrían que remover la misma proporción, independientemente de la concentración que se alcance. Considerando que los dos primeros usuarios corresponden a giros similares y con gastos de descarga semejantes, es de esperarse que los costos para alcanzar el nivel de reducción deseado sean también similares; sin embargo, para el tercero, que corresponde a una industria textil, cuya descarga es considerablemente mayor, los costos serán mucho mayores. En este sentido, los dos métodos son equitativos para las descargas similares, pero no para la descarga que es diferente. En este caso, se debe analizar la posibilidad de establecer niveles específicos de remoción, tal como se explica a continuación. 5.3.5.3. Niveles específicos de remoción Finalmente, esta última opción se refiere al establecimiento de niveles de remoción específicos para cada usuario, dependiendo de las posibilidades tecnológicas de remoción de cada uno y sus implicaciones económicas. En este caso, algunos usuarios de cierto giro podrán remover la mayor cantidad de cierto contaminante a menores costos. Siguiendo esta estrategia se podrá definir la forma económicamente óptima de alcanzar cierta remoción del sistema en su conjunto, siempre y cuando se cuente con la participación de toda la comunidad regulada. 5.3.6. El caso de la DBO y SST Para el caso de la DBO y SST, la NOM-002 establece que los LMP que deberá cumplir el usuario son los que a su vez tenga que cumplir el OO, ya sea por la aplicación de la NOM-001 o por las CPD que tenga establecidas. Sin embargo, la misma norma señala que el usuario que no cumpla con estos límites podrá optar por la posibilidad de que sus aguas sean tratadas en la planta de tratamiento municipal, para lo cual deberá presentar un estudio de viabilidad técnica y pagar los costos de inversión, y operación y mantenimiento que correspondan a su gasto y carga contaminante. Ante esta posibilidad, el OO deberá definir hasta que cantidad se podrá tratar, en el caso de que los sistemas ya estén construidos, o que cantidad se destinará a usuarios industriales y comerciales si los sistemas se encuentran en la fase de diseño. En este caso, la contribución de los usuarios al financiamiento de las plantas de tratamiento, puede resultar atractiva para ambas partes; incluso debe considerarse como una posibilidad en los esquemas de financiamiento que se propongan. Ejemplo 5.9 Control de la DBO y SST El OO del municipio de “Paraíso” descarga sus aguas residuales al río “Agua Limpia”, en el que las aguas actualmente se utilizan para riego agrícola. De esta forma, tiene que cumplir los valores establecidos para ríos tipo “A” por la NOM-001, que en este caso, para DBO y SST es de 200 mg/L como promedio diario, para ambos contaminantes (ver Tabla 4.2).

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Debido a que la NOM-002 establece que en el caso de la DBO y SST, los usuarios de la red de alcantarillado pueden optar por cumplir con los niveles que tenga que cumplir a su vez el OO (NOM-001) o por solicitar a éste el tratamiento conjunto de las aguas, el OO requiere plantear, cuáles podrían ser las opciones para controlar estos parámetros. Opción 1: Establecer el valor de 200 mg/L como CGD para DBO y SST. En este caso, todos los usuarios comerciales e industriales tendrán que apegarse a estas condiciones, independientemente del nivel y tipo de descarga y del tratamiento con que cuenten. Opción 2: Establecer una tarifa por tratar las aguas con un contenido de DBO y SST por arriba de 200 mg/L como promedio diario. Esta tarifa tendrá que considerar los costos de inversión y operación del sistema de tratamiento. Para tener una primera estimación de la proporción en que cada usuario podría contribuir a la construcción del sistema de tratamiento, se consideraron los valores de la caracterización de los usuarios principales (Tabla B, Ejemplo 4.3). A partir de estos valores de gasto y concentración de DBO, se obtuvo la diferencia de cada usuario con el nivel de 200 mg/L. Para esta diferencia se obtuvo la carga por usuario y la carga total en términos de kg DBO/d. Finalmente, para cada usuario se obtuvo el porcentaje que representa su carga con respecto a la carga total de la industria. Estos resultados se presentan en la siguiente tabla.

No. Usuario Q (L/s) DBO (mg/L) Diferencia (mg/L)

Carga DBO (kg/d)

% Carga Industrial

1 Elaboración de lácteos 4.17 450 250 90.07 6.5% 2 Elaboración de

alimentos 3.24 200 Cumple 0.00 0.0%

3 Molienda de nixtamal 3.13 380 180 48.68 3.5% 4 Elaboración de bebidas 11.28 150 Cumple 0.00 0.0% 5 Industria Textil 12.21 500 300 316.48 22.7% 6 Curtido de cuero A 10.42 700 500 450.14 32.3% 7 Curtido de cuero B 8.68 850 650 487.47 35.0% 8 Industria Farmacéutica 2.43 120 Cumple 0.00 0.0% Total 55.56 1392.85 100.0%

De los ocho usuarios industriales principales, tres cumplen con la concentración de 200 mg/L y no tendrían que tratar sus aguas residuales para remover DBO. El resto se excede en diferentes niveles y en conjunto representan una carga de 1392.85 kg/d, que tendrá que ser removida para cumplir con el nivel de 200 mg/L. Al considerar los gastos de los usuarios domésticos, comerciales y los cinco usuarios industriales y el nivel de 200 mg/L que se tendría que alcanzar, se obtienen las cargas permitidas que se presentan en la siguiente tabla. La diferencia entre estas cargas con las actualmente descargadas por los usuarios, será la cantidad que se tiene que remover. De estos valores se observa que los cinco usuarios industriales son los responsables de remover el 88% de la carga, mientras que los domésticos y

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comerciales, únicamente serían responsables del 11% y 1% respectivamente. De esta forma, resulta obvio que si el OO decidiera construir un sistema de tratamiento para aceptar las aguas residuales de la industria en las condiciones actuales, las aportaciones a los costos totales tendrían que apegarse a los mismos porcentajes, lo que podría no ser atractivo para ninguna de las partes.

Usuarios Q (L/s)

DBO (mg/L)

Carga para cumplir (kg/d)

Carga actual (kg/d)

Carga a remover (kg/d) %

Doméstico 104.10 200 1798.85 1980.06 181.21 11 Comerciales 13.89 200 240.02 251.70 11.68 1

Industriales (5) 38.61 200 667.18 2060.03 1392.85 88 Total 156.60 200 2706.05 4291.79 1585.74 100

Ante esta situación, lo más razonable sería buscar alguna solución intermedia, en la que los industriales disminuyeran hasta cierto nivel la carga de DBO por su propia cuenta, para que las aguas residuales que llegaran a la planta municipal presenten un nivel de remoción equivalente al de los usuarios domésticos y de esta forma obtener ventajas económicas para todos. Este análisis tendría que realizarse en términos de los costos que significa tratar cada tipo de agua residual para cada industria y los costos del tratamiento de aguas residuales domésticas.

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6. ACTIVIDADES DE CONTROL DEL PCD En el PCD, las actividades de control son un elemento clave para administrar el programa exitosamente. Estas pueden dividirse en dos grandes grupos: las inspecciones a usuarios y el monitoreo de la calidad del agua. Tal como se mencionó en capítulos anteriores, resulta indispensable visitar a los usuarios para asegurar que cumplan con los requerimientos establecidos por el programa. Las visitas pueden realizarse como una inspección en términos legales, generalmente para la emisión de un permiso o ante la presunción de alguna falta, o en términos de cooperación para verificar información o aclarar cualquier situación incierta. Por otro lado, el programa de monitoreo es el instrumento por medio del cual se vigila el comportamiento del sistema, para detectar cualquier situación irregular, de acuerdo con su caracterización y la estrategia del PCD. Ambas actividades de control implican trabajos de campo, en las instalaciones de los usuarios y en el alcantarillado que representan riesgos a la salud del personal; por esta razón, se deben realizar con estricto apego a un programa de seguridad del propio OO. 6.1. VISITAS DE INSPECCIÓN Las visitas de inspección son el instrumento para establecer las condiciones a las que deberá apegarse cada usuario y, posteriormente, verificar su cumplimiento. Generalmente, las visitas deben apegarse a un procedimiento legal para que tengan validez, sobre todo cuando se requiere verificar alguna condición de cumplimiento o establecer alguna sanción. Sin embargo, en muchos casos, se pueden realizar en términos de entendimiento y cooperación entre el usuario y la autoridad, especialmente en situaciones en las que se requiera verificar información o aclarar cualquier duda que presente el OO, e inclusive el propio usuario. 6.1.1. Objetivos Ya sea bajo un procedimiento legal o sin él, las visitas de inspección se llevarán a cabo con los siguientes objetivos principales: Caracterizar a un usuario para emitir o modificar un permiso de descarga que establezca condiciones de cumplimiento. Verificar el cumplimiento de condiciones establecidas y en su caso establecer las sanciones correspondientes. Establecer un canal de comunicación directa con los usuarios, que permita difundir la situación del PCD y aclarar cualquier duda o inquietud de cualquiera de las partes. 6.1.2. Frecuencia Las visitas de inspección deberán realizarse en forma rutinaria dentro del PCD. La frecuencia se debe establecer en un programa anual de trabajo, partiendo del criterio de visitar con mayor frecuencia a los usuarios con mayor jerarquía, es decir, a aquellos

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que representen un mayor riesgo según la estrategia de control establecida (ver inciso 4.5.2). Es aconsejable que, cuando menos, se realice una visita anual a los principales usuarios y dos para aquellos de mayor jerarquía o que presenten problemas de cumplimiento. En algunos casos será deseable realizar más visitas, sin embargo ello dependerá de los recursos con que se cuente. Dentro del programa anual de visitas, además de las rutinarias, se deberán considerar visitas a nuevos usuarios y las que resulten de la necesidad de comprobar faltas que se hayan detectado, especialmente alguna descarga fuera de cumplimiento. Un aspecto que se debe considerar al establecer la frecuencia es el historial de cumplimiento. Un usuario que además de presentar una jerarquía elevada dentro del programa, incumple constantemente se deberá visitar con mayor frecuencia que aquél que generalmente cumple con las condiciones y características de su descarga y coopera con el programa. 6.1.3. Actividades 6.1.3.1. Procedimientos Para poder cumplir satisfactoriamente con los objetivos de una vista de inspección, es indispensable establecer procedimientos escritos que permitan tener una buena organización de las actividades que comprende esta labor. En especial, cuando se trata de una visita con carácter legal se deberá contar con procedimientos jurídicos conducidos en todo momento por un abogado capacitado en la materia. En términos generales, una visita consta de las siguientes actividades: preparativos, desarrollo y seguimiento. 6.1.3.2. Preparativos Las actividades previas a una inspección incluyen la revisión de los antecedentes del usuario e información de apoyo, el desarrollo del plan de la visita, la notificación al usuario, la revisión del equipo de seguridad, la preparación del material para la toma de muestras y la calibración de los instrumentos de medición. a) Revisión de antecedentes El inspector a cargo de la visita deberá revisar personalmente la información disponible del usuario en los archivos del OO. Al inicio del programa, ésta será escasa y consistirá en los cuestionarios o encuestas levantadas, y la solicitud de permiso de descarga, en el mejor de los casos. Conforme avance el PCD, además se contará con los reportes de cumplimiento, los informes de visitas anteriores y cualquier otra información relevante sobre el usuario. Es importante que el inspector se encuentre al tanto de todos los requerimientos técnicos y legales que apliquen para el usuario a visitar.

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b) Información de apoyo Además de lo anterior, resulta muy ventajoso que el inspector conozca, en términos generales, la actividad y tipo de procesos y desechos que encontrará en la visita, para lo cual se pueden consultar libros especializados de industrias y actividades en particular o libros de ingeniería ambiental. c) Plan de la visita Una vez que el inspector haya revisado la información disponible y se encuentre familiarizado con la situación del usuario, deberá desarrollar el plan de la visita. En éste se deberá definir el objetivo y las metas, así como las actividades para alcanzarlos. Además, se deberá determinar el alcance y detalle con el que se realizará la visita. Por ejemplo, en una primera inspección, será importante revisar todo con detalle, para poder caracterizar al usuario correctamente; pero, en una visita posterior, quizá únicamente se requiera revisar alguna condición de cumplimiento previamente establecida. d) Notificación En muchos casos, por cuestiones legales, es necesario notificar con anticipación al usuario que se llevará a cabo la visita. Particularmente cuando se trata de un procedimiento legal a raíz del cual se puedan desprender sanciones por incumplimiento. Cuando la visita tiene el objeto de verificar información o aclarar alguna duda, una notificación informal es suficiente. El requisito de notificar oficialmente al usuario y la forma de hacerlo depende de las leyes locales que apliquen. e) Revisión del equipo necesario Finalmente, se deberá revisar que la operación y calibración de los instrumentos de medición en campo (termómetros, pH-metros, conductímetros e instrumentos para aforar la descarga) sea la adecuada y que el equipo de seguridad se encuentre en buenas condiciones. Dependiendo del alcance de la visita, se podrá prescindir de algún equipo, pero bajo ninguna circunstancia se deberá descartar el uso del equipo de seguridad, tal como casco, botas, guantes, tapabocas, equipo de respiración autónoma, etcétera. En lo que respecta al equipo para la toma de muestras, se deberá revisar su limpieza y etiquetado, tal como se verá más adelante. Como parte del procedimiento, resulta de utilidad contar con una cámara fotográfica y rollos adecuados, que permita registrar en imágenes lo observado. 6.1.3.3. Desarrollo de la visita a) Inspección de los alrededores de las instalaciones Como primera actividad y antes de entrar al sitio de la visita resulta conveniente realizar una inspección visual de los alrededores, para identificar cualquier condición anormal.

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Mediante esta actividad, se identifican las dimensiones de las instalaciones, la presencia de olores o derrames visibles, emisiones excesivas a la atmósfera, manejo y almacenaje de contenedores, prácticas de recolección de desechos, etcétera. De ser posible será muy importante localizar las descargas, inclusive aquellas que no se realicen al alcantarillado y que se dispongan en riego o directamente a un cuerpo receptor. Una vez localizadas las descargas, si se cuenta con acceso a ellas, será conveniente realizar el aforo, la toma de muestras y la medición de parámetros de campo (pH, conductividad, temperatura, oxígeno disuelto). b) Inicio de la visita Al término de la inspección de los alrededores, el equipo de inspección deberá ingresar a las instalaciones. El inspector y su equipo debe identificarse ante el usuario o su representante legal presentando el documento oficial que justifique la visita. Una vez formalizada la presentación del inspector y sus acompañantes, resulta conveniente iniciar las actividades con una junta, en especial si es la primera vez que se visita al usuario. En ésta, el inspector explicará el objetivo del PCD y la importancia de la participación de los usuarios, la finalidad de la visita y el plan previamente preparado. Cabe mencionar, que el inspector debe ser flexible y estar dispuesto a modificar cualquier aspecto del plan inicial a petición del usuario, siempre y cuando exista una justificación razonable. En este momento, el inspector aprovechará para solicitar la presencia del personal apropiado para tratar los diferentes aspectos de la visita, además de solicitar información específica que pudiera no estar a la mano y aclarar cualquier aspecto observado durante la inspección de los alrededores. Como parte de esta junta inicial, se deberá revisar y comentar la información contenida en la solicitud de permiso de descarga, completar la faltante y en su caso solicitar información complementaria que resulte de utilidad. Es importante mencionar que cualquier información deberá solicitarse con una razón y objetivo definidos y nunca por el simple hecho de contar con ella. Entre la información complementaria que puede resultar de utilidad se encuentra la relacionada con el proceso productivo, el manejo de desechos y los equipos para el control de la contaminación. En esta reunión de inicio, se deberá aclarar con el usuario la información que será clasificada como confidencial y los sitios o partes del proceso en los que autorice tomar fotografías. Casi siempre es necesario modificar el plan original como resultado de la junta inicial, ya sea por solicitud del usuario o por haber observado áreas y aspectos de interés de los que no se tenía conocimiento al momento de preparar la visita.

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c) Recorrido de las instalaciones El recorrido es una actividad muy importante para comprender el proceso productivo, verificar la información con que se cuenta, así como identificar áreas u operaciones en las que se puedan proponer mejoras conducentes a controlar la contaminación. El recorrido debe enfocarse a aquellas partes en donde se producen, conducen, tratan, almacenan o disponen desechos y, en particular, aguas residuales. Al término del recorrido, el inspector debe tener clara la forma en que se generan y manejan las aguas residuales hasta su descarga final de las instalaciones. La forma lógica de conducir el recorrido es en el sentido y orden del proceso: desde el almacenamiento y alimentación de la materia prima, hasta el empacado del producto terminado. Se deberán visitar los drenajes de aguas pluviales, y de servicios de oficinas y comedores, para identificar posibles mezclas con las aguas residuales de proceso. De ser posible se deberá contar con información del gasto y caracterización de todas las aguas residuales, así como el tipo de descarga que se realice (continua, intermitente o por lotes). Es importante reconocer cualquier indicio de la ocurrencia de derrames, como podrían ser manchas, marcas, presencia de residuos o zonas corroídas; así como las estructuras para su manejo, tales como coladeras, tanques de retención y rejillas, y su funcionamiento y punto final de vertido. En el caso de que no se haya tomado la muestra de las aguas residuales de la descarga en el exterior de las instalaciones, al final del recorrido se tomarán las muestras necesarias. En el caso de visitas de inspección para verificar el cumplimiento, generalmente, se toman muestras por triplicado: una para el usuario, una para el OO y una que queda en custodia por si se requiere confirmar algún dato. d) Cierre de la inspección Como última actividad, se realizará la reunión de cierre de la visita, en la que se prepara un resumen de las actividades llevadas a cabo y un listado de lo observado. En este momento se pueden aclarar aspectos claves o situaciones críticas, para empezar a delinear acciones correctivas. Si la visita es de carácter legal se tendrá que formalizar la relatoría de actividades y el listado de observaciones en una acta de inspección, que dé testimonio legal de las actividades realizadas, así como los detalles y faltas observadas. En la elaboración de esta acta se deberá tener especial cuidado de seguir todos los formalismos jurídicos aplicables.

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6.1.3.4. Actividades de Seguimiento Las actividades de seguimiento consisten en integrar un reporte final con toda la información recabada, realizar un dictamen técnico que defina las condiciones de cumplimiento y características que deben alcanzar las aguas residuales del usuario y un plan de vigilancia. Todos estos documentos quedarán integrados en el expediente del usuario y en el sistema de información del PCD. a) Informe de la visita El informe final de la inspección debe contener, la solicitud del permiso de descarga revisada, la descripción de las actividades realizadas durante la visita, las observaciones que se hayan hecho, el listado de la información recabada y copias de la misma, fotos, resultados de los análisis de las muestras tomadas y cualquier otra información que requiera quedar documentada. Resulta conveniente hacer un croquis de las instalaciones en donde se indique las principales zonas con respecto a la generación, tratamiento y descarga de aguas residuales. Toda esta información formará parte de la caracterización de usuarios la cual se trata en el capítulo 4. En el caso de los resultados de los análisis de laboratorio, es conveniente que el usuario reciba un copia, para que pueda realizar cualquier aclaración. b) Dictamen técnico de la visita Con base en el informe de la visita, se deberá elaborar un dictamen técnico, a partir del cual se emita el permiso de descarga correspondiente, sus modificaciones, o se definan las situaciones de incumplimiento. En el primer caso, el dictamen consiste en establecer las condiciones de cumplimiento, tal como se mencionó en el inciso 3.2.1.3. Esto implica el establecimiento de los LMP, ya sea ratificando la NOM-002, o estableciendo Condiciones Generales de Descarga o Condiciones Particulares de Descarga, tal como se explicó en el capítulo 5. En el caso de situaciones de incumplimiento, el dictamen establecerá las sanciones correspondientes. En ambos casos se debe enviar una comunicación oficial al usuario con los resultados de la visita. c) Plan de vigilancia Con base en el dictamen técnico y el tipo de usuario se establecerá un plan de vigilancia, que establecerá un programa de visitas dependiendo de las metas de cumplimiento y compromisos que se hayan establecido. Este plan será una propuesta que deberá ser revisada año con año, para considerar el desempeño del usuario, es decir, su historial de cumplimiento.

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6.1.4. Recomendaciones

- En todo momento, el inspector deberá mostrarse amigable y comprensible con el usuario, pero seguro. Nunca deberá mostrar una actitud autoritaria ni demandante.

- Para las diferentes actividades dentro del procedimiento de visitas de inspección se deberán diseñar formatos específicos, que sirvan como guía de la actividad y que a su vez organicen la información.

6.2. PROGRAMA DE MONITOREO El instrumento de control complementario a las visitas de inspección es el programa de monitoreo o vigilancia de la calidad de las aguas residuales. Este tiene como objetivo, generar la información necesaria para operar el PCD. La generación de información es una actividad fundamental para administrar adecuadamente cualquier programa, y sobre todo de control de la contaminación. Carecer de información o contar con información de mala calidad, conduce a tomar decisiones equivocadas, que mermarán el éxito del programa. En materia de contaminación, la falta de información adecuada puede conducir, o a una falta de control con los consecuentes impactos indeseados, o a una regulación excesiva, que signifique altos costos para los usuarios, con beneficios limitados para el programa en su conjunto. Un aspecto de gran importancia en un programa de monitoreo es la calidad de la información. Como parte del programa, se deberán establecer procedimientos que permitan asegurar y controlar su calidad. Como autoridad, el OO en muchos casos deberá demostrar la falta de cumplimiento de los usuarios o justificar la necesidad de establecer LMP, ante esta situación la calidad de la información deberá ser probada claramente. 6.2.1. Objetivos y componentes En términos generales, un programa de monitoreo tiene que generar información para el PCD. Resulta de mucha utilidad dividir el programa en componentes o subprogramas asociados con actividades en particular que requieran una evaluación permanente o sistemática con métodos específicos de monitoreo. Cada componente generará cierto tipo de información que producirá acciones previamente determinadas y todas en su conjunto reflejarán la situación del PCD. De esta forma, el programa de monitoreo queda conformado por componentes o subprogramas complementarios. Como punto de partida para el establecimiento del programa de monitoreo, se deberán definir claramente las actividades que se requieren evaluar y el tipo de información para poder evaluarlas. Resulta de gran ayuda responder claramente a las preguntas: ¿qué se necesita evaluar? y ¿qué se va a medir para evaluarlo?

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Un programa de monitoreo puede establecerse en términos de cuatro componentes o subprogramas principales, en los que resulta de utilidad generar información. Estos se refieren a:

- el sistema de alcantarillado incluyendo los sistemas de tratamiento, - las descargas de los usuarios, - el control de situaciones de emergencia y - el ambiente (cuerpos receptores o zona de disposición de lodos)

En el caso del sistema de alcantarillado, el programa de monitoreo deberá enfocarse a los puntos críticos definidos en la caracterización del sistema (Capítulo 4). Entre éstos se incluye la obra de llegada al sistema de tratamiento. El componente que se refiere a las descargas de usuarios, se enfoca a vigilar el cumplimiento de los LMP y se establecerá con base en la jerarquía de usuarios establecida en la etapa de caracterización (ver inciso 4.5.2). Cabe mencionar que este monitoreo es diferente a las visitas de inspección, ya que se realiza en el sistema de alcantarillado y sin que el usuario o grupo de usuarios, tenga conocimiento de la actividad. En el programa es importante considerar como un componente, al monitoreo de vigilancia que se debe establecer para prevenir situaciones de emergencia por derrames o descargas de materiales peligrosos. La importancia de este componente o subprograma dependerá del tipo de usuarios presentes en el sistema y de la incidencia de este tipo de eventos. Además de prevenir situaciones de emergencia, este tipo de monitoreo resulta de gran utilidad para identificar descargas clandestinas o contaminantes no registrados. Por último, es recomendable establecer un monitoreo del impacto de la disposición de las aguas residuales al ambiente, ya sea mediante su descarga en un cuerpo receptor o al suelo a través de su uso en riego agrícola. De la misma forma, resulta conveniente conocer el impacto de las prácticas de manejo de los lodos, sobre todo si se disponen como biosólidos para el mejoramiento de suelos o para cualquier otro uso. La información que se genere en este componente servirá para comprobar el cumplimiento de la normatividad federal y conocer la dimensión del impacto que pudiera estarse generando. Adicionalmente pueden existir otro tipo de subprogramas o componentes dependiendo de las necesidades específicas de cada municipio, que se enfoquen a problemas particulares. Entre éstos se pueden mencionar, el efecto del periodo de lluvias, el control de residuos sólidos, el monitoreo de descargas eventuales de dimensiones importantes, como las provenientes de ferias, mercados ambulantes, estadios, eventos públicos, etcétera. Una vez que se han definido los componentes del programa de monitoreo se deberán establecer claramente los objetivos particulares de cada uno. Estos se refieren a actividades concretas, a partir de las cuales se evaluará el desempeño del programa. El

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Ejemplo 6.1 muestra el establecimiento de los componentes de un programa de monitoreo con sus objetivos particulares. 6.2.2. Selección de variables, frecuencia y sitios de medición La selección de variables, frecuencia y sitios consiste en responder a las preguntas ¿cómo, cuándo y dónde se va a medir? En otras palabras, se trata de proponer la solución técnica para generar la información que permita alcanzar el objetivo previamente establecido. En la propuesta de solución, un requisito que no debe perderse de vista es que debe ser económicamente viable y además, producir la máxima información útil al programa al mínimo costo. En términos generales, la selección de las variables es función de la normatividad aplicable y, en algunos casos, de aquellos contaminantes no regulados y que se sospeche puedan estar presentes por algún efecto observado, tal como se describió en el capítulo 4. En el caso de actividades de vigilancia, la selección de variables se enfocará a definir un número reducido de variables de control asociadas con el objetivo que se desea evaluar. En este caso no es necesario medir un gran número de ellas, sino las que indiquen o muestren evidencias de que algún usuario o grupo de usuarios están descargando niveles superiores a los LMP. Este no será el caso de las actividades de caracterización que requieren la medición de todas las variables que se vayan a regular en periodos representativos. La selección de la frecuencia de medición se define en función de obtener resultados representativos de los ciclos diarios, semanales o anuales, según sea el caso, para cada componente. Los principios para definir esta representatividad son los mismos que se mencionaron en el capítulo 4, inciso 4.4, en lo que corresponde a la caracterización de las aguas residuales. Lo anterior también es válido para la selección de sitios, en cuyo caso se deberá partir de los Puntos Críticos del sistema definidos previamente y de la jerarquización de los usuarios. En lo que respecta a los programas de monitoreo en cuerpos receptores, la selección de frecuencias y sitios se debe enfocar a conocer dos efectos: la dilución y la asimilación de los contaminantes. Para ello se deberán localizar dos tipos de sitios: en la zona de mezclado y fuera de ésta. La zona de mezclado se define como la distancia en la que la descarga se diluye hasta alcanzar la concentración de equilibrio, considerando el volumen de descarga y el gasto de la corriente. El efecto en la dilución, el cual se registra dentro de la zona de mezclado, se evalúa en periodos cortos (día o semana) en los que ocurran los máximos de contaminación. Por otro lado, el efecto en la asimilación se estudia fuera de la zona de mezclado y durante periodos prolongados (mensual y anual). Dentro de este tipo de monitoreo resulta de utilidad evaluar los impactos de la época de estiaje y de lluvias.

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Ejemplo 6.1. Establecimiento de los componentes, objetivos y plan de un programa de monitoreo. Tomando como base la caracterización del sistema realizada en el capítulo 4, el OO del municipio de Paraíso desea plantear un programa de monitoreo, a partir del cual se genere la información necesaria para evaluar el PCD, para lo cual se realizaron los siguientes pasos. 1. Definir las actividades que se necesitan evaluar (componentes). Como parte del PCD, el OO ha decidido que los aspectos o actividades que resultan necesarios evaluar en forma sistemática son, en orden de importancia, los siguientes:

- Las variaciones de la calidad del agua residual en el sistema de alcantarillado, hasta su llegada a la futura planta de tratamiento.

- El cumplimiento de los usuarios principales del sistema. - La presencia de condiciones de explosividad en el sistema. - El impacto de la descarga de aguas residuales en el ambiente y en la salud

de la población. 2. Definir qué se va a medir para evaluar las actividades (objetivos).

- Para conocer la variación de la calidad del agua en el sistema, se evaluarán en la época de lluvias y de estiaje los parámetros de la NOM-002, tal como se realizó en la etapa de caracterización. Las evaluaciones se llevarán a cabo únicamente en los Puntos Críticos 1, 2, 4 y 7 (Figura 4.2). Estos PC se seleccionaron con base en la presencia de usuarios industriales asociada con los mayores gastos y concentraciones de DBO. Cada PC representa respectivamente: el punto final de descarga en donde se construirá la planta de tratamiento, la descarga del Sector II en donde se encuentra la mayoría de los usuarios industriales, la descarga del Sector I y la descarga del Sector IV.

- Para evaluar el cumplimiento de los usuarios se tomarán los resultados de la jerarquización (Ejemplo 4.10). En el caso de los ocho usuarios industriales, se realizarán 24 muestreos instantáneos durante el año, en forma aleatoria. La evaluación consistirá en los parámetros de la NOM-002 y las muestras se tomarán en el pozo de visita más cercano a las instalaciones del usuario seleccionado.

- En el caso de los 103 usuarios comerciales identificados, se realizarán 52 muestreos aleatorios durante el año, en los cuales se analizarán únicamente los parámetros DBO, Grasas y Aceites, SST y SS.

- Para detectar la presencia de condiciones de explosividad se realizarán dos acciones: 1) atención de reportes de la población sobre situaciones

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anormales, y 2) barrido de condiciones de explosividad en el sistema a partir de mediciones en 10 pozos de visita en cada sector.

- En el caso de la atención de denuncias de la población, en forma previa se difundirá información para que la gente pueda detectar situaciones de peligro y se establecerá un número telefónico para su reporte.

- Para conocer el impacto de la descarga en el ambiente, se realizará un monitoreo del río “Agua Limpia”, aguas abajo de la descarga. Específicamente, se evaluará el impacto en la capacidad de asimilación de la carga orgánica medida como DQO, en la época de estiaje, y hasta una distancia de 10 km.

- Para empezar a evaluar los posibles efectos a la salud de la población, se realizarán dos mediciones de Huevos de Helminto durante el año, en los canales principales de la zona de riego.

3. Reportes parciales e informe final Durante el año se realizarán tres reportes trimestrales y un informe final, con la información generada y su interpretación. 6.2.3. Situaciones de emergencia A partir de las explosiones del sistema de alcantarillado de Guadalajara en 1993, el monitoreo de condiciones de explosividad ha pasado a ser una actividad importante de los municipios, muchas veces realizada por los OO. En el caso de la ciudad de Guadalajara, se tiene establecido un programa de atención de situaciones de emergencia que incluye desde la recepción de llamadas de alerta por parte de la población, hasta la atención de emergencias en coordinación con bomberos, ejército, y protección civil. Este programa se describe a continuación. 6.2.3.1. Programa de monitoreo de situaciones de emergencia en alcantarillado, del Sistema Intermunicipal de los Servicios de Agua Potable y Alcantarillado de la Zona Metropolitana de Guadalajara (SIAPA, 1999) Este programa tiene como objetivo detectar y atender situaciones de emergencia en el sistema de alcantarillado de la zona metropolitana. Las situaciones de emergencia se refieren a:

- condiciones de explosividad, expresadas como LIE, - valores extremos de pH, - temperaturas elevadas y - toxicidad (asociada con la presencia de ácido sulfhídrico, principalmente)

El programa opera una red de monitoreo con 110 sitios en los cuales se realizan 180 mediciones diarias. En estos sitios se tienen definidos puntos críticos, que

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corresponden a sifones en donde puede ocurrir la acumulación de gases, por lo que se monitorean dos veces al día. También se cuenta con un Centro Integral de Comunicaciones para la atención de denuncias o quejas de la población. La atención la realiza una brigada de dos personas equipadas para actuar en caso de una contingencia por derrame de hasta 40,000 L. Esta brigada atiende de 8 a 10 reportes diarios, muchos de los cuales resultan en una falsa alarma. Los parámetros que se miden en forma rutinaria y al momento de atender un llamado, son el LIE, pH, y temperatura. En algunos casos se mide el nivel de toxicidad del aire, con base en concentraciones de gases como el ácido sulfhídrico y el metano. Según el nivel de las mediciones se definen las situaciones de normalidad, contingencia y emergencia. Los niveles asociados a cada situación se señalan en la Tabla 6.1.

Tabla 6.1 Niveles de los parámetros del programa de monitoreo de situaciones de emergencia

Parámetro Condición

LIE (%) pH Temperatura (°C) Normal 0-10 6 a 8 28-30

Contingencia > 20% < 4 ó >10 40 Emergencia 60 0 a 4 ó 10 a 12 > 40

Las condiciones de explosividad en espacios confinados se miden con explosímetros que pueden ser de cámara de explosión, electrónicos o fotoionizadores. El más común es el explosímetro de cámara de explosión el cual tenía un costo aproximado de 5 mil pesos, en 1999. La información generada por este programa, además de servir para controlar y prevenir situaciones de emergencia, ha sido de gran utilidad para identificar y regularizar descargas clandestinas. 6.2.4. Elaboración del programa Una vez que se han definido los componentes, objetivos y plan del programa de monitoreo se elaborará un programa anual de actividades, calendarizado y con todas las especificaciones necesarias (sitio, día, hora, tipo de muestra, contaminantes, etcétera). Este programa debe seguirse estrictamente y cualquier modificación deberá ser acordada entre todos los participantes.

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6.2.5. Recomendaciones para la toma de muestras representativas (WEF, 1996)

- Para seleccionar un sitio, además de ser representativo, se debe considerar que sea accesible y que no represente riesgos de ningún tipo para el personal.

- Se debe evitar tomar muestras en aquellas zonas donde ocurra sedimentación de partículas o se presenten materiales suspendidos.

- Las muestras para contaminantes no volátiles se deberán tomar en sitios en donde el agua se encuentre bien mezclada. Sin embargo, las muestras no deberán tomarse en sitios de máxima turbulencia ni cerca de las descargas o bordes de tanques. Como regla general, la muestra deberá tomarse a un tercio de la profundidad total del tirante y a la mitad de la distancia entre la zona de máxima turbulencia y el borde o descarga final de la sección o tramo del sistema de alcantarillado.

- El personal debe prestar especial cuidado en aquellos sitios en donde se presenten zonas de turbulencia o agitación, ya que se favorece el desprendimiento de gases.

- Aplicar estrictamente un método adecuado de conservación para cada tipo de muestra.

- Una vez definido un sitio representativo para la toma de muestras, éste no debe cambiarse, para descartar cualquier variación en los resultados asociada al sitio del muestreo y así poder comparar los resultados que se generen.

- Las muestras para compuestos orgánicos volátiles (COV) deben ser tomadas en zonas de baja turbulencia, con el objetivo de reducir la cantidad de aire presente en el agua residual.

6.2.6. Elementos de Aseguramiento y Control de la Calidad El Aseguramiento de la Calidad es un sistema establecido para garantizar que la información analítica generada es confiable y por tanto se tendrá certidumbre en las decisiones que se tomen con base en estos resultados. Un plan de Aseguramiento de Calidad consiste en acciones para controlar el proceso de generación de información, entrenamiento del personal, una política de mejora continua y un plan específicamente diseñado para prevenir la generación de datos de mala calidad (WEF, 1996). Comprende dos actividades principales: la evaluación y el control de la calidad. La evaluación de la calidad consiste en el análisis estadístico contínuo de los datos analíticos para determinar que las actividades de control son efectivas y que los objetivos del programa son cumplidos. La evaluación de calidad comprende la validación y comparabilidad de los datos obtenidos. Por otro lado, el Control de Calidad

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evalúa la validez de los datos, a modo de un procedimiento de auditoria, mediante el uso de muestras testigo o de control. Un programa de Aseguramiento de Calidad requiere un intenso trabajo de planeación previa y de gran detalle en el cuidado de todos los aspectos que intervienen en el procedimiento de generación de información. Independientemente de que el OO cuente con un laboratorio propio, el PCD deberá contar con un programa de Aseguramiento de Calidad que considere todas las actividades involucradas en la generación de información y las posibles fuentes de error. 6.2.6.1. Fuentes de error a) Interferencias analíticas Se define como la propiedad física o química de una muestra que causa un error en el procedimiento de medición. Las interferencias pueden ser de dos tipos: aditivas y multiplicativas. La interferencia aditiva es causada por algún constituyente que produce una señal similar a la del constituyente medido, por lo que se obtendrá un valor mayor al esperado. Por otro lado, una interferencia multiplicativa será ocasionada por un constituyente de la muestra que causa un incremento o decremento de la señal del constituyente buscado, sin generar una señal propia (Lewis, 1988). b) Contaminación de la muestra La contaminación de muestras es un incidente común, que puede originarse por falta de limpieza de los recipientes e instrumentos de muestreo o por un inapropiado manejo, conservación, transporte o almacenamiento de la misma. Una fuente muy común de errores se debe al inadecuado lavado y enjuagado de los recipientes de muestreo. Al respecto se debe considerar que la forma de lavar el material y los limpiadores utilizados, en general, no representen ninguna posible interferencia. En el caso de muestras de aguas residuales, para el análisis de los contaminantes principales, el lavado del material con algún jabón suave, libre de fosfatos y sin ningún efecto tóxico comprobado y enjuagado abundante con agua destilada o desionizada, generalmente será suficiente. No obstante, en el caso de la determinación de fosfatos y detergentes (sustancias activas al azul de metileno) será preferible no utilizar ningún tipo de jabón, o asegurarse de que no se presenta la interferencia, mediante el análisis de un blanco de control. Otra fuente importante de contaminación es la preparación en el campo de las muestras, que incluye actividades tales como filtrado, adición de conservadores, vaciado en recipientes y mediciones en campo. Es importante que todos los pasos estén cuidadosamente planeados y documentados y que en todo momento se eviten manipulaciones innecesarias. El uso de conservadores que puedan contener contaminantes es muy frecuente; cuando se utilicen deben ser grado reactivo y se deberán revisar las posibles interferencias a partir del contenido de sustancias indicado por el fabricante o

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distribuidor. Para evitar manipulaciones de las muestras en campo, resulta conveniente llevar los recipientes previamente preparados en el laboratorio con la cantidad de conservador necesaria. 6.2.6.2. Control de calidad de la toma de muestras Para identificar y controlar los errores que se cometan desde la toma de la muestra hasta su análisis se utilizan muestras testigo o de control de calidad. Estas muestras son manejadas en la misma forma que las normales. Su número y tipo dependerá del nivel de control que se requiera y de la actividad de la toma de muestras que se desee controlar. Un mayor número en diferentes etapas del proceso da mejor control de los resultados, pero a un costo elevado. Existen muchos tipos de muestras que se pueden utilizar como control de calidad, las más utilizadas son: blancos, duplicados, ciegas, divididas y fortificadas.

- Blancos Consisten en muestras de agua destilada preparadas en el laboratorio y que son transportadas, manejadas y analizadas en la misma forma que las muestras que se tomen. De esta manera, se pueden detectar a partir de los resultados de los análisis indicios o pruebas de contaminación durante el proceso. Los principales tipos de blancos que se utilizan son los siguientes. Blanco de viaje. Su objetivo es controlar la contaminación que puede presentarse durante el trayecto al sitio de muestreo y de regreso al laboratorio, incluyendo la preparación del material. El control (muestra) se prepara en el laboratorio, se transporta de ida y regreso sin abrirlo en ningún momento y se analiza con las muestras tomadas. Este tipo de blancos es de especial interés para análisis de compuestos orgánicos volátiles, de hecho, es su principal uso, ya que otro tipo de contaminantes normalmente no penetran en los recipientes, siempre y cuando no se abran. Se recomienda considerar un blanco de viaje por día y por tipo de muestra. Blanco de campo. Su objetivo es evaluar la contaminación de la muestra por su manejo. El blanco es preparado en el laboratorio, transportado al sitio de muestreo y sujeto a todas las operaciones que se realicen para la obtención de la muestra, es decir, se destapa en el sitio, se vacía en los recipientes o instrumentos de muestreo, se le adicionan conservadores, se realizan las mediciones in situ necesarias etcétera. En forma más específica, los blancos de campo pueden ser blancos de equipo, blancos de conservadores y blancos de preparación. Se recomienda utilizar un blanco por día de muestreo y por tipo de aparato, tipo de conservador o procedimiento de preparación. En el caso de las muestras blancos, se pueden presentar un gran número de controles, que serían prácticamente imposible de analizar. Una estrategia consiste en preparar todos los blancos necesarios y únicamente analizar aquellos que se consideren claves para detectar algún tipo de contaminación. En caso de detectar algún indicio, se podrá

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proceder a analizar el resto de blancos, sobre todo de aquellas muestras que puedan verse afectadas. Los blancos que no se utilicen pueden ser eliminados.

- Fortificadas Este tipo de muestras de control se utiliza para evaluar la exactitud, es decir, la habilidad del laboratorio para medir el valor de cierto contaminante. El control consiste en seleccionar una de las muestras tomadas y adicionar una cantidad conocida de cierto contaminante en el momento de la toma. La muestra sirve para evaluar las pérdidas del contaminante durante la transportación y almacenamiento y, en algunos casos, para conocer algunas interferencias. Se recomienda tomar un control por cada veinte muestras de un contaminante.

- Ciegas Estas muestras son soluciones estándares de concentraciones conocidas, que sirven, generalmente, para evaluar la exactitud de los laboratorios antes de la contratación de los servicios. El uso de este tipo de muestras es parte de los procedimientos rutinarios de certificación. Los controles pueden ser preparados a partir de reactivos individuales o adquirirlos en laboratorios especializados o entidades de certificación.

- Duplicado Se enfoca a evaluar la precisión de un laboratorio. Por precisión se entiende la medida de la capacidad para reproducir resultados consistentes. La evaluación se enfoca a las condiciones del equipo y las técnicas de muestreo del personal. Un duplicado consiste en dividir una misma muestra en dos partes iguales, una de las cuales es enviada al laboratorio como una muestra adicional cualquiera, para ser analizada junto con el resto. Se recomienda que se prepare una muestra duplicado por contaminante y sesión de muestreo por cada veinte muestras del mismo medio.

- Muestras divididas Este tipo de muestras se utiliza para evaluar el desempeño de diferentes laboratorios. Su preparación es similar a las muestras duplicado, pero en este caso se envía cada parte de la muestra a diferentes laboratorios. Se recomienda aplicar este control en forma periódica, para detectar si existe algún problema en las campañas de muestreo rutinarias. 6.2.6.3. Calibración de equipo Generalmente, las mediciones de gasto (aforos), pH, temperatura, oxígeno disuelto y conductividad se realizan en el lugar (in situ), con equipos de campo. La medición de estos parámetros es muy frecuente y representa información básica con la cual se debe contar para evaluar la calidad del agua. Por esta razón, conviene que estos equipos sean adquiridos por el OO. Para garantizar su correcta operación y cuidado, y así disminuir los errores asociados con su uso, el PCD debe establecer un programa de mantenimiento y calibración permanente. Cada equipo debe contar con una bitácora donde se registren estas actividades, y en especial es recomendable adherir una

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etiqueta con la fecha de la última calibración, el valor obtenido y la fecha de la siguiente calibración programada. El procedimiento de calibración depende de las indicaciones del fabricante. En términos generales, se utilizan tres tipo de controles: blancos, soluciones estándar y estándares de control. Los primeros sirven para calibrar el instrumento para una concentración cero; los estándares, que pueden ser varios con diferentes concentraciones conocidas, sirven para ajustar el aparato a diferentes niveles; y por último, el estándar de control se utiliza para revisar la calibración cada vez que se utilice el equipo. 6.2.6.4. Registro y documentación Para llevar un control de las actividades de toma y manejo de muestras, resulta esencial llevar un adecuado registro y documentación de todas las actividades realizadas. El principal objetivo de este registro es validar la información que se produce y, de ser necesario, poder defender un resultado. De esta forma, el PCD debe diseñar un sistema para la identificar las muestras y documentar todas las actividades involucradas. Este sistema debe considerar como mínimo, el etiquetado, las cadenas de custodia y registro y libretas de campo. 6.3. MEDIDAS DE SEGURIDAD (EPA, 1994) Todas las actividades relacionadas con los sistemas de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales representan riesgos elevados para la salud del personal del OO. En Estados Unidos, en la década de los ochentas, la incidencia de accidentes y enfermedades de trabajadores de OO relacionados con servicios sanitarios fue alrededor de 2.5 veces mayor que la que se presentó en todo el resto de las industrias (Johnson et al., 1994). Los riesgos a que están expuestos los trabajadores de los sistemas de alcantarillado y plantas de tratamiento, además de los accidentes comunes de trabajo, se refieren al manejo de espacios confinados, que tal como se ha mencionado, pueden presentar condiciones de falta de oxígeno, toxicidad y explosividad, además del contacto permanente con las aguas residuales, las cuales tienen características biológico-infecciosas. Muchos accidentes ocurren porque no se reconoce un peligro potencial. Con materiales apropiados, un entrenamiento adecuado, controles seleccionados cuidadosamente y equipo de protección para el personal, los riesgos asociados con las actividades de campo pueden ser reducidos. La clave para evitar y, en su caso, responder apropiadamente a situaciones de emergencia es, antes que nada, reconocer las actividades que pueden causar daño o enfermedad. 6.3.1. Tipos de Riesgos Riesgo se le llama a cualquier situación de peligro para la salud y seguridad pública. Los riesgos potenciales que el personal puede encontrar durante las visitas de

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inspección y actividades de muestreo se pueden dividir en riesgos físicos, atmosféricos e infecciosos. 6.3.1.1. Riesgos Físicos Existen muchos riesgos potenciales asociados con el ambiente físico de los sistemas de alcantarillado, plantas de tratamiento y las instalaciones comerciales o industriales que se visiten. a) Caídas y resbalones Al realizar una inspección, se encuentran muchas situaciones que pueden causar que ocurra una caída. Las escaleras y peldaños, especialmente en alcantarillas están sujetos a corrosión y muchas veces no se encuentran en buenas condiciones. Estas estructuras deben examinarse antes de entrar. Si existe alguna duda en la firmeza de los escalones, se deberá utilizar una escalera portátil. Adicionalmente, superficies resbaladizas causadas por humedad, derrames o fugas de materiales líquidos pueden presentar un riesgo potencial. Muchas de las caídas ocurren debido a errores humanos. Resulta frecuente que un inspector concentre su atención en un área en particular, y pase por alto algún peligro inminente. Muchas veces esto ocurre por poca visibilidad, asociada con la presencia de humo o vapor espeso. b) Temperaturas En las actividades de campo se pueden encontrar temperaturas extremas, ya sea durante la inspección o el muestreo. La mayoría de las veces el calor es generado por vapor o causado por una reacción química. También pueden presentarse temperaturas bajas causadas por el contacto con líquidos criogénicos. c) Electricidad El peligro de un accidente con electricidad se asocia con páneles eléctricos de alto voltaje (control de motores, bombas, etcétera.) o en líneas de producción de la industria de la galvanoplastía que incluya baños de recubrimiento. El personal debe ser cuidadoso para no convertirse en puerto de descarga por pararse en agua, metal, o encontrarse en contacto con tubería metálica cerca de equipo eléctrico. d) Inundaciones Los riesgos por inundaciones también son frecuentes. Estas pueden ser producto de lluvia en exceso, fallas en equipos, o tuberías, por un aislamiento impropio del sistema o falla de las albercas de retención de derrames. En este caso el personal deberá estar capacitado para identificar áreas de seguridad y evitar en todo momento situarse en zonas en las que pueda quedar atrapado.

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6.3.1.2. Riesgos Atmosféricos Los riesgos atmosféricos incluyen espacios con deficiencia de oxígeno, o con condiciones inflamables, explosivas o tóxicas. Antes de entrar en una alcantarilla o en algún otro espacio confinado es indispensable verificar las condiciones de ventilación para evitar exponerse a cualquier situación de éstas. La deficiencia de oxígeno es causada por el desplazamiento de éste por otros gases o por su consumo por reacciones químicas. La concentración mínima de oxígeno en volumen que debe haber en un espacio es de 19.5%, según el Departamento del Trabajo, Seguridad y Salud Ocupacional de Estado Unidos, conocido como OSHA por sus siglas en inglés. Para concentraciones menores, se requiere un equipo de respiración. Las atmósferas ricas en oxígeno, que existen cuando la concentración es mayor del 25%, también son peligrosas por su poder para propiciar la combustión. La Tabla 6.2 muestra la composición normal del aire, como por ciento en volumen.

Tabla 6.2 Composición normal del aire Gas Volumen

Nitrógeno 78.09%

Oxígeno 20.95%

Argón 0.93%

Bióxido de Carbono 0.03% Gases como el nitrógeno y el bióxido de carbono, que bajo circunstancias normales no son dañinos, pueden aumentar en grandes cantidades en áreas confinadas hasta desplazar al oxígeno. Cuando la concentración de oxígeno es del 10 al 16%, una persona experimenta falta de aliento. La pérdida de conciencia ocurre entre 6-10% y la muerte rápida cuando la concentración es menor al 6%. a) Atmósfera explosiva El peligro de explosión o de incendio es la amenaza potencial más grande y está asociada con el manejo inadecuado de materiales peligrosos. Fuentes de materiales explosivos incluyen fugas en tanques de almacenamiento, derrames accidentales de procesos o materiales de desecho y mezclas accidentales de materiales incompatibles. La gasolina es el líquido inflamable más común en el sistema de alcantarillado. Las fuentes en el drenaje son en su mayoría fugas de tanques de almacenamiento subterráneos y descargas o derrames accidentales de gasolineras y estaciones de servicio. La gasolina es más ligera que el agua, por lo que flota en la superficie y los vapores se esparcen en todo el sistema de alcantarillado. Se requiere muy poca cantidad de gasolina para generar una atmósfera explosiva en un espacio confinado. El metano es el gas inflamable más común en el sistema de alcantarillado. Es producto de la descomposición de los desechos orgánicos y el componente primario del gas

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natural. Una fuga en una tubería de gas natural puede filtrarse fácilmente al sistema de alcantarillado. El metano es más ligero que el aire lo que permite que se almacene en la parte superior de un espacio confinado. b) Atmósfera tóxica Las sustancias tóxicas son usadas regularmente por la industria. Su número y toxicidad varía de industria a industria. Algunos ejemplos de gases tóxicos y sus características son los siguientes: Ácido Sulfhídrico o Sulfuro de Hidrógeno (H2S). Es el gas más común que se encuentra en el alcantarillado. Es formado por la descomposición anaerobia de materia orgánica por reducción de los sulfatos; es más pesado que el aire por lo que tiende a almacenarse en la parte inferior de un área cerrada. En bajas concentraciones tiene un olor a huevo podrido, sin embargo, en altas concentraciones, se daña el olfato y no puede ser detectado por su olor. La concentración tóxica (TLV-TWA) para el H2S es de 10 ppm. Concentraciones más altas provocan daño en los ojos, en el sistema nervioso y en el sistema respiratorio. Una solución cáustica (sulfuro de sodio) se forma cuando el gas entra en contacto con las mucosas de los ojos y del tracto respiratorio. En concentraciones de 500-1000 ppm, el sistema respiratorio se paraliza y ocurre la muerte. Ácido Cianhídrico o Cianuro de Hidrógeno (HCN). Es generado cuando las sales de cianuro, que se encuentran en las plantas con baños para recubrimientos metálicos principalmente, reaccionan con una corriente de aguas residuales. El gas causa la muerte impidiendo el paso de oxígeno al torrente sanguíneo. Cloro (Cl2). Gas que se usa en los procesos de recubrimientos metálicos para destruir cianuro y en las plantas de tratamiento de agua para desinfección. Además de tener un olor irritante, el cloro es corrosivo en presencia de humedad. Se combina con la humedad de los pulmones y forma ácido clorhídrico en el sistema respiratorio, lo que provoca un edema pulmonar (fluido en los pulmones) a partir de concentraciones de 50 ppm. A concentraciones de 1000 ppm ocurre la muerte rápidamente. Monóxido de Carbono (CO). Es otro gas que se genera en el alcantarillado por la descomposición anaerobia de materia orgánica. La exposición a este gas provoca asfixia, ya que la hemoglobina de la sangre es 300 veces más afín por el monóxido de carbono que por el oxígeno. Combinado con hemoglobina forma hemoglobina carboxílica, como resultado, las células de la sangre no pueden transportar oxígeno al cuerpo. Vapores tóxicos. Los vapores son gases de sustancias volátiles que normalmente se encuentran sólidas o líquidas y que también presentan un peligro para los inspectores y el personal de muestreo. Los solventes clorados generan vapores que se acumulan en el alcantarillado. Algunos vapores tienen efecto anestésico cuando de inhalan. Los vapores generalmente son más pesados que el aire, lo que causa que en espacios

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confinados el aire sea desplazado hacia fuera creando una atmósfera deficiente en oxígeno. c) Monitoreo de espacios confinados Un espacio confinado es definido como un lugar limitado en entrada o salida, sujeto a una deficiencia de oxígeno y a la acumulación de agentes tóxicos o combustibles. Esta clase de lugares incluyen alcantarillas, estaciones de bombeo, pozos de visita, drenaje pluvial y bóvedas, principalmente. El monitoreo atmosférico o de espacios confinados debe tener prioridad sobre cualquier actividad, para asegurar condiciones de trabajo adecuadas. Hay dos métodos principales para monitorear deficiencias de oxígeno, presencia de una atmósfera explosiva o gases tóxicos: los instrumentos de lectura directa y los análisis de laboratorio Los instrumentos de lectura directa son los métodos más efectivos para la detección rápida de condiciones adversas y por lo tanto son las herramientas principales para la caracterización inicial de un sitio. Los instrumentos que se discuten a continuación son lo más usados comúnmente para el monitoreo atmosférico.

- Detector simple: Diseñado para detectar gases específicos, como monóxido de carbono, metano o sulfuro de hidrógeno. Estos gases se presentan comúnmente en sistemas de alcantarillado y espacios confinados. Las unidades de detección simple pueden detectar gases poco comunes.

- Detector doble: Detecta la falta de oxígeno y condiciones explosivas en un

área determinada.

- Detector combinado: Detecta la falta de oxígeno, la explosividad y la presencia de un gas tóxico. Este tipo de medidores proporciona máxima protección mediante la detección de los tres factores de riesgo.

La mayoría de los detectores están diseñados para gases comunes como el sulfuro de hidrógeno, y no detectan sustancias poco comunes como los vapores del tricloroetileno. Sin embargo, existen equipos de campo que permiten la detección de estos gases. Estos equipos o kits consisten en una pequeña bomba y tubos de vidrio que contienen un indicador químico que está sellado hasta que es usado. El indicador en el tubo detector es específico para un contaminante o grupo de gases. Un volumen determinado de aire es llevado por el tubo y el contaminante reacciona con el indicador químico, produciendo un cambio en el color que es comparado con un carta de colores que determina una concentración aproximada. La atmósfera de un espacio confinado puede cambiar repentinamente; por lo tanto, es recomendable un detector que esté monitoreando continuamente. Además, los

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detectores deben estar equipados con una alarma visual y audible que se active ya sea porque existen condiciones de riesgo o porque la batería esta baja. Es importante recordar también que el uso de un monitor de ambiente no asegura condiciones seguras. Los detectores de gas sólo son una fuente de información de situaciones peligrosas. d) Análisis de laboratorio Muchas veces puede ser necesario realizar análisis específicos para medir contaminantes que no son detectados por un instrumento de medición directa o para conocer los límites de detección que dan los aparatos. Las muestras de aire para ciertas sustancias pueden ser recolectadas con una bomba que succione aire a través de un filtro o con equipos especializados. 6.3.1.3. Riesgos infecciosos La exposición continua a las características biológico-infecciosas de las aguas residuales representa un riesgo para la salud de los trabajadores de sistemas de alcantarillado y plantas de tratamiento. En la Tabla 6.3 se indican las principales enfermedades relacionadas con el agua y la forma en que generalmente se transmiten. Si bien, es de esperarse que el agua residual no sea ingerida, el contacto permanente y cercano puede ocasionar ingestión accidental.

Tabla 6.3 Principales enfermedades relacionadas con el agua

Enfermedad Vía de infección Cólera, hepatitis infecciosa, leptospirosis,

paratifoidea, tularemia, tifoidea Por ingestión

Disentería amibiana, disentería bacilar, gastroenteritis

Por ingestión y contacto

Ascariasis, conjuntivitis, enfermedades diarreicas, lepra, sarna, sepsis y úlcera de

la piel, tiña, tracoma

Por contacto

Gusano de guinea, esquistosomiasis Por un huésped intermedio que se desarrolla en el medio acuático y contacto

con la piel Paludismo, oncocercosis, enfermedad del

sueño, fiebre amarilla Por insectos vectores relacionados con el

medio acuático Adaptada de: Tebbutt, 1994

La transmisión de enfermedades infecciosas requiere la presencia de un agente infeccioso, en cantidad y condiciones suficientes (dosis infecciosa), y un huésped susceptible de ser infectado, que presente la vía adecuada para el ingreso del agente infeccioso. En el caso de las aguas residuales es muy probable que las dosis infecciosas de numerosos padecimientos se encuentren presentes. Por otro lado el huésped

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susceptible de ser infectado puede ser cualquier trabajador en contacto permanente con las aguas residuales. De esta forma, el único aspecto que puede controlarse es la vía de infección, es decir la forma en que el agente infeccioso se introduce en el organismo. De aquí la importancia de seguir estrictamente las medidas de seguridad, como el uso de ropa de protección y los accesorios que se comentan más adelante y las prácticas de higiene, para evitar cualquier contacto accidental. Adicionalmente, es recomendable que todos los trabajadores se encuentren vacunados contra aquellas enfermedades para las que exista vacuna, como el tétanos, ya que independientemente de que un padecimiento esté asociado o no con el agua, las aguas residuales son una excelente vía de transmisión de un sin número de padecimientos. 6.3.1.4. Riesgos asociados con usuarios industriales específicos No obstante de que no es posible discutir todos los riesgos que se pueden encontrar en la industria, existen rasgos específicos de cierto tipo de instalaciones que se deben de tener identificados. Algunos de éstos se mencionan en la Tabla 6.4.

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Tabla 6.4 Principales riesgos asociados con usuarios industriales

específicos Industria Riesgos

Plantas de acabados metálico

Usan grandes cantidades de sustancias que generalmente son reactivas y corrosivas; pueden generar vapores irritantes y mezclas inflamables. La

mayor parte se aplican en baños de recubrimiento metálico. Los riesgos que comúnmente se presentan son: falta de espacio, pisos

mojados, emisión de vapor de baños de recubrimiento caliente y líneas de alto voltaje como parte del proceso de recubrimiento metálico. En el área

de tratamiento de aguas hay exposición al cloro (tratamiento de cianuros) y al dióxido de sulfuro (reducción del cloro hexavalente).

Curtido de piel Exposición a sustancias como: ácido sulfúrico (durante el blanqueo y decapado), cromo (agente de curtido), cianuro (usado en el teñido) y

conservadores que incluyen naftaleno, fenol y pentaclorofenol. Fabricación de

semiconductores Industria por lo general muy limpia debido a la naturaleza de las

operaciones, por lo que la evaluación de riesgos puede ser engañosa. Factores de riesgo incluyen exposición al freón y a solventes clorados

usados para limpiar y remover máscaras fotoresistentes y la exposición a ácidos como el fluorhídrico y el fluorobórico.

Acero y hierro Exposición a hornos calientes durante la fabricación del coque, hierro y acero. Presencia de vapores que provienen de los baños calientes.

Riesgos físicos incluyen movimiento de equipos y pisos resbaladizos causados por aceites lubricantes de molinos, motores y bombas.

Lavanderías industriales Exposición a equipo caliente y a solventes. También son frecuentes los pisos resbaladizos causados por agua o aceite.

Manufactura de celulosa, papel y cartón

Dependen del proceso de operación. Principalmente presentan pisos resbaladizos en el área de proceso, reactores calentados por vapor para el cocimiento de la madera y exposición a químicos como: sulfatos de sodio,

sosa cáustica, amoniaco (proceso de celulosa) y cloro, hipocloritos, compuestos orgánicos clorados (proceso de blanqueado).

Manufactura de baterías Aguas residuales con partículas metálicas (en la producción de ánodos), generación de calor (vapor del templado de elementos), exposición a ácido

sulfúrico (cuando es añadido a las baterías y derrames o salpicaduras durante la prueba y limpiado del equipo).

Manufactura y mezclado de sustancias químicas

Los materiales que se manejan pueden ser peligrosos. Se puede hacer contacto con un líquido desconocido si la vigilancia es pobre en las áreas

de producción o si el equipo de mezclado tiene fugas o no tiene el mantenimiento adecuado.

Fuente: EPA, 1994 6.3.2. Equipo de seguridad Reconocer los peligros físicos y atmosféricos asociados con la inspección y el muestreo es importante; sin embargo, el simple conocimiento de los peligros no garantiza condiciones seguras de trabajo. Un jefe está obligado a proveer el equipo necesario de seguridad y establecer un sistema de entrenamiento para sus empleados. Es importante recordar que la responsabilidad de usar el equipo y seguir los procedimientos adecuadamente depende de cada individuo. Los trabajadores que entran a áreas donde hay materiales peligrosos (ya sea en condiciones normales o de derrames) deben de estar protegidos contra los peligros termales, atmosféricos, químicos y biológicos.

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6.3.2.1. Protección respiratoria Su función es prevenir la exposición a atmósferas peligrosas y proveer una fuente de aire limpio. El tipo de respirador utilizado depende del tipo de trabajo y de los peligros que éste implique. Los tipos básicos son: a) Respirador purificador de aire Purifica el aire a través de un elemento filtrante que remueve los contaminantes antes de entrar a la máscara. El filtro remueve partículas de polvo y pequeñas concentraciones de gas o vapor, sin embargo, no protege contra altas concentraciones de gases. Este tipo de respirador no suministra más oxígeno que el que se filtre por la máscara. Los purificadores de aire incluyen:

- Respirador de gas y vapor. Pasa el aire contaminado a través de una cápsula química que atrapa los gases y vapores. La cápsula contiene carbón vegetal o una mezcla de cal y sosa cáustica, y tiene una duración limitada. La mayoría no son efectivas contra gases y vapores que no pueden ser removidos por el químico que contienen o porque reaccionen con éste.

- Respirador de partículas. El aire contaminado pasa por un filtro de cápsula para remover partículas. Estas cápsulas no proveen protección alguna contra vapores y gases tóxicos. Las concentraciones atmosféricas para las que los filtros son una protección adecuada varían dependiendo de la sustancia y el tamaño de partícula.

- Respirador purificador de aire. Utiliza un ventilador para pasar el aire contaminado a través de un aparato que remueve los contaminantes y provee aire a la mascarilla.

- Respirador de combinación de gases, vapor y partículas (referido como máscara de gas). Filtra el aire contaminado a través de un frasco que contiene un filtro que absorbe gases y vapores.

b) Respirador con suministro de aire Difiere de los respiradores purificadores de aire, en que el aire es suministrado por una fuente externa al usuario. Incluyen:

- Respirador autónomo. Ofrece protección contra gases tóxicos y deficiencia de oxígeno por medio de un tanque de aire transportado por el usuario. Este respirador es conocido por sus siglas en inglés como SCBA “self contained breathing apparatus”. El SCBA protege contra muchos tipos de contaminantes, pero un factor importante es que el suplemento de aire es limitado, además de ser grande y pesado, por lo que restringe el movimiento en espacios confinados.

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- Respirador con suministro de aire (Supplied-air respirator –SAR-). Mediante una línea de inyección, proporciona aire de una fuente externa. El SAR debe estar equipado con un SCBA que suministre de 5 a 15 minutos de aire para que en situaciones de emergencia el usuario pueda escapar. El SAR permite extender los periodos de trabajo y es menos voluminoso que un SCBA, pero la línea de aire limita el desplazamiento del trabajador. La línea debe estar protegida y el trabajador debe tener cuidado con ella.

- Respirador autónomo y con suministro de aire. Este equipo combina ambos tipos de respiradores para que en caso de que el suministro externo sufra alguna avería se cuente con una carga de aire transportada por el usuario.

En una emergencia, los aparatos de respiración se convierten en artículos indispensables de protección. La falla de estos equipos puede presentar consecuencias fatales, por lo que es muy importante seguir estrictamente las instrucciones de uso, limpiado y mantenimiento. De la misma forma, es indispensable que los empleados reciban entrenamiento sobre su uso y que conozcan las limitaciones del equipo. 6.3.2.2. Ropa de protección y accesorios Para el desempeño de las actividades cotidianas que involucren cualquier tipo de riesgo y sobre todo para el caso de una situación de emergencia es indispensable utilizar ropa de protección apropiada. El aspecto más importante para seleccionar la vestimenta es definir las condiciones de trabajo para determinar el material más adecuado. Generalmente existen dos aspectos predominantes: la protección contra temperaturas elevadas e inclusive fuego y contra sustancias específicas. La ropa de protección puede ir desde trajes abiertos hasta trajes completamente cerrados generalmente hechos con materiales elásticos. El material de los trajes depende de las sustancias que se manejen. Este debe ser elegido considerando las siguientes características: permeabilidad a las sustancias (porosidad), penetración por accesorios (cierres, costuras, puños, cuellos etcétera.), degradación y durabilidad, flexibilidad y efectos de la temperatura, principalmente. a) Protección contra el calor La ropa diseñada para proteger de temperaturas elevadas, proporciona poca protección contra sustancias peligrosas. Esta ropa debe incluir: protección para la cabeza (casco con broche en la barbilla y orejeras), capucha de fibra resistente, careta, protección para el cuerpo (abrigos y pantalones), guantes para proteger del agua caliente, flamas, cortadas, o pinchaduras, y botas generalmente de plástico o cuero con puntas de acero y suelas antiderrapantes. b) Protección contra sustancias Esta ropa está diseñada para proteger la piel y los ojos del contacto directo con sustancias peligrosas. Este tipo de vestimenta esta hecha de materiales que protegen

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de ciertas sustancias o grupos de sustancias, por lo que siempre se debe tener presente que no todos los materiales protegen en todas las situaciones. A pesar de que la ropa sea resistente a cierta sustancia principal, pequeñas cantidades de otras pueden atacar al material. La mayoría de este tipo de ropa no protege del calor, inclusive se puede derretir o quemar si se expone al fuego. Este tipo de ropa puede ser encapsulada y no encapsulada.

- No encapsulada. Consiste en varias piezas de vestido y equipo diseñado para proteger el cuerpo de salpicaduras. Este tipo de vestimenta no provee protección de peligros atmosféricos, gases, polvos, y vapores.

- Encapsulada. Es un traje completo y cerrado que proporciona protección para todo el cuerpo. Las botas y guantes pueden estar por separado o formar parte del traje. El usuario se encuentra bajo estrés físico cuando se encuentra en una unidad encapsulada. Se debe proporcionar protección respiratoria.

Los accesorios que deben acompañar a la ropa de protección incluyen:

- Lentes de seguridad. Necesarios durante inspecciones y muestreo para prevenir el contacto de sustancias peligrosas con los ojos. El uso de lentes de contacto es poco recomendable, ya que si alguna sustancia peligrosa entra en contacto con el ojo por una salpicadura o emisión de vapor, ésta es atrapada por el lente dificultando su extracción y causando mayor daño.

- Careta. Debe ser utilizada en áreas donde se presenten radiaciones (UV, lasers, luz). La careta protege contra calor, chispas y objetos voladores.

- Cascos. Protegen la cabeza de objetos bajos, protuberancias (tuberías bajas o techos chaparros) y objetos que se caen.

- Protección para los oídos. Protege contra daño fisiológico y alteraciones psicológicas causadas por ruidos extremos.

- Botas con puntas de acero. Protege a los pies contra el contacto de sustancias, objetos que se caen y derrames. Las botas deben estar hechas de material aislante, suelas antiderrapantes, y deben ser resistentes al aceite, solventes y grasas.

- Guantes. La protección para las manos es necesaria cuando se toman o se manejan muestras de aguas residuales, para evitar tanto riesgos infecciosos como efectos de sustancias peligrosas. Además, los guantes pueden proteger a las manos de cortadas o rasguños. Existen diferentes tipos de guantes que pueden ser usados: los de piel protegen contra cortadas y raspaduras, los hechos con nitrilo de hule protegen contra ácidos, bases y alcoholes, y los fabricados a base de hule protegen contra gases y vapor de agua.

- Chalecos Reflectores de Seguridad. Los chalecos son muy convenientes cuando se trabaja en áreas de trafico vehicular.

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- Cuchillo o Navaja. Es conveniente que el trabajador porte un cuchillo o navaja que pueda auxiliarlo en casos de emergencia.

- Linterna. Resulta de utilidad para mejorar la visibilidad en instalaciones o espacios confinados. En este caso la linterna debe estar sellada para no producir chispas que puedan provocar una explosión.

- Sistema de comunicación de dos vías. Un radio es la manera más efectiva de mantener contacto entre los diferentes integrantes del equipo y la oficina central. Es recomendable que siempre se pruebe el equipo al llegar y al salir de cada sitio de trabajo. Si ocurre algún accidente, la persona que realice el rescate está obligada a pedir ayuda antes de que se le de alguna asistencia a la víctima.

6.3.2.3. Señalamientos para desviación de tráfico Estos señalamientos son necesarios cuando se realicen actividades en calles y avenidas con tráfico vehicular. Siempre que sea posible es conveniente que algún trabajador o la policía desvíe y dirija el tráfico. En caso de que la actividad la realice algún trabajador del OO, éste debe usar chalecos reflectores de seguridad, casco y zapatos especiales. Para protección tanto de las personas como de los empleados, los dispositivos deben ser instalados inmediatamente al llegar al sitio de trabajo y no deben ser removidos hasta que se haya terminado. Los siguientes dispositivos pueden ser usados para desviar el tráfico del área de trabajo.

- Dispositivos de Alerta. Consisten en luces rotatorias e intermitentes y anuncios con flechas para alertar tanto a conductores como a peatones. Se colocan entre el área de trabajo y el tráfico que se dirige hacia ella,

- Barricadas. Siempre que sea posible se deberá colocar un vehículo o un equipo pesado entre el tráfico y el área de trabajo, para tener plena libertad de acción.

- Conos o triángulos de emergencia. Son usados con el objetivo de desviar el tráfico mientras pasa por el área de trabajo.

6.3.2.4. Dispositivos de Ventilación Algunos espacios confinados tienen una adecuada circulación de aire, ya sea natural o inducida mecánicamente; sin embargo en algunos espacios probablemente sea necesario remover gases o vapores. El método más común es introducir una manguera larga y flexible conectada a un ventilador, en el espacio a ventilar, de tal forma que se introduzca aire al espacio en el punto más bajo posible. La ventilación debe de operar continuamente mientras se realicen los trabajos, ya que la atmósfera en un espacio confinado puede cambiar repentinamente.

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6.3.2.5. Arneses de Seguridad y Equipo de Recuperación o Rescate Cualquier entrada a un espacio confinado debe llevarse a cabo por un equipo de personas de al menos dos integrantes. La persona que esté afuera debe estar lista por si se requiere ayuda, y es su obligación mantener contacto visual y por radio (en caso de que se cuente con el equipo) con la persona que se encuentra adentro. Todas las personas que entren a un espacio restringido deben usar un arnés de seguridad y un equipo de recuperación. Un arnés del tipo paracaídas para el cuerpo entero con una línea de seguridad atada a los hombros es lo recomendable. Este tipo de arnés mantendrá el cuerpo en posición vertical y permitirá que la persona sea arrastrada fuera del área de trabajo en caso de sufrir algún accidente y perder la conciencia. Aproximadamente, la mitad de las muertes en estos espacios ocurren cuando se intentan rescates no planeados, en los que un trabajador se introduce instintivamente en el espacio para ayudar a un compañero lesionado (EPA, 1994). Por lo tanto, es conveniente que la línea de seguridad se encuentre atada a un mecanismo de recuperación (malacate), que incluya un dispositivo de sujeción en caso de caída. Este tipo de sistema trabaja de una manera similar al cinturón de seguridad de automóvil, en donde un cierre centrifugo es activado cuando ocurre un tirón. Si se requiriera rescatar a una persona, este sistema de seguridad elimina la necesidad de entrar al espacio confinado. Es aconsejable que los equipos de recuperación o rescate sean de un fabricante o distribuidor autorizado y que sean adquiridos como un paquete completo, que incluya el servicio de reparación y entrenamiento para su uso. Los componentes de un sistema de rescate deben tener especificaciones y repuestos de fábrica que garanticen su adecuado funcionamiento, de lo contrario pueden propiciar una lesión humana. El equipo de seguridad debe ser debidamente cuidado e inspeccionado. Antes de su uso es conveniente hacer una inspección visual. Como parte del programa de seguridad se debe implantar una revisión oficial y mantenimiento e inspección del equipo. Un arnés seguro y una soga de seguridad deben de ser examinados en los siguientes aspectos: hilos deshilachados en las cuerdas, cortadas o rasgaduras, daño químico, podredumbre, enroscaduras o endurecimiento extremo. 6.3.3. Programa de entrenamiento Como parte del programa de seguridad se deberá establecer un programa permanente de entrenamiento y capacitación, conducido por un profesional. El personal no capacitado involucrado en inspecciones y muestreo debe recibir un adecuado entrenamiento para asegurarse de que tenga el conocimiento y las habilidades para realizar sus tareas de una manera segura. Los procedimientos de seguridad deberán convertirse en rutinas y la mejor manera de lograrlo es haciendo sesiones periódicas de entrenamiento obligatorio para todo el personal. El programa deberá comprender discusiones teóricas, entrenamiento en el trabajo y ejercicios prácticos en

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procedimientos de emergencia. Entre los aspectos que deberán considerarse en el programa de entrenamiento y capacitación están los siguientes:

- Identificación de riesgos en el trabajo - Identificación de situaciones de emergencia - Uso de equipo de emergencia - Uso de comunicaciones y de sistemas de alarma - Procedimientos para manejar materiales peligrosos - Prácticas de primeros auxilios - Prácticas de prevención

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7. ANÁLISIS Y MANEJO DE INFORMACIÓN La implantación y desarrollo de un PCD genera mucha información que debe ser utilizada para generar acciones. Todas las actividades del programa producen información: encuestas de usuarios, permisos de descarga, reportes de cumplimiento, visitas de inspección, programa de monitoreo, etcétera. Esta información es necesaria para la operación diaria del PCD, por lo que debe estar perfectamente organizada y disponible para el personal. Para asegurar que la información esté disponible es necesario desarrollar procedimientos claros para todas las actividades involucradas con la generación, manejo y análisis de la información. Dentro de éstas, resulta esencial establecer un Sistema de Manejo de Información (SMI). Un buen sistema es clave para asegurar un PCD exitoso. En este capítulo se presentan comentarios acerca de la información que debe mantenerse en este sistema, y cómo manejar y ubicar, en forma general, los diferentes tipos de información. Es importante remarcar que un SMI no necesariamente requiere un sistema de cómputo, aunque contar con uno significa grandes ventajas. Un elemento esencial de cualquier programa es la generación de productos informativos, tanto al interior del OO como para su difusión pública. En el primer caso, consisten en reportes dirigidos a los diferentes niveles de la organización e inclusive a niveles superiores dentro del gobierno municipal. En el caso de productos informativos para difusión pública, éstos serán desarrollados con el fin de dar a conocer a la sociedad los resultados alcanzados e involucrarla en el programa. En ambas situaciones, los productos informativos deberán reflejar el trabajo realizado y los logros alcanzados. La Figura 7.1 muestra en forma esquemática las actividades relacionadas con la información y el flujo que ésta debe seguir. Como puntos de partida se tienen todas las actividades, que de una u otra manera, generan información. Estas alimentan al SMI, donde la información se registra, organiza, circula y archiva. A partir del SMI, la información debe ser utilizada; primeramente, se analiza y evalúa, para posteriormente generar reportes e informes, ya sea al interior del OO o para la comunidad regulada y público en general. Estos son los denominados productos informativos.

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SISTEMA DE

MANEJO DE INFORMACIÓN

REGISTRO YCONTROL

GENERACIÓN DE INFORMACIÓN

EVALUACIÓN Y ANÁLISIS

PRODUCTOS INFORMATIVOS

Figura 7.1 Flujo de información

7.1. ACTIVIDADES GENERADORAS DE INFORMACIÓN Para iniciar el planteamiento del manejo de la información, se identificarán todas las actividades que de alguna forma generan información en el PCD. Para cada actividad deberá definirse la forma en que quedará registrada y la vía por la que llegará al OO. Puede presentarse información en forma escrita, como reportes de actividades, resultados de laboratorio o solicitudes; en forma oral, vía telefónica, como quejas y denuncias; o inclusive en forma electrónica, si se cuenta con alguna dirección en Internet o vía fax. La forma de llegada al OO puede ser por correo, entrega personal, transmisión electrónica etcétera. Entre las actividades generadoras de información se encuentran las siguientes: encuestas, solicitudes, informes de recorridos de campo, dictámenes técnicos, información técnica de los usuarios, caracterización del sistema, planos, mapas, manuales, resultados de laboratorio, reportes de visitas de inspección, reportes de atención de emergencias, quejas y denuncias, permisos de descarga, comunicaciones

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internas y externas, reportes de cumplimiento de los usuarios, minutas de reuniones, acuerdos, leyes y reglamentos, etcétera. 7.2. SISTEMA DE MANEJO DE INFORMACIÓN (SMI) Un SMI se define como el conjunto de procedimientos para el registro, control y distribución de toda la información producida, y sirve para establecer un flujo de información y garantizar su uso en tiempo y forma. 7.2.1. Objetivos de un SMI El objetivo principal de un SMI es conocer la ubicación de la información que genera un PCD y asegurar su uso por el personal, en el momento indicado. Si los resultados del programa de monitoreo se evalúan y analizan después de varios meses pierden gran parte de su utilidad, sobre todo si en el momento del monitoreo se registró alguna situación inesperada. De la misma forma, los resultados de las visitas de inspección pueden reflejar algún problema, que si no es detectado y atendido a tiempo podrá llegar a significar una situación de gravedad. Para diseñar o planear un SMI se deben tener en cuenta las siguientes consideraciones:

- Permitir que la información sea distribuida dentro del OO. - Proporcionar acceso fácil y recuperación rápida de cualquier información

que se necesite, tal como la ubicación de usuarios o el estado actual de las condiciones de cumplimiento.

- Permitir al personal acceder a la información necesaria con base en búsquedas básicas, como las inspecciones programadas en cierto mes, las fechas de los monitoreos industriales, los resultados de laboratorio o las juntas realizadas.

Las especificaciones del sistema, es decir, el tipo de procedimientos y los medios físicos necesarios, deben obedecer a las necesidades del OO y dependen de factores tales como el tamaño del sistema, el número de usuarios industriales, el nivel de control requerido, el personal y los recursos disponibles. 7.2.2. Registro y control de información Para cada tipo de información identificado, se establecerá un procedimiento de recepción y registro considerando la vía de llegada. El registro podrá realizarse, cuando menos, con la fecha de recepción y un número consecutivo. Por ejemplo, el OO puede usar un cuaderno en el cual cada uno de los correos sea brevemente identificado, indique la fecha en la cual fue recibido y se le asigne un número (clave) como identificación adicional relacionada con su ubicación. A partir del registro se establecerá

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la forma de controlar la información para su circulación entre los usuarios al interior del OO. Existen tres formas básicas para la circulación de la información:

- Hoja de ruta. Se anexa a la información, con el nombre del personal del programa que debe revisarla. Esta hoja debe indicar el plazo para hacerlo y turnarla a la persona correspondiente, para prevenir que se pierda en algún escritorio.

- Sistema de préstamo de la información. Consiste en llevar un registro, de manera tal que cualquiera que tome la información deje su nombre y la fecha en que la ha tomado.

- Acceso controlado a la información. Una vez que el documento original ha sido incorporado en el SMI, revisado por el personal y apropiadamente archivado, es conveniente que éste ya no sea removido. Será preferible, que de requerirse alguna consulta se realice en una fotocopia del documento. Otra manera de limitar el acceso es restringir las actividades del manejo de la información a una o dos personas, cuyas únicas funciones sean registrarla, archivarla apropiadamente y responder a los requerimientos del personal del programa.

7.2.3. Archivo y almacenamiento de la información En general, en un SMI es apropiado separar físicamente la información general del programa, que consiste en la caracterización del sistema y la información del programa de monitoreo, de los expedientes de los usuarios. La información general del programa puede mantenerse en lugares específicos, como una zona de consulta, un estante o en un gabinete o archiveros especiales. La de uso cotidiano debe estar disponible para quien la necesite, en cualquier momento. Por ejemplo, se puede colgar en la pared el plano maestro de caracterización del sistema, para poder identificar fácilmente qué usuario puede ser el responsable de algún problema o aquellos usuarios cercanos que puedan ser visitados en la misma fecha. Como parte de la información general del programa se deberán considerar referencias bibliográficas, manuales y documentos de apoyo. Los procedimientos del PCD también deben estar a la mano, para que el personal pueda aclarar cualquier duda, por ejemplo, la forma de realizar una inspección o cómo seguir los procedimientos de Aseguramiento y control de calidad. Por otro lado, la información específica de cada uno de los usuarios debe estar archivada por separado, ya que su consulta no es tan frecuente. Los expedientes pueden ser organizados, alfabéticamente, por sectores, o por tipo de usuario (los más importantes en una sección y los demás en otra). Si el usuario tiene más de una instalación dentro del municipio, cada una de sus instalaciones debe tener su información agrupada y clasificada de manera tal que no se confunda. Es muy común

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que los usuarios más importantes sean inspeccionados con mayor regularidad, monitoreados más frecuentemente y se les solicite reportes más a menudo, por lo que resulta eficiente mantener separados estos expedientes de aquellos que se necesiten con menor frecuencia. 7.2.4. Tiempo de conservación de la información Para evitar acumular una gran cantidad de información, el OO debe decidir cuánto tiempo se requiere conservarla. El principal factor que afecta esta decisión es el tiempo que establece la ley aplicable, tanto en el ámbito municipal como estatal y federal. El OO debe mantener, al menos, toda la información específica de las industrias, tanto tiempo como sea de utilidad y posteriormente mandarla a almacenar o deshacerse de ella. En el caso de información con carácter legal, después de que el periodo que establece la ley expire, el OO podrá mandarla a un archivo para referencia futura. 7.2.5. Información confidencial Un aspecto que debe considerarse en el SMI, es el manejo de información confidencial. Este tipo de información se cataloga de esta manera por indicación del usuario. La LGEEPA, en el Capítulo II referente a Inspecciones y Muestreo en el artículo 165, señala que en lo que se refiere al manejo de información confidencial, ésta deberá mantenerse por la autoridad en absoluta reserva, si así lo indica el interesado, salvo en caso de requerimiento judicial. Generalmente, la información confidencial se refiere al proceso industrial o los materiales usados en la producción. Esta información, por lo tanto, no deberá estar disponible al público, deberá registrarse en forma especial indicando mediante una etiqueta esta condición y mantenerse por separado. Su acceso será limitado y estrictamente controlado. 7.2.6. SMI computarizado Un sistema computarizado, el cual consiste esencialmente en una base de datos, es capaz de administrar y procesar grandes cantidades de información en forma muy eficiente. Esto libera tiempo al personal y les permite enfocarse a las tareas esenciales del programa, incluyendo el análisis de información, que resulta ser la actividad que se pospone usualmente. Si el OO tiene muchos usuarios deberá analizar la posibilidad de implementar un Sistema de Manejo de Información en una computadora personal con un software apropiado, que permita llevar una base de datos. Actualmente existen en el mercado equipos con software incluido a precios accesibles, que cubren perfectamente las necesidades de un SMI. Esto hace que no sea necesario contar con un programa específicamente diseñado, para la mayoría de los casos, salvo que el tamaño del OO así lo requiera.

153

Entre las ventajas que ofrece un SMI computarizado se pueden mencionar las siguientes:

- Realizar búsquedas específicas en la base de datos - Ejecutar rápidamente cálculos y gráficas para analizar la información. - Generar documentos de rutina, como reportes de inspección, avisos a los

usuarios, programas de trabajo, etcétera - Incorporar los procedimientos del programa de visitas de inspección y de

monitoreo. En la actualidad, existen diferentes paquetes comerciales para manejar la información que genera el PCD. Para seleccionar el paquete o software adecuado, se deben definir los siguientes puntos:

- Necesidades del PCD - Compatibilidad con el equipo disponible (computadoras, impresoras,

modems, etcétera) - Costo de la licencia y actualizaciones - Idioma - Facilidad de manejo - Soporte técnico proporcionado por el distribuidor o el fabricante

Un aspecto muy importante es considerar que aunque el software incluya todas las funciones deseadas, si el personal no sabe cómo utilizarlo, éste no será el adecuado. Una ventaja adicional que puede plantearse al establecer un SMI computarizado es la posibilidad de manejar un canal de comunicación con los usuarios vía Internet. De esta forma se pueden agilizar los envíos de reportes de cumplimiento de los usuarios y notificaciones sobre actividades y visitas de inspección. Más aún, por este medio se puede establecer un sistema de información del estado del programa, su evolución y perspectivas. En la actualidad, el manejo de información a través de este medio representa grandes ventajas a precios accesibles, que pueden ser aprovechadas por el programa, sin embargo no se puede descartar por completo el uso de los medios tradicionales de envío y recepción de reportes impresos. No importa qué tan útil parezca un SMI computarizado, la decisión de implantarlo dependerá de la situación particular de cada OO y estará en función del número de industrias importantes que existan en el municipio, la capacidad del personal y el costo de operación y mantenimiento (actualización) del sistema. En la medida que se cuente con más usuarios que impliquen mayor número de actividades, los beneficios de un sistema computarizado serán más claros y por lo tanto su justificación.

154

7.2.7. Aseguramiento y control de la calidad del SMI La información generada y recopilada en un PCD se usa para tomar decisiones e iniciar acciones en el corto, mediano y largo plazo. Dado que esta información es muy importante para la operación del programa es imprescindible que los datos sean de buena calidad. Si las decisiones de operación del programa se basan en datos inexactos o incompletos, éstas serán equivocadas. Un SMI que contiene información dudosa o de mala calidad pierde la confianza del personal y puede llegar a ser de muy poca utilidad. Existen cuatro problemas básicos que pueden limitar la utilidad de cualquier SMI: información errónea; no actualizada, pérdida y falta de recursos. 7.2.7.1. Información errónea. Para prevenir, reducir o identificar y corregir la introducción de información errónea en el sistema, el OO debe desarrollar e implantar procedimientos que aseguren y controlen su calidad. Entre éstos se pueden considerar:

- Identificación del personal La persona que maneje la información, ya sea manualmente o en una computadora deberá ser fácilmente identificable, ya sea mediante sus iniciales o un código numérico específico.

- Transcripción mínima de información La información debe ser transcrita de una hoja o formato a otra, el menor número de veces. Los errores ocurren (número escrito incorrectamente) cuando, por ejemplo, los resultados de laboratorio se transcriben de la propia hoja de resultados, a otra que los resume y a otra forma para su ingreso al SMI.

- Revisiones independientes Resulta de utilidad tener otra persona, además del encargado principal, para revisar los datos descargados en las hojas de ruta o dentro de la computadora. En este caso, es simple revisar los datos que capturó la primera persona para asegurarse de que son correctos.

- Captura por duplicado En un sistema automático, una forma sencilla de revisar la información es capturar dos veces los datos.

- Cambios en la información

155

Cuando es necesario realizar alguna corrección de la información en el SMI después de que ha sido ingresada en el sistema, se deberá registrar el cambio, indicando el nuevo valor, el valor anterior, la razón del cambio, la fecha y la persona que lo realizó.

- Controles y señales de alerta Otro método para controlar la información es señalar en los formatos las características de la información que se deberá capturar. En el caso de datos de calidad del agua se señalarán los intervalos de cada parámetro a transcribir; por ejemplo, para el pH será de 2-12, ya que valores fuera de éste se podrán considerar errores de medición. Los intervalos se establecerán con base en el significado físico de la información y las mediciones históricas del sistema. Si un valor cae fuera de un intervalo establecido, tendrá que ser revisado. En un sistema computarizado estos métodos son muy eficientes ya que el mismo sistema puede bloquear su captura o realizarla en forma condicional y enviar una señal de alarma. 7.2.7.2. Información no actualizada. Para mantener la utilidad de la información en el SMI ésta deberá ser actualizada sistemáticamente. Como se mencionó, el OO debe alimentar la información diariamente y colocarla en los archivos apropiados tan rápido como sea posible para eliminar cualquier retraso. Es mucho más eficiente archivar la información tan pronto como es recibida, que colocarla dentro de un fólder (“para archivar”) y archivarla después. 7.2.7.3. Pérdida de información. Es muy fácil perder información si nunca es colocada dentro del sistema. De esta forma, es muy importante registrar toda la correspondencia, reportes, informes, documentos técnicos de referencia, y cualquier otra información recibida por el SMI. Todo el personal necesita entender la importancia de esta actividad. Otra manera en que la información se puede perder es si no se regresa a su lugar y la información permanece en el escritorio de alguien. 7.2.7.4. Falta de recursos. Cualquier SMI por bueno que sea no funcionará si no se aseguran los recursos humanos y el presupuesto necesario para su operación y mantenimiento. Usualmente el manejo de información, especialmente archivar, es la actividad menos importante en la lista de actividades diarias de cualquiera. Por lo tanto si el PCD tiene muchos usuarios, se recomienda que una persona sea asignada específicamente para manejar la información. Cuando el PCD es pequeño, la función del manejo de información deberá estar claramente asignada a personal con otras tareas.

156

7.3. EVALUACIÓN Y ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN Si bien las actividades de generación y manejo de la información son muy importantes, la evaluación y análisis es la actividad mediante la cual, la información sin procesar, es decir, los simples datos, se convierten en información de utilidad para el programa. La evaluación de la información comprende la revisión de las actividades que la generaron para determinar si la información es confiable o no y la interpretación de los resultados para que adquieran un significado. El análisis de la información se realiza a la luz de los objetivos que se establecieron para generarla; así, expresará si los usuarios están cumpliendo o no, qué tipo de usuarios presentan problemas, en dónde se localizan, qué modificaciones de la NOM-002 se requieren, en qué sitios se presentan situaciones de emergencia, etcétera. 7.3.1. Identificación de acciones de control Para todas las actividades de generación de información identificadas se definirán claramente las formas o procedimientos de evaluación y análisis para llegar a la información deseada. Se debe tener presente que la información generará acciones específicas de control del sistema (incluyendo a los usuarios) que se deberán realizar. En la Tabla 7.1 se ejemplifica para diferentes actividades, el correspondiente procedimiento de evaluación, análisis y la acción que producirán. Esta Tabla puede ser utilizada como un formato para especificar la secuencia de actividades y asegurar que cada una de ellas se realice con el objetivo de generar una acción de control. Para complementar la Tabla 7.1, el formato que se utilice debe incluir el nombre del área o persona responsable.

Tabla 7.1 Formato para la identificación de acciones a partir de las actividades de generación, evaluación y análisis de la información

Actividad generadora Evaluación Análisis Acción de control Visita de inspección Revisión del plan y

desarrollo de la visita Dictamen técnico de la

visita Emisión de permiso de

descarga (con condiciones de cumplimiento)

Monitoreo de usuarios Revisión de procedimientos de

Aseguramiento y Control de Calidad

Reporte de niveles de contaminantes por arriba

de lo esperado

Visita de inspección a usuarios bajo sospecha de no estar cumpliendo

Monitoreo de la calidad del agua residual en la llegada a la planta de

tratamiento

Revisión de procedimientos de

Aseguramiento y Control de Calidad

Contaminantes que exceden los niveles de

diseño

Modificación de la NOM-002,

identificación de usuarios responsables

Vigilancia de condiciones de

explosividad

Revisión del procedimiento de

calibración y mantenimiento del equipo de medición

Valores de Límite Mínimo de Explosividad

mayores al 20%

Inicio del plan de contingencias

157

7.3.2. Métodos de evaluación de la información En términos generales, en el PCD se tendrán dos tipos de información: aquella proporcionada por los usuarios en solicitudes, visitas de inspección y reportes; y la generada por el propio OO. En el primer caso, generalmente no se tienen elementos específicos para evaluar la calidad de la información. En un principio será difícil saber si el gasto de la descarga es el correcto o si los niveles y contaminantes reportados son los que realmente están presentes en las aguas residuales, por lo que la calidad dependerá de la buena voluntad del usuario. Posteriormente, conforme a los hechos observados, se podrá ir definiendo si la información proporcionada es real o no y se podrá exigir a los usuarios su revisión. Por otro lado, la información generada por el programa se refiere principalmente a la calidad de las aguas residuales en diferentes puntos del sistema. En este caso, la principal herramienta para evaluarla son los procedimientos de AC/CC que se han venido comentando. Como resultado de la revisión de estos procedimientos se deberá concluir si la información es confiable o si existe algún hecho que haga suponer que puede existir algún error. En este caso, la mejor alternativa es volver a generar la información dudosa, compararla con la obtenida previamente y decidir cuál es la más confiable. La información no confiable puede descartarse o archivarse con las anotaciones correspondientes para evitar su uso. 7.3.3. Métodos de análisis de la información 7.3.3.1. Cifras significativas En todos los reportes en los que se trabaje con valores numéricos (concentraciones, temperaturas, cargas contaminantes, etcétera) se debe tener especial cuidado con el número de decimales que se escriben, ya que éstos significan el nivel de exactitud de la medición. Por ningún motivo se deben escribir más decimales que aquellos que realmente se midieron y que por lo tanto tienen un significado (cifras significativas). De la misma forma, escribir menos decimales o redondear los números significa una pérdida de información. Por ejemplo, si se mide la temperatura con un termómetro que mide décimas de grado centígrado, los valores que se deben utilizar tendrán un decimal (30.1, 30.0, 25.7 ºC). Si estos valores se expresan con dos decimales (30.10, 30.00 o 25.70 ºC), el último decimal no tiene ningún significado. En contraste, si en este mismo caso las temperaturas se expresan sin decimales (30, 30 y 25 ºC) se estará perdiendo información. 7.3.3.2. Tablas y Gráficas La forma más común de analizar y presentar la información es a través de tablas y gráficas. Una tabla es la forma de organizar las mediciones o variables (concentraciones, temperaturas, u otra propiedad de las aguas residuales) en relación con un espacio o tiempo, denominado variable independiente (Puntos Críticos, hora del día, mes del año, etcétera). La gráfica no es más que la representación de la tabla,

158

que permite visualizar la información de una forma más directa y sencilla. Es recomendable que una gráfica siempre incluya la tabla que representa. Las gráficas se representan en el espacio definido por dos ejes: el horizontal, o eje de las “X” y el vertical o eje de las “Y”. En general las “Y” expresan los valores que define una variable “X”.Cada eje es dividido en intervalos correspondientes a las variables que se van a graficar. Por la escala o intervalos de los ejes, las gráficas pueden ser lineales, semilogarítmicas y logarítmicas.

- Gráficas lineales. Los dos ejes presentan intervalos iguales y se utilizan cuando las variables no cambian mucho una con respecto a la otra; por ejemplo, la variación del gasto en el alcantarillado durante las 24 horas del día.

- Gráficas semilogarítmicas y logarítmicas En el primer caso, uno de los ejes presenta intervalos logarítmicos y el otro lineal, en el segundo ambos ejes presentan una escala logarítmica, es decir que los intervalos se incrementan en un orden de magnitud (0, 1, 10, 100, 1000, etcétera). Este tipo de gráficas se utilizan cuando las variables cambian mucho, es decir que siguen una relación logarítmica. Este tipo de gráficas son de utilidad para representar la variación de Coliformes fecales y totales en el tiempo. Un ejemplo de gráfica semilogarítmica se muestra en la Figura 7.2., la cual presenta la concentración de coliformes fecales en una descarga doméstica.

Figura 7.2 Gráfica semilogarítmica Por la forma de representar una gráfica, éstas pueden ser de varios tipos. Las más comunes son de barras, de tendencia, de frecuencias y probabilidad, de pastel y de correlación.

- Gráficas de Barras

1.0E+07

1.0E+08

1.0E+09

0 10 20 30 40

tiempo (días)

Col

iform

es fe

cale

s (N

MP

/100

ml)

159

Este tipo de gráficas se utilizan para comparar el valor de una variable (concentración de un contaminante) en diferentes sitios, años o usuarios, es decir, con relación a una variable discreta. Este tipo de gráficas puede enriquecerse si para cada barra (que representa un valor promedio) se incluyen los valores máximos y mínimos en cada sitio. De esta forma el valor promedio será más representativo si la variación entre los valores máximos y mínimos registrados es menor. Un ejemplo se muestra en la Figura 7.3., los datos representados son los resultados de DBO de los diferentes puntos críticos de la caracterización del sistema presentada en el Ejemplo 4.6.

Figura 7.3 Gráfica de barras

- Gráfica de tendencia En este tipo de representación el eje “X” corresponde a un intervalo de tiempo y el eje “Y” a cierta variable que se requiere analizar en forma separada. Este tipo de gráficas son de utilidad para poder detectar tendencias en la disminución o incremento de cierto contaminante en el sistema. Un ejemplo se puede ver en la Figura 7.4, que muestra la tendencia de la concentración media anual de SST en un sistema a lo largo de varios años de aplicar un PCD.

Figura 7.4 Gráfica de tendencia Nota: La linea de tendencia debe trazarse aplicando un método de ajuste de curvas (ver inciso 7.3.3.3).

0

200

400

600

800

1000

0 2 4 6

tiempo (años)

SS

T (m

g/L)

200

250

300

350

1 2 3 4 5 6Punto Crítico

DB

O (m

g/L)

160

- Gráfica de frecuencias y probabilidad acumulada En este tipo de gráficas se representa el número de veces que cierto valor o cierto intervalo se registró en una serie de valores, o bien la probabilidad acumulada de cierto valor o intervalo. En este caso, el eje “X” corresponde a la serie de valores registrados, y el eje “Y” a la frecuencia de cada intervalo de valores y al porcentaje acumulado. Un ejemplo de este tipo de gráfica es la distribución de mediciones de DQO en la obra de llegada a una Planta de Tratamiento de Agua Residual y se muestra en la Figura 7.5.

Figura 7.5 Gráfica de frecuencias y probabilidad

- Gráfica de Pastel La representación de este tipo de gráficas no corresponde a dos ejes, sino a una circunferencia (360o), que representa el 100%, dividida en segmentos o rebanadas, proporcionales al valor de la variable a graficar. Este tipo de gráficas se utiliza para representar mediciones o valores que sumados representan un valor total. Algunos ejemplos son: tipo de usuarios vs total de usuarios, inspecciones por mes vs inspecciones realizadas en el año, kg DBO/día por tipo de usuario vs kg DBO/día totales. El ejemplo que se muestra en la Figura 7.6. presenta el porcentaje de usuarios por giro industrial de un PCD.

Figura 7.6 Gráfica de pastel

02468

1012

100 200 300 400 500

DQO (mg/L)

Frec

uenc

ia

0

20

40

60

80

100

Pro

babi

lidad

ac

umul

ada

(%)

43% Ind. Alimentos

29% Ind. Textil

21% Curtidoras

7% Ind. Farmaceútica

161

- Gráfica de correlación En este tipo de gráficas se comparan los valores de dos variables para detectar alguna relación. Cada variable se grafica en un eje. En el caso de concentraciones los valores de cada punto deben corresponder a una misma medición. En este tipo de gráficas se define claramente la correlación entre variables como DBO y DQO, Conductividad y SDT, Cloruros y Conductividad, etcétera. Un ejemplo se muestra en la Figura 7.7. La línea de correlación debe obtenerse por un método de ajuste (ver inciso 7.3.3.3.).

Figura 7.7 Gráfica de correlación

7.3.3.3. Ajuste de curvas En los casos en que dos variables se relacionan en forma lineal, resulta de utilidad contar con una técnica que permita evaluar la validez de esta relación. Una serie de puntos en una gráfica podrán mostrar aparentemente una tendencia lineal, sin embargo no siempre será válida y dependerá de la variación de los resultados. La técnica estadística para evaluar la relación lineal entre dos variables se conoce como Regresión Lineal o Ajuste por mínimos cuadrados. En la actualidad, es común que el programa para aplicar esta técnica se encuentre incluido en las calculadoras científicas u hojas de cálculo. El procedimiento detallado para llevarlo a cabo se puede consultar en un libro de estadística básica. Al aplicar este procedimiento se obtienen tres parámetros: la pendiente (m) y ordenada al origen (b) de la ecuación de la recta que mejor representa la relación y el coeficiente de correlación (r). El valor de éste último va de –1 a 1, dependiendo si la pendiente es negativa o positiva. Un valor de 0 nos indica que no existe en absoluto una relación lineal y un valor de ±1 que la correlación es perfecta. Para mediciones reales, es prácticamente imposible obtener valores de 0 ó 1. La Tabla 7.2, muestra el valor mínimo que debe presentar el r para asegurar con una probabilidad del 95% que existe una relación lineal válida. Es importante mencionar que entre mayor número de mediciones se tengan, un valor menor de r nos asegura la validez de la relación.

200

300

400

500

600

200 250 300 350

DBO (mg/L)

DQ

O (m

g/L)

162

Tabla 7.2 Coeficientes de correlación lineal

Número de mediciones Valor mínimo de r para asegurar con un 95% de probabilidad que la relación es lineal

4 ± 0.96 5 ± 0.88 6 ± 0.82 7 ± 0.76 8 ± 0.71 10 ± 0.64

Fuente: WEF, 1996 Una vez que se comprueba la validez de la relación, la línea de correlación puede ser trazada en la gráfica, tomando los valores de m y b obtenidos. Es importante remarcar que esta línea es la que mejor representa la relación, independientemente de que parezca que puede trazarse una mejor. 7.3.3.4. Elaboración de Reportes e Informes Generalmente, toda actividad del PCD debe generar, con mayor o menor detalle, algún tipo de reporte. Para cada una, es conveniente definir un formato específicamente diseñado para dar a conocer de manera muy concreta cierto tipo de información. No será lo mismo el reporte de una sesión del programa de monitoreo, que el de una visita de inspección y que el de la atención de una emergencia. En el caso de los informes, éstos se refieren a documentos que consignan actividades y resultados en cierto periodo (mensual, semestral, anual etcétera). De esta forma, puede considerarse que un informe semestral estará formado por los reportes generados mensualmente o trimestralmente. Para preparar un reporte o informe resulta de utilidad considerar los siguientes pasos:

- Definición de objetivos y persona o grupo al que va dirigido - Establecimientos de la frecuencia de reporte - Identificación de la información necesaria - Selección de información esencial a ser incluida en el reporte - Diseño del formato del reporte (forma de representar la información) - Recomendaciones y observaciones - Incluir tabla de contenido, lista de tablas y figuras

Es importante que la elaboración de los informes, independientemente del periodo al que corresponda, se realice contínuamente a partir de la integración de los reportes y que no se deje para el final del periodo. De esta forma, el personal está al tanto de lo que sucede en el sistema y puede registrar cualquier observación o recomendación que surja en el momento.

163

7.3.4. Productos Informativos Como complemento a los reportes e informes, que generalmente son de uso interno, el PCD debe desarrollar documentos para la difusión del programa y sus resultados. Estos documentos pueden estar dirigidos a niveles superiores dentro del mismo OO, el municipio, el gobierno estatal o al público en general y son el medio principal para involucrar a la comunidad en el programa. Esto resulta de vital importancia, si se desea distribuir la responsabilidad del cuidado y recuperación del medio, tal como se mencionó en el objetivo del programa (Capítulo 2). Debido a que el principal objetivo de estos documentos es dar a conocer los logros del programa, éstos deben considerarse como productos informativos que sean atractivos para la gente a la que van dirigidos. Los productos informativos pueden ser de diferentes tipos: folletos, anuncios en prensa, carteles, revistas informativas, página electrónica, informes técnicos, etcétera. El tipo y nivel de cada producto deberá definirse dependiendo del tipo de personas o sector de la comunidad al que va dirigido y de los recursos disponibles. En términos generales, deberán plantearse productos para los diferentes sectores de la sociedad, tal como se señala en la Tabla 7.2. Otro aspecto importante de los productos informativos además de involucrar a la comunidad, es justificar el establecimiento y operación del programa. Esta justificación resulta de gran importancia en situaciones en las que los comunes recortes presupuestales, atentan contra los programas de control de la contaminación. Mediante los productos informativos se debe hacer notorio ante la opinión pública, la necesidad del programa y lo indispensable que resulta su correcta operación.

Tabla 7.3 Sector de la comunidad y tipo de producto informativo

Sector Producto Informativo

Gobierno Municipal Resultados, beneficios del programa, costos de operación,

necesidades.

Usuarios Informe técnico con resultados

Público en general Informe de difusión y resultados

Comunidad académica y científica Informe técnico detallado con acceso a la información

soporte

Escuelas Primarias y Secundarias Material educativo 7.4. REVISIÓN DEL PROGRAMA Dentro de las actividades de manejo y análisis de la información, la revisión del programa es el objetivo final más importante. La revisión como tal es la actividad que cierra un ciclo operativo (generalmente anual) y mediante la cual se detectan

164

deficiencias, se corrigen y se implementan las modificaciones necesarias del PCD. Toda actividad, independientemente de su campo, requiere etapas de revisión. En el caso particular de un programa de control de contaminación ésta resulta indispensable, por la complejidad técnica propia de los fenómenos de contaminación, la dificultad para lograr la aceptación y cumplimiento de los usuarios y los recursos disponibles, generalmente limitados. Estas características hacen que la administración de un PCD tenga que ser muy eficiente, pero sobre todo versátil, para poder avanzar, de aquí la gran importancia de las etapas de revisión. No obstante su importancia y lo inevitable de su ejecución, ésta no debe considerarse como una justificación para proceder a la ligera en el desarrollo del PCD. Si bien, el programa se irá desarrollando y ajustando, la revisión no justificará errores cometidos por malos análisis o interpretaciones de la situación; la revisión se justifica si se avanza para tener una mejor definición de los problemas y por lo tanto un mejor control de la contaminación. Todas las actividades del PCD son sujetas a revisión. Aquellas actividades de operación rutinaria serán revisadas por el personal directamente involucrado. En el caso del programa en su conjunto y de sus principales aspectos, la revisión debe contar con la participación de la comunidad de usuarios. Al respecto resulta indispensable establecer un procedimiento transparente, accesible a todos los interesados. Un procedimiento de este tipo es la mejor forma de que la comunidad asuma la responsabilidad del programa. Algunos de los cuestionamientos que pueden ser de ayuda en el momento de la revisión del programa se mencionan a continuación.

- ¿Se ha establecido con certeza el campo de acción del programa? - ¿Se cuenta con la autoridad suficiente, y ésta es respetada por los

usuarios? - ¿Se cuenta con procedimientos transparentes para el establecimiento de

LMP y su cumplimento y la aplicación de sanciones, que fomenten la confianza entre la autoridad y los usuarios?

- ¿Se cuenta con un sistema de tarifas sencillo, entendible y equitativo? - ¿Se han presentado eventos que hayan significado un riesgo al sistema? - ¿Se cuenta con personal calificado para asegurar que las mejores prácticas

para el manejo de efluentes industriales se están llevando a cabo? - ¿Se cuenta con una comunidad conciente de la importancia del programa? - ¿Se ha reducido la contaminación en el último año?

De las respuestas que se puedan dar a estas preguntas, sin duda alguna se desprenderán acciones que mejorarán el programa.

165

Finalmente, es importante enfatizar que un programa de control de descargas debe asumirse en su más amplio sentido. Tal como se expresó en los capítulos iniciales de esta guía:

El programa debe ser un esfuerzo conjunto del municipio, los industriales, el comercio y los ciudadanos en general, mediante el cual se distribuya la responsabilidad del cuidado y recuperación del ambiente.

De esta forma, el programa en sí y en especial su revisión, es una actividad permanente que implica la mejora continua en la recuperación y protección del ambiente.

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