NORMA OS.090PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

1. OBJETO....05

2. ALCANCE..05

3. DEFINICION..05

4. DISPOSICIONES GENERALES17

4.1 Objeto del tratamiento.....17

4.2 Orientacin bsica para el diseo.....17

4.3 Normas para los estudios de factibilidad..18

4.4 Normas para los estudios de ingeniera bsica.22

5. DISPOSICIONES ESPECFICAS PARA DISEOS DEFINITIVOS..23

5.1 Aspectos generales..23

5.2 Obras de llegada..24

5.3 Tratamiento preliminar26

5.3.1 Cribas26

5.3.2 Desarenadores.27

5.3.3 Medidor y repartidores de caudal..28

5.4 Tratamiento primario.29

5.4.1 Generalidades.29

5.4.2 Tanques Imhoff..29

5.4.3 Tanques de sedimentacin.31

5.4.4 Tanques de flotacin..34

5.5 Tratamiento secundarios34

5.5.1. Generalidades.34

5.5.2. Lagunas de estabilizacin34

5.5.2.1 Aspectos generales..34

5.5.2.2 Lagunas anaerobias..35

5.5.2.3 Lagunas aeradas.36

5.5.2.4 Lagunas facultativas..38

5.5.2.5 Diseo de lagunas para la remocin de organismos patgenos..40

5.5.2.6. Normas generales para el diseo de lagunas.41

15.5.3. Tratamiento con procesos de lodos activados.43

5.5.3.1 Aspectos generales..43

5.5.3.2 Sedimentador secundario..48

5.5.3.3 Zanjas de oxidacin...50

5.5.4 Filtros percoladores..52

5.5.5 Sistemas biolgicos rotativos de contacto.54

5.6 Otros tipos de tratamiento.54

5.6.1 Aplicacin sobre el terreno y reuso agrcola..54

5.6.2 Filtros intermitentes de arena56

5.6.3 Tratamiento anaerobio de flujo ascendente..57

5.7 Desinfeccin.60

5.8 Tratamiento terciario de aguas residuales60

5.9 Tratamiento de lodos..61

5.9.1 Generalidades..61

5.9.2 Digestin anaerobia.62

5.9.3 Lagunas de lodos.63

5.9.4 Aplicacin de lodos sobre el terreno.63

5.9.5 Remocin de lodos de las lagunas de estabilizacin64

5.9.6 Lechos de secado64

NORMA TCNICA DE EDIFICACIN S.090PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

1 OBJETOEl objetivo principal es normar el desarrollo de proyectos de tratamiento de aguas residuales en los niveles preliminar, bsico y definitivo.

2 ALCANCE

2.1 Las presentes normas estn relacionadas con las instalaciones que requieren una planta de tratamiento de aguas residuales municipales y los procesos que deben experimentar las aguas residuales antes de su descarga al cuerpo receptor o a su reutilizacin.

3 DEFINICIONES

3.1 AdsorcinFenmeno fisicoqumico que consiste en la fijacin de sustancias gaseosas, lquidas o molculas libres disueltas en la superficie de un slido.

3.2 AbsorcinFijacin y concentracin selectiva de slidos disueltos en el interior de un material slido, por difusin.

3.3 AcidezLa capacidad de una solucin acuosa para reaccionar con los iones hidroxilo hasta un pH de neutralizacin.

3.4 AcuferoFormacin geolgica de material poroso capaz de almacenar una apreciable cantidad de agua.

3.5 AeracinProceso de transferencia de oxgeno del aire al agua por medios naturales (flujo natural, cascadas, etc.) o artificiales (agitacin mecnica o difusin de aire comprimido).

3.6 Aeracin mecnicaIntroduccin de oxgeno del aire en un lquido por accin de un agitador mecnico.

3.7 Aeracin prolongadaUna modificacin del tratamiento con lodos activados que facilita lamineralizacin del lodo en el tanque de aeracin.

3.8 Adensador (Espesador)Tratamiento para remover lquido de los lodos y reducir su volumen.

3.9 AfluenteAgua u otro lquido que ingresa a un reservorio, planta de tratamiento o proceso de tratamiento.

3.10 Agua residualAgua que ha sido usada por una comunidad o industria y que contiene material orgnico o inorgnico disuelto o en suspensin.

3.11 Agua residual domsticaAgua de origen domstico, comercial e institucional que contiene desechos fisiolgicos y otros provenientes de la actividad humana.

3.12 Agua residual municipalSon aguas residuales domsticas. Se puede incluir bajo esta definicin a la mezcla de aguas residuales domsticas con aguas de drenaje pluvial o con aguas residuales de origen industrial, siempre que estas cumplan con los requisitos para ser admitidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.

3.13 AnaerobioCondicin en la cual no hay presencia de aire u oxgeno libre.

3.14 AnlisisEl examen de una sustancia para identificar sus componentes.

3.15 Aplicacin en el terrenoAplicacin de agua residual o lodos parcialmente tratados, bajo condiciones controladas, en el terreno.

3.16 BacteriasGrupo de organismos microscpicos unicelulares, con cromosoma bacteriano nico, divisin binaria y que interviene en los procesos de estabilizacin de la materia orgnica.

3.17 Bases de diseoConjunto de datos para las condiciones finales e intermedias del diseo que sirven para el dimensionamiento de los procesos de tratamiento. Los datos generalmente incluyen: poblaciones, caudales, concentraciones y aportes per cpita de las aguas residuales. Los parmetros que usualmente determinan las bases del diseo son: DBO, slidos en suspensin, coliformes fecales y nutrientes.

3.18 BiodegradacinTransformacin de la materia orgnica en compuestos menos complejos, poraccin de microorganismos.

3.19 BiopelculaPelcula biolgica adherida a un medio slido y que lleva a cabo la degradacin de la materia orgnica.

3.20 By-passConjunto de elementos utilizados para desviar el agua residual de un proceso o planta de tratamiento en condiciones de emergencia, de mantenimiento o de operacin.

3.21 Cmara de contactoTanque alargado en el que el agua residual tratada entra en contacto con el agente desinfectante.

3.22 Carbn activadoGrnulos carbonceos que poseen una alta capacidad de remocin selectiva de compuestos solubles, por adsorcin.

3.23 Carga del diseoRelacin entre caudal y concentracin de un parmetro especfico que se usa para dimensionar un proceso del tratamiento.

3.24 Carga superficialCaudal o masa de un parmetro por unidad de rea que se usa para dimensionar un proceso del tratamiento.

3.25 Caudal picoCaudal mximo en un intervalo dado.

3.26 Caudal mximo horarioCaudal a la hora de mxima descarga.

3.27 Caudal medioPromedio de los caudales diarios en un perodo determinado.

3.28 CertificacinPrograma de la entidad de control para acreditar la capacidad del personal de operacin y mantenimiento de una planta de tratamiento.

3.29 ClarificacinProceso de sedimentacin para eliminar los slidos sedimentables del agua residual.

3.30 CloracinAplicacin de cloro o compuestos de cloro al agua residual para desinfeccin y en algunos casos para oxidacin qumica o control de olores.

3.31 CoagulacinAglomeracin de partculas coloidales (< 0,001 mm) y dispersas (0,001 a 0,01 mm) en cogulos visibles, por adicin de un coagulante.

3.32 CoagulanteElectrolito simple, usualmente sal inorgnica, que contiene un catin multivalente de hierro, aluminio o calcio. Se usa para desestabilizar las partculas coloidales favoreciendo su aglomeracin.

3.33 ColiformesBacterias Gram negativas no esporuladas de forma alargada capaces de fermentar lactosa con produccin de gas a 35 +/- 0,5 C (coliformes totales). Aquellas que tienen las mismas propiedades a 44.5 +/- 0,2 C en 24 horas se denominan coliformes fecales (ahora tambin denominados coliformes termotolerantes).

3.34 CompensacinProceso por el cual se almacena agua residual y se amortigua las variaciones extremas de descarga, homogenizndose su calidad y evitndose caudales pico.

3.35 Criba gruesaArtefacto generalmente de barras paralelas de separacin uniforme (4 a 10 cm) para remover slidos flotantes de gran tamao.

3.36 Criba MediaEstructura de barras paralelas de separacin uniforme (2 a 4 cm) para remover slidos flotantes y en suspensin; generalmente se emplea en el tratamiento preliminar.

3.37 Criterios de diseoGuas de ingeniera que especifican objetivos, resultados o lmites que deben cumplirse en el diseo de un proceso, estructura o componente de un sistema.

3.38 Cuneta de coronacinCanal abierto, generalmente revestido, que se localiza en una planta de tratamiento con el fin de recolectar y desviar las aguas pluviales.

3.39 Demanda bioqumica de oxgeno (DBO)Cantidad de oxgeno que requieren los microorganismos para la estabilizacin de la materia orgnica bajo condiciones de tiempo y temperatura especficos (generalmente 5 das y a 20C).

3.40 Demanda qumica de oxgeno (DQO)Medida de la cantidad de oxgeno requerido para la oxidacin qumica de la materia orgnica del agua residual, usando como oxidante sales inorgnicas de permanganato o dicromato de potasio.

3.41 Densidad de energaRelacin de la potencia instalada de un aerador y el volumen, en un tanque de aeracin, laguna aerada o digestor aerobio.

3.42 Depuracin de aguas residualesPurificacin o remocin de sustancias objetables de las aguas residuales; se aplica exclusivamente a procesos de tratamiento de lquidos.

3.43 Derrame accidentalDescarga directa o indirecta no planificada de un lquido que contiene sustancias indeseables que causan notorios efectos adversos en la calidad del cuerpo receptor. Esta descarga puede ser resultado de un accidente, efecto natural u operacin inapropiada.

3.44 DesarenadoresCmara diseada para reducir la velocidad del agua residual y permitir la remocin de slidos minerales (arena y otros), por sedimentacin.

3.45 Descarga controladaRegulacin de la descarga del agua residual cruda para eliminar las variaciones extremas de caudal y calidad.

3.46 Desecho cidoDescarga que contiene una apreciable cantidad de acidez y pH bajo.

3.47 Desecho peligrosoDesecho que tiene una o ms de las siguientes caractersticas: corrosivo, reactivo, explosivo, txico, inflamable o infeccioso.

3.48 Desecho industrialDesecho originado en la manufactura de un producto especfico.

3.49 Deshidratacin de lodosProceso de remocin del agua contenida en los lodos.

3.50 DesinfeccinLa destruccin de microorganismos presentes en las aguas residuales mediante el uso de un agente desinfectante.

3.51 DifusorPlaca porosa, tubo u otro artefacto, a travs de la cual se inyecta aire comprimido u otros gases en burbujas, a la masa lquida.

3.52 DigestinDescomposicin biolgica de la materia orgnica del lodo que produce una mineralizacin, licuefaccin y gasificacin parcial.

3.53 Digestin aerobiaDescomposicin biolgica de la materia orgnica del lodo, en presencia de oxgeno.

3.54 Digestin anaerobiaDescomposicin biolgica de la materia orgnica del lodo, en ausencia de oxgeno.

3.55 Disposicin finalDisposicin del efluente o del lodo tratado de una planta de tratamiento.

3.56 Distribuidor rotativoDispositivo mvil que gira alrededor de un eje central y est compuesto por brazos horizontales con orificios que descargan el agua residual sobre un filtro biolgico. La accin de descarga de los orificios produce el movimiento rotativo.

3.57 Edad del lodoParmetro de diseo y operacin propio de los procesos de lodos activados que resulta de la relacin de la masa de slidos voltiles presentes en el tanque de aeracin dividido por la masa de slidos voltiles removidos del sistema por da. El parmetro se expresa en das.

3.58 Eficiencia del tratamientoRelacin entre la masa o concentracin removida y la masa o concentracin aplicada, en un proceso o planta de tratamiento y para un parmetro especfico. Puede expresarse en decimales o porcentaje.

3.59 EfluenteLquido que sale de un proceso de tratamiento.

3.60 Efluente finalLquido que sale de una planta de tratamiento de aguas residuales.

3.61 Emisario submarinoTubera y accesorios complementarios que permiten la disposicin de las aguas residuales pretratadas en el mar.

3.62 EmisorCanal o tubera que recibe las aguas residuales de un sistema de alcantarillado hasta una planta de tratamiento o de una planta de tratamiento hasta un punto de disposicin final.

3.63 Examen bacteriolgicoAnlisis para determinar y cuantificar el nmero de bacterias en las aguas residuales.

3.64 Factor de cargaParmetro operacional y de diseo del proceso de lodos activados que resulta de dividir la masa del sustrato (kg DBO/d) que alimenta a un tanque de aeracin, entre la masa de microorganismos en el sistema, representada por la masa de slidos voltiles.

3.65 Filtro biolgicoSinnimo de filtro percolador, lecho bacteriano de contacto o "biofiltro".

3.66 Filtro percoladorSistema en el que se aplica el agua residual sedimentada sobre un medio filtrante de piedra gruesa o material sinttico. La pelcula de microorganismos que se desarrolla sobre el medio filtrante estabiliza la materia orgnica del agua residual.

3.67 Fuente no puntualFuente de contaminacin dispersa.

3.68 Fuente puntualCualquier fuente definida que descarga o puede descargar contaminantes.

3.69 Grado de tratamientoEficiencia de remocin de una planta de tratamiento de aguas residuales para cumplir con los requisitos de calidad del cuerpo receptor o las normas de reuso.

3.70 IgualacinVer compensacin.

3.71 Impacto ambientalCambio o efecto sobre el ambiente que resulta de una accin especfica.

3.72 ImpermeableQue impide el paso de un lquido.

3.73 InterceptorCanal o tubera que recibe el caudal de aguas residuales de descargas transversales y las conduce a una planta de tratamiento.

3.74 Irrigacin superficialAplicacin de aguas residuales en el terreno de tal modo que fluyan desde uno o varios puntos hasta el final de un lote.

3.75 IVL (ndice Volumtrico de lodo)Volumen en mililitros ocupado por un gramo de slidos, en peso seco, de la mezcla lodo / agua tras una sedimentacin de 30 minutos en un cilindro graduado de 1000 ml.

3.76 Laguna aeradaEstanque para el tratamiento de aguas residuales en el cual se inyecta oxgeno por accin mecnica o difusin de aire comprimido.

3.77 Laguna aerobiaEstanque con alta produccin de biomasa.

3.78 Laguna anaerobiaEstanque con alta carga orgnica en la cual se efecta el tratamiento en laausencia de oxgeno. Este tipo de laguna requiere tratamiento posterior complementario.

3.79 Laguna de alta produccin de biomasaEstanque normalmente de forma alargada, con un corto perodo de retencin, profundidad reducida y con facilidades de mezcla que maximizan la produccin de algas. (Otros trminos utilizados pero que estn tendiendo al desuso son: laguna aerobia", laguna fotosinttica y laguna de alta tasa).

3.80 Laguna de estabilizacinEstanque en el cual se descarga aguas residuales y en donde se produce la estalibilizacin de materia orgnica y la reduccin bacteriana.

3.81 Laguna de descarga controladaEstanque de almacenamiento de aguas residuales tratadas, normalmente para el reuso agrcola, en el cual se embalsa el efluente tratado para ser utilizado en forma discontinua, durante los perodos de mayor demanda.

3.82 Laguna de lodosEstanque para almacenamiento, digestin o remocin del lquido del lodo.

3.83 Laguna de maduracinEstanque de estabilizacin para tratar el efluente secundario o aguas residuales previamente tratadas por un sistema de lagunas, en donde se produce una reduccin adicional de bacterias. Los trminos lagunas de pulimento o lagunas de acabado tienen el mismo significado.

3.84 Laguna facultativaEstanque cuyo contenido de oxgeno vara de acuerdo con la profundidad y hora del da.En el estrato superior de una laguna facultativa existe una simbiosis entre algas y bacterias en presencia de oxgeno, y en los estratos inferiores se produce una biodegradacin anaerobia.

3.85 Lechos bacterianos de contacto(Sinnimo de filtros biolgicos o filtros percoladores).

3.86 Lecho de secadoTanques de profundidad reducida con arena y grava sobre drenes, destinado a la deshidratacin de lodos por filtracin y evaporacin.

3.87 Licor mezcladoMezcla de lodo activado y desecho lquido, bajo aeracin en el proceso de lodos activados.

3.88 Lodo activadoLodo constituido principalmente de biomasa con alguna cantidad de slidos inorgnicos que recircula del fondo del sedimentador secundario al tanque de aeracin en el tratamiento con lodos activados.

103.89 Lodo activado de excesoParte del lodo activado que se retira del proceso de tratamiento de las aguas residuales para su disposicin posterior (vg. espesamiento, digestin o secado).

3.90 Lodo crudoLodo retirado de los tanques de sedimentacin primaria o secundaria, que requiere tratamiento posterior (espesamiento o digestin).

3.91 Lodo digeridoLodo mineralizado a travs de la digestin aerobia o anaerobia.

3.92 Manejo de aguas residualesConjunto de obras de recoleccin, tratamiento y disposicin y acciones de operacin, monitoreo, control y vigilancia en relacin a las aguas residuales.

3.93 Medio filtranteMaterial granular a travs del cual pasa el agua residual con el propsito de purificacin, tratamiento o acondicionamiento.

3.94 Metales pesadosElementos metlicos de alta densidad (por ejemplo, mercurio, cromo, cadmio, plomo) generalmente txicos, en bajas concentraciones al hombre, plantas y animales.

3.95 Mortalidad de las bacteriasReduccin de la poblacin bacteriana normalmente expresada por un coeficiente cintico de primer orden en d-1.

3.96 Muestra compuestaCombinacin de alicuotas de muestras individuales (normalmente en 24 horas) cuyo volumen parcial se determina en proporcin al caudal del agua residual al momento de cada muestreo.

3.97 Muestra puntualMuestra tomada al azar a una hora determinada, su uso es obligatorio para el examen de un parmetro que normalmente no puede preservarse.

3.98 Muestreador automticoEquipo que toma muestras individuales, a intervalos predeterminados.

3.99 MuestreoToma de muestras de volumen predeterminado y con la tcnica de preservacin correspondiente para el parmetro que se va a analizar.

3.100 Nematodos intestinalesParsitos (scaris lumbricoides, Trichuris trichiura, Necator americanus y Ancylostoma duodenale, entre otros) cuyos huevos requieren de un perodo latente de desarrollo antes de causar infeccin y su dosis infectiva es mnima(un organismo). Son considerados como los organismos de mayor preocupacin en cualquier esquema de reutilizacin de aguas residuales. Deben ser usados como microorganismos indicadores de todos los agentes patgenos sedimentables, de mayor a menor tamao (incluso quistes amibianos).

3.101 NutrienteCualquier sustancia que al ser asimilada por organismos, promueve su crecimiento. En aguas residuales se refiere normalmente al nitrgeno y fsforo, pero tambin pueden ser otros elementos esenciales.

3.102 Obras de llegadaDispositivos de la planta de tratamiento inmediatamente despus del emisor y antes de los procesos de tratamiento.3.103 Oxgeno disueltoConcentracin de oxgeno solubilizado en un lquido.

3.104 ParsitoOrganismo protozoario o nematodo que habitando en el ser humano puede causar enfermedades.

3.105 Perodo de retencin nominalRelacin entre el volumen y el caudal efluente.

3.106 pHLogaritmo con signo negativo de la concentracin de iones hidrgeno, expresado en moles por litro.

3.107 Planta de tratamientoInfraestructura y procesos que permiten la depuracin de aguas residuales.

3.108 Planta pilotoPlanta de tratamiento a escala, utilizada para la determinacin de las constantes cinticas y parmetros de diseo del proceso.

3.109 Poblacin equivalenteLa poblacin estimada al relacionar la carga de un parmetro (generalmente DBO, slidos en suspensin) con el correspondiente aporte per cpita (g DBO/(hab.d) o g SS/ (hab.d)).

3.110 Porcentaje de reduccinVer eficiencia del tratamiento (3.58).

3.111 PretratamientoProcesos que acondicionan las aguas residuales para su tratamiento posterior.

3.112 Proceso biolgicoAsimilacin por bacterias y otros microorganismos de la materia orgnica del desecho, para su estabilizacin.3.113 Proceso de lodos activadosTratamiento de aguas residuales en el cual se somete a aeracin una mezcla (licor mezclado) de lodo activado y agua residual. El licor mezclado es sometido a sedimentacin para su posterior recirculacin o disposicin de lodo activado.

3.114 Reactor anaerobio de flujo ascendenteProceso continuo de tratamiento anaerobio de aguas residuales en el cual el desecho circula en forma ascendente a travs de un manto de lodos o filtro, para la estabilizacin parcial de la materia orgnica. El desecho fluye del proceso por la parte superior y normalmente se obtiene gas como subproducto.

3.115 Requisito de oxgenoCantidad de oxgeno necesaria para la estabilizacin aerobia de la materia orgnica y usada en la reproduccin o sntesis celular y en el metabolismo endgeno.

3.116 Reuso de aguas residualesUtilizacin de aguas residuales debidamente tratadas para un propsito especfico.

3.117 Sedimentacin finalVer sedimentacin secundaria.

3.118 Sedimentacin primariaRemocin de material sedimentable presente en las aguas residuales crudas. Este proceso requiere el tratamiento posterior del lodo decantado.

3.119 Sedimentacin secundariaProceso de separacin de la biomasa en suspensin producida en el tratamiento biolgico.

3.120 Sistema combinadoSistema de alcantarillado que recibe aguas de lluvias y aguas residuales de origen domstico o industrial.

3.121 Sistema individual de tratamientoSistema de tratamiento para una vivienda o un nmero reducido de viviendas.

3.122 Slidos activosParte de los slidos en suspensin voltiles que representan a los microorganismos.

3.123 SSVTASlidos en suspensin voltiles en el tanque de aeracin.

3.124 Tanque spticoSistema individual de disposicin de aguas residuales para una vivienda o conjunto de viviendas que combina la sedimentacin y la digestin. El efluente es dispuesto por percolacin en el terreno y los slidos sedimentados yacumulados son removidos peridicamente en forma manual o mecnica.

3.125 Tasa de filtracinVelocidad de aplicacin del agua residual a un filtro.

3.126 TxicosElementos o compuestos qumicos capaces de ocasionar dao por contacto o accin sistmica a plantas, animales y al hombre.

3.127 Tratamiento avanzadoProceso de tratamiento fisicoqumico o biolgico para alcanzar un grado de tratamiento superior al tratamiento secundario. Puede implicar la remocin de varios parmetros como:

remocin de slidos en suspensin (microcribado, clarificacin qumica, filtracin, etc.); remocin de complejos orgnicos disueltos (absorcin, oxidacin qumica, etc.); remocin de compuestos inorgnicos disueltos (destilacin, electrodilisis, intercambio inico, smosis inversa, precipitacin qumica, etc.); remocin de nutrientes (nitrificacin-denitrificacin, desgasificacin del amonaco, precipitacin qumica, asimilacin, etc.).

3.128 Tratamiento anaerobioEstabilizacin de un desecho orgnico por accin de microorganismos en ausencia de oxgeno.

3.129 Tratamiento biolgicoProcesos de tratamiento que intensifica la accin de los microorganismos para estabilizar la materia orgnica presente.

3.130 Tratamiento convencionalProceso de tratamiento bien conocido y utilizado en la prctica. Generalmente se refiere a procesos de tratamiento primario o secundario y frecuentemente se incluye la desinfeccin mediante cloracin. Se excluyen los procesos de tratamiento terciario o avanzado.

3.131 Tratamiento conjuntoTratamiento de aguas residuales domsticas e industriales en la misma planta.

3.132 Tratamiento de lodosProcesos de estabilizacin, acondicionamiento y deshidratacin de lodos.

3.133 Tratamiento en el terrenoAplicacin sobre el terreno de las aguas residuales parcialmente tratadas con el fin de alcanzar un tratamiento adicional.

3.134 Tratamiento preliminarVer pretratamiento.

3.135 Tratamiento primarioRemocin de una considerable cantidad de materia en suspensin sin incluir la materia coloidal y disuelta.

3.136 Tratamiento qumicoAplicacin de compuestos qumicos en las aguas residuales para obtener un resultado deseado; comprende los procesos de precipitacin, coagulacin, floculacin, acondicionamiento de lodos, desinfeccin, etc.

3.137 Tratamiento secundarioNivel de tratamiento que permite lograr la remocin de materia orgnica biodegradable y slidos en suspensin.

3.138 Tratamiento terciarioTratamiento adicional al secundario. Ver tratamiento avanzado (Ver 3.127).

4 DISPOSICIONES GENERALES

4.1 Objeto del tratamiento

4.1.1 El objetivo del tratamiento de las aguas residuales es mejorar su calidad para cumplir con las normas de calidad del cuerpo receptor o las normas de reutilizacin.

4.1.2 El objetivo del tratamiento de lodos es mejorar su calidad para su disposicin final o su aprovechamiento.

4.2 Orientacin bsica para el diseo

4.2.1 El requisito fundamental antes de proceder al diseo preliminar o definitivo de una planta de tratamiento de aguas residuales, es haber realizado el estudio del cuerpo receptor. El estudio del cuerpo receptor deber tener en cuenta las condiciones ms desfavorables. El grado de tratamiento se determinar de acuerdo con las normas de calidad del cuerpo receptor.

4.2.2 En el caso de aprovechamiento de efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales, el grado de tratamiento se determinar de conformidad con los requisitos de calidad para cada tipo de aprovechamiento de acuerdo a la norma.

4.2.3 Una vez determinado el grado de tratamiento requerido, el diseo debe efectuarse de acuerdo con las siguientes etapas:

4.2.3.1 Estudio de factibilidad, el mismo que tiene los siguientes componentes: Caracterizacin de aguas residuales domsticas e industriales; informacin bsica (geolgica, geotcnica, hidrolgica y topogrfica); determinacin de los caudales actuales y futuros; aportes per cpita actuales y futuros; seleccin de los procesos de tratamiento; predimensionamiento de alternativas de tratamiento; evaluacin de impacto ambiental y de vulnerabilidad ante desastres; factibilidad tcnicoeconomica de las alternativas y seleccin de la ms favorable.

4.2.3.2 Diseo definitivo de la planta que comprende

estudios adicionales de caracterizacin que sean requeridos; estudios geolgicos, geotcnicos y topogrficos al detalle; estudios de tratabilidad de las aguas residuales, con el uso de plantas a escala de laboratorio o piloto, cuando el caso lo amerite; dimensionamiento de los procesos de tratamiento de la planta; diseo hidrulico sanitario; diseo estructural, mecnicos, elctricos y arquitectnicos; planos y memoria tcnica del proyecto; presupuesto referencial y frmula de reajuste de precios; especificaciones tcnicas para la construccin y manual de operacin y mantenimiento.

4.2.4 Segn el tamao e importancia de la instalacin que se va a disear, se podrn combinar las dos etapas de diseo mencionadas, previa autorizacin de la autoridad competente.

4.2.5 Toda planta de tratamiento deber contar con cerco perimtrico y medidas de seguridad.

4.2.6 De acuerdo al tamao e importancia del sistema de tratamiento, deber considerarse infraestructura complementaria: casetas de vigilancia, almacn, laboratorio, vivienda del operador y otras instalaciones que seale el organismo competente. Estas instalaciones sern obligatorias para aquellos sistemas de tratamiento diseados para una poblacin igual o mayor de 25000 habitantes y otras de menor tamao que el organismo competente considere de importancia.

4.3 Normas para los estudios de factibilidad

4.3.1 Los estudios de factibilidad tcnicoeconomica son obligatorios para todas las ciudades con sistema de alcantarillado.

4.3.2 Para la caracterizacin de aguas residuales domsticas se realizar, para cada descarga importante, cinco campaas de medicin y muestreo horario de 24 horas de duracin y se determinar el caudal y temperatura en el campo. Las campaas deben efectuarse en das diferentes de la semana. A partir del muestreo horario se conformarn muestras compuestas; todas las muestras debern ser preservadas de acuerdo a los mtodos estndares para anlisisde aguas residuales. En las muestras compuestas se determinar como mnimo los siguientes parmetros:

demanda bioqumica de oxgeno (DBO) 5 das y 20C; demanda qumica de oxgeno (DQO); coliformes fecales y totales; parsitos (principalmente nematodos intestinales); slidos totales y en suspensin incluido el componente voltil; nitrgeno amoniacal y orgnico; y slidos sedimentables.

4.3.3 Se efectuar el anlisis estadstico de los datos generados y si son representativos, se proceder a ampliar las campaas de caracterizacin.

4.3.4 Para la determinacin de caudales de las descargas se efectuarn como mnimo cinco campaas adicionales de medicin horaria durante las 24 horas del da y en das que se consideren representativos. Con esos datos se proceder a determinar los caudales promedio y mximo horario representativos de cada descarga. Los caudales se relacionarn con la poblacin contribuyente actual de cada descarga para determinar los correspondientes aportes per cpita de agua residual. En caso de existir descargas industriales dentro del sistema de alcantarillado, se calcularn los caudales domsticos e industriales por separado. De ser posible se efectuarn mediciones para determinar la cantidad de agua de infiltracin al sistema de alcantarillado y el aporte de conexiones ilcitas de drenaje pluvial. En sistemas de alcantarillado de tipo combinado deber estudiarse el aporte pluvial.

4.3.5 En caso de sistemas nuevos se determinar el caudal medio de diseo tomando como base la poblacin servida, las dotaciones de agua para consumo humano y los factores de contribucin contenidos en la norma de redes de alcantarillado, considerndose adems los caudales de infiltracin y aportes industriales.

4.3.6 Para comunidades sin sistema de alcantarillado, la determinacin de las caractersticas debe efectuarse calculando la masa de los parmetros ms importantes, a partir de los aportes per cpita segn se indica en el siguiente cuadro.

APORTES PER CPITA PARA AGUAS RESIDUALES DOMSTICASPARMETROS

- DBO 5 das, 20C, g / (hab.d)50

- Slidos en suspensin, g / (hab.d)90

- NH3 - N como N, g / (hab.d)8

- N Kjeldahl total como N, g / (hab.d)12

- Fsforo total, g/(hab.d)3

- Coliformes fecales. N de bacterias / (hab.d)2x1011

- Salmonella Sp., N de bacterias / (hab.d)1x108

- Nematodos intes., N de huevos / (hab.d)4x105

4.3.7 En las comunidades en donde se haya realizado muestreo, se relacionar la masa de contaminantes de DBO, slidos en suspensin y nutrientes, coliformes y parsitos con las poblaciones contribuyentes, para determinar el aporte per cpita de los parmetros indicados. El aporte per cpita domstico e industrial se calcular por separado.

4.3.8 En ciudades con tanques spticos se evaluar el volumen y masa de los diferentes parmetros del lodo de tanques spticos que pueda ser descargado a la planta de tratamiento de aguas residuales. Esta carga adicional ser tomada en cuenta para el diseo de los procesos de la siguiente forma:

para sistemas de lagunas de estabilizacin y zanjas de oxidacin, la descarga ser aceptada a la entrada de la planta. para otros tipos de plantas con tratamiento de lodos, la descarga ser aceptada a la entrada del proceso de digestin o en los lechos de secado.

4.3.9 Con la informacin recolectada se determinarn las bases del diseo de la planta de tratamiento de aguas residuales. Se considerar un horizonte de diseo (perodo de diseo) entre 20 y 30 aos, el mismo que ser debidamente justificado ante el organismo competente. Las bases de diseo consisten en determinar para condiciones actuales, futuras (final del perodo de diseo) e intermedias (cada cinco aos) los valores de los siguientes parmetros.

poblacin total y servida por el sistema; caudales medios de origen domstico, industrial y de infiltracin al sistema de alcantarillado y drenaje pluvial; caudales mximo y mnimo horarios; aporte per cpita de aguas residuales domsticas; aporte per cpita de DBO, nitrgeno y slidos en suspensin; masa de descarga de contaminantes, tales como: DBO, nitrgeno y slidos; y concentraciones de contaminantes como: DBO, DQO, slidos en suspensin y coliformes en el agua residual.

4.3.10 El caudal medio de diseo se determinar sumando el caudal promedio de aguas residuales domsticas, ms el caudal de efluentes industriales admitidos al sistema de alcantarillado y el caudal medio de infiltracin. El caudal de aguas pluviales no ser considerado para este caso. Los caudales en exceso provocados por el drenaje pluvial sern desviados antes del ingreso a la planta de tratamiento mediante estructuras de alivio.

4.3.11 En ningn caso se permitir la descarga de aguas residuales sin tratamiento a un cuerpo receptor, aun cuando los estudios del cuerpo receptor indiquen que no es necesario el tratamiento. El tratamiento mnimo que debern recibir las aguas residuales antes de su descarga, deber ser el tratamiento primario.

4.3.12 Una vez determinado el grado de tratamiento, se proceder a la seleccin delos procesos de tratamiento para las aguas residuales y lodos. Se dar especial consideracin a la remocin de parsitos intestinales, en caso de requerirse. Se seleccionarn procesos que puedan ser construidos y mantenidos sin mayor dificultad, reduciendo al mnimo la mecanizacin y automatizacin de las unidades y evitando al mximo la importacin de partes y equipos.

4.3.13 Para la seleccin de los procesos de tratamiento de las aguas residuales se usar como gua los valores del cuadro siguiente:

Proceso de tratamientoRemocin (%)Remocin(ciclos log10)

DBOSlidos en suspensinBacteriasHelmintos

Sedimentacin primaria25-3040-700-10-1

Lodos activados (a)70-9570-950-20-1

Filtros percoladores (a)50-9070-900-20-1

Lagunas aeradas (b)80-90(c)1-20-1

Zanjas de oxidacin (d)70-9580-951-20-1

Lagunas de estabilizacin(e)70-85(c)1-61-4

(a) precedidos y seguidos de sedimentacin(b) incluye laguna secundaria(c) dependiente del tipo de lagunas(d) seguidas de sedimentacin(e) dependiendo del nmero de lagunas y otros factores como: temperatura, perodo de retencin y forma de las lagunas.

4.3.14 Una vez seleccionados los procesos de tratamiento para las aguas residuales y lodos, se proceder al dimensionamiento de alternativas. En esta etapa se determinar el nmero de unidades de los procesos que se van a construir en las diferentes fases de implementacin y otros componentes de la planta de tratamiento, como: tuberas, canales de interconexin, edificaciones para operacin y control, arreglos exteriores, etc. Asimismo, se determinarn los rubros de operacin y mantenimiento, como consumo de energa y personal necesario para las diferentes fases.

4.3.15 En el estudio de factibilidad tcnicoeconomica se analizarn las diferentes alternativas en relacin con el tipo de tecnologa: requerimientos del terreno, equipos, energa, necesidad de personal especializado para la operacin, confiabilidad en operaciones de mantenimiento correctivo y situaciones de emergencia. Se analizarn las condiciones en las que se admitir el tratamiento de las aguas residuales industriales. Para el anlisis econmico sedeterminarn los costos directos, indirectos y de operacin y mantenimiento de las alternativas, de acuerdo con un mtodo de comparacin apropiado. Se determinarn los mayores costos del tratamiento de efluentes industriales admitidos y los mecanismos para cubrir estos costos.

En caso de ser requerido, se determinar en forma aproximada el impacto del tratamiento sobre las tarifas. Con esta informacin se proceder a la seleccin de la alternativa ms favorable.

4.3.16 Los estudios de factibilidad debern estar acompaados de evaluaciones de los impactos ambientales y de vulnerabilidad ante desastres de cada una de las alternativas, as como las medidas de mitigacin correspondientes.

4.4 Normas para los estudios de ingeniera bsica

4.4.1 El propsito de los estudios de ingeniera bsica es desarrollar informacin adicional para que los diseos definitivos puedan concebirse con un mayor grado de seguridad. Entre los trabajos que se pueden realizar en este nivel se encuentran:

4.4.2 Estudios adicionales de caracterizacin de las aguas residuales o desechos industriales que pueden requerirse para obtener datos que tengan un mayor grado de confianza.

4.4.3 Estudios geolgicos y geotcnicos que son requeridos para los diseos de cimentacin de las diferentes unidades de la planta de tratamiento. Los estudios de mecnica de suelo son de particular importancia en el diseo de lagunas de estabilizacin, especficamente para el diseo de los diques, impermeabilizacin del fondo y movimiento de tierras en general.

4.4.4 De mayor importancia, sobre todo para ciudades de gran tamao y con proceso de tratamiento biolgico, son los estudios de tratabilidad, para una o varias de las descargas de aguas residuales domsticas o industriales que se admitan.

4.4.4.1 La finalidad de los estudios de tratabilidad biolgica es determinar en forma experimental el comportamiento de la biomasa que llevar a cabo el trabajo de biodegradacin de la materia orgnica, frente a diferentes condiciones climticas y de alimentacin. En algunas circunstancias se tratar de determinar el comportamiento del proceso de tratamiento, frente a sustancias inhibidoras o txicas. Los resultados ms importantes de estos estudios son:

las constantes cinticas de biodegradacin y mortalidad de bacterias; los requisitos de energa (oxgeno) del proceso; la cantidad de biomasa producida, la misma que debe tratarse y disponerse posteriormente; y las condiciones ambientales de diseo de los diferentes procesos.

4.4.4.2 Estos estudios deben llevarse a cabo obligatoriamente para ciudades con una poblacin actual (referida a la fecha del estudio) mayor a 75000 habitantes y

20otras de menor tamao que el organismo competente considere de importancia por su posibilidad de crecimiento, el uso inmediato de aguas del cuerpo receptor, la presencia de descargas industriales, etc.

4.4.4.3 Los estudios de tratabilidad podrn llevarse a cabo en plantas a escala de laboratorio, con una capacidad de alrededor de 40 l/d o plantas a escala piloto con una capacidad de alrededor de 40-60 m3/d. El tipo, tamao y secuencia de los estudios se determinarn de acuerdo con las condiciones especficas del desecho.

4.4.4.4 Para el tratamiento con lodos activados, incluidas las zanjas de oxidacin y lagunas aeradas se establecern por lo menos tres condiciones de operacin de edad de lodo a fin de cubrir un intervalo de valores entre las condiciones iniciales hasta el final de la operacin. En estos estudios se efectuarn las mediciones y determinaciones necesarias para validar los resultados con balances adecuados de energa (oxgeno) y nutrientes.

4.4.4.5 Para los filtros biolgicos se establecern por lo menos tres condiciones de operacin de carga orgnica volumtrica para el mismo criterio anteriormente indicado.

4.4.4.6 La tratabilidad para lagunas de estabilizacin se efectuar en una laguna cercana, en caso de existir. Se utilizar un modelo de temperatura apropiada para la zona y se procesarn los datos meteorolgicos de la estacin ms cercana, para la simulacin de la temperatura. Adicionalmente se determinar, en forma experimental, el coeficiente de mortalidad de coliformes fecales y el factor correspondiente de correccin por temperatura.

4.4.4.7 Para desechos industriales se determinar el tipo de tratabilidad biolgica o fsicoquimica que sea requerida de acuerdo con la naturaleza del desecho.

4.4.4.8 Cuando se considere conveniente se realizarn en forma adicional, estudios de tratabilidad inorgnica para desarrollar criterios de diseo de otros procesos, como por ejemplo:

ensayos de sedimentacin en columnas, para el diseo de sedimentadores primarios; ensayos de sedimentacin y espesamiento, para el diseo de sedimentadores secundarios; ensayos de dosificacin qumica para el proceso de neutralizacin; pruebas de jarras para tratamiento fsicoquimico; y ensayos de tratabilidad para varias concentraciones de desechos peligrosos.

5 DISPOSICIONES ESPECFICAS PARA DISEOS DEFINITIVOS

5.1 Aspectos generales

5.1.1 En el caso de ciudades con sistema de alcantarillado combinado, el diseo delsistema de tratamiento deber estar sujeto a un cuidadoso anlisis para justificar el dimensionamiento de los procesos de la planta para condiciones por encima del promedio. El caudal de diseo de las obras de llegada y tratamientos preliminares ser el mximo horario calculado sin el aporte pluvial.

5.1.2 Se incluir un rebose antes del ingreso a la planta para que funcione cuando el caudal sobrepase el caudal mximo horario de diseo de la planta.

5.1.3 Para el diseo definitivo de la planta de tratamiento se deber contar como mnimo con la siguiente informacin bsica:

levantamiento topogrfico detallado de la zona donde se ubicarn las unidades de tratamiento y de la zona de descarga de los efluentes; estudios de desarrollo urbano o agrcola que puedan existir en la zona escogida para el tratamiento; datos geolgicos y geotcnicos necesarios para el diseo estructural de las unidades, incluido el nivel fretico; datos hidrolgicos del cuerpo receptor, incluido el nivel mximo de inundacin para posibles obras de proteccin; datos climticos de la zona; y disponibilidad y confiabilidad del servicio de energa elctrica.

5.1.4 El producto del diseo definitivo de una planta de tratamiento de aguas residuales consistir de dos documentos:

el estudio definitivo y el expediente tcnico.

Estos documentos debern presentarse teniendo en consideracin que la contratacin de la ejecucin de las obras deber incluir la puesta en marcha de la planta de tratamiento.

5.1.4.1 Los documentos a presentarse comprenden:

memoria tcnica del proyecto; la informacin bsica sealada en el numeral 5.1.3; los resultados del estudio del cuerpo receptor; resultados de la caracterizacin de las aguas residuales y de los ensayos de tratabilidad de ser necesarios; dimensionamiento de los procesos de tratamiento; resultados de la evaluacin de impacto ambiental; y el manual de operacin y mantenimiento.

5.1.4.2 El expediente tcnico deber contener:

Planos a nivel de ejecucin de obra, dentro de los cuales, sin carcter limitante deben incluirse:-planimetra general de la obra, ubicacin de las unidades de tratamiento;-diseos hidrulicos y sanitarios de los procesos e interconexiones entre procesos, los cuales comprenden planos de planta, cortes, perfiles hidrulicos y dems detalles constructivos;- planos estructurales, mecnicos, elctricos y arquitectnicos;-planos de obras generales como obras de proteccin, caminos, arreglos interiores, laboratorios, vivienda del operador, caseta de guardiana, cercos perimtricos, etc.;

memoria descriptiva. especificaciones tcnicas anlisis de costos unitarios metrados y presupuestos frmulas de reajustes de precios documentos relacionados con los procesos de licitacin, adjudicacin, supervisin, recepcin de obra y otros que el organismo competente considere de importancia.

5.1.5 Los sistemas de lagunas deben ubicarse en un rea suficientemente extensa y fuera de la influencia de cauces sujetos a torrentes y avenidas, y en el caso de no ser posible, se debern proyectar obras de proteccin. El rea deber estar lo ms alejada posible de los centros poblados, recomendndose las siguientes distancias:

500 m como mnimo para tratamientos anaerobios; 200 m como mnimo para lagunas facultativas; 100 m como mnimo para sistemas con lagunas aeradas; y 100 m como mnimo para lodos activados y filtros percoladores.

Las distancias deben justificarse en el estudio de impacto ambiental. El proyecto debe considerar un rea de proteccin alrededor del sistema de tratamiento, determinada en el estudio de impacto ambiental.

El proyectista podr justificar distancias menores a las recomendadas si se incluye en el diseo procesos de control de olores y de otras contingencias perjudiciales.

5.1.6 A partir del tem 5.2 en adelante se detallan los criterios que se utilizarn para el dimensionamiento de las unidades de tratamiento y estructuras complementarias. Los valores que se incluyen son referenciales y estn basados en el estado del arte de la tecnologa de tratamiento de aguas residuales y podrn ser modificadas por el proyectista previa presentacin, a la autoridad competente, de la justificacin sustentatoria basada en investigaciones y el desarrollo tecnolgico. Los resultados de las investigaciones realizadas en el nivel local podrn ser incorporadas a la norma cuando sta se actualice.

5.2 Obras de llegada

5.2.1 Al conjunto de estructuras ubicadas entre el punto de entrega del emisor y los procesos de tratamiento preliminar se le denomina estructuras de llegada. Entrminos generales dichas estructuras deben dimensionarse para el caudal mximo horario.

5.2.2 Se deber proyectar una estructura de recepcin del emisor que permita obtener velocidades adecuadas y disipar energa en el caso de lneas de impulsin.

5.2.3 Inmediatamente despus de la estructura de recepcin se ubicar el dispositivo de desvo de la planta. La existencia, tamao y consideraciones de diseo de estas estructuras se justificarn debidamente teniendo en cuenta los procesos de la planta y el funcionamiento en condiciones de mantenimiento correctivo de uno o varios de los procesos. Para lagunas de estabilizacin se debern proyectar estas estructuras para los perodos de secado y remocin de lodos.

5.2.4.1 La ubicacin de la estacin de bombeo (en caso de existir) depender del tipo de la bomba. Para el caso de bombas del tipo tornillo, esta puede estar colocada antes del tratamiento preliminar, precedida de cribas gruesas con una abertura menor al paso de rosca. Para el caso de bombas centrfugas sin desintegrador, la estacin de bombeo deber ubicarse despus del proceso de cribado.

5.3 Tratamiento preliminar

Las unidades de tratamiento preliminar que se puede utilizar en el tratamiento de aguas residuales municipales son las cribas y los desarenadores.

5.3.1. Cribas

5.3.1.1 Las cribas deben utilizarse en toda planta de tratamiento, aun en las ms simples.

5.3.1.2 Se disearn preferentemente cribas de limpieza manual, salvo que la cantidad de material cribado justifique las de limpieza mecanizada.

5.3.1.3 El diseo de las cribas debe incluir:

una plataforma de operacin y drenaje del material cribado con barandas de seguridad; iluminacin para la operacin durante la noche; espacio suficiente para el almacenamiento temporal del material cribado en condiciones sanitarias adecuadas; solucin tcnica para la disposicin final del material cribado; y las compuertas necesarias para poner fuera de funcionamiento cualquiera de las unidades.

5.3.1.4 El diseo de los canales se efectuar para las condiciones de caudal mximo horario, pudiendo considerarse las siguientes alternativas: tres canales con cribas de igual dimensin, de los cuales uno servir de by pass en caso de emergencia o mantenimiento. En este caso dos de los tres canales tendrn la capacidad para conducir el mximo horario; dos canales con cribas, cada uno dimensionados para el caudal mximo horario; para instalaciones pequeas puede utilizarse un canal con cribas con by pass para el caso de emergencia o mantenimiento.

5.3.1.5 Para el diseo de cribas de rejas se tomarn en cuenta los siguientes aspectos:

a) Se utilizarn barras de seccin rectangular de 5 a 15 mm de espesor de30 a 75 mm de ancho. Las dimensiones dependen de la longitud de las barras y el mecanismo de limpieza.

b) El espaciamiento entre barras estar entre 20 y 50 mm. Para localidades con un sistema inadecuado de recoleccin de residuos slidos se recomienda un espaciamiento no mayor a 25 mm.

c) Las dimensiones y espaciamiento entre barras se escogern de modo que la velocidad del canal antes de y a travs de las barras sea adecuada. La velocidad a travs de las barras limpias debe mantenerse entre 0,60 a 0,75 m/s (basado en caudal mximo horario). Las velocidades deben verificarse para los caudales mnimos, medio y mximo.

d) Determinada las dimensiones se proceder a calcular la velocidad del canal antes de las barras, la misma que debe mantenerse entre 0,30 y0,60 m/s, siendo 0,45 m/s un valor comnmente utilizado.

e) En la determinacin del perfil hidrulico se calcular la prdida de carga a travs de las cribas para condiciones de caudal mximo horario y 50% del rea obstruida. Se utilizar el valor ms desfavorable obtenido al aplicar las correlaciones para el clculo de prdida de carga. El tirante de agua en el canal antes de las cribas y el borde libre se comprobar para condiciones de caudal mximo horario y 50% del rea de cribas obstruida.

f) El ngulo de inclinacin de las barras de las cribas de limpieza manual ser entre 45 y 60 grados con respecto a la horizontal.

g) El clculo de la cantidad de material cribado se determinar de acuerdo con la siguiente tabla.

Abertura(mm)Cantidad (litros de material cribado l/m3de agua residual)

200,038

250,023

350,012

40 0,009

h) Para facilitar la instalacin y el mantenimiento de las cribas de limpieza manual, las rejas sern instaladas en guas laterales con perfiles metlicos en U, descansando en el fondo en un perfil L o sobre un tope formado por una pequea grada de concreto.

5.3.2 Desarenadores

5.3.2.1 La inclusin de desarenadores es obligatoria en las plantas que tienen sedimentadores y digestores. Para sistemas de lagunas de estabilizacin el uso de desarenadores es opcional.5.3.2.2 Los desarenadores sern preferentemente de limpieza manual, sin incorporar mecanismos, excepto en el caso de desarenadores para instalaciones grandes. Segn el mecanismo de remocin, los desarenadores pueden ser a gravedad de flujo horizontal o helicoidal. Los primeros pueden ser diseados como canales de forma alargada y de seccin rectangular.

5.3.2.3 Los desarenadores de flujo horizontal sern diseados para remover partculas de dimetro medio igual o superior a 0,20 mm. Para el efecto se debe tratar de controlar y mantener la velocidad del flujo alrededor de 0,3 m/s con una tolerancia + 20%. La tasa de aplicacin deber estar entre 45 y 70 m3/m2/h, debiendo verificarse para las condiciones del lugar y para el caudal mximo horario. A la salida y entrada del desarenador se prever, a cada lado, por lo menos una longitud adicional equivalente a 25% de la longitud terica. La relacin entre el largo y la altura del agua debe ser como mnimo 25. La altura del agua y borde libre debe comprobarse para el caudal mximo horario.

5.3.2.4 El control de la velocidad para diferentes tirantes de agua se efectuar con la instalacin de un vertedero a la salida del desarenador. Este puede ser de tipo proporcional (sutro), trapezoidal o un medidor de rgimen crtico (Parshall o Palmer Bowlus). La velocidad debe comprobarse para el caudal mnimo, promedio y mximo.

5.3.2.5 Se deben proveer dos unidades de operacin alterna como mnimo.

5.3.2.6 Para desarenadores de limpieza manual se deben incluir las facilidades necesarias (compuertas) para poner fuera de funcionamiento cualquiera de las unidades. Las dimensiones de la parte destinada a la acumulacin de arena deben ser determinadas en funcin de la cantidad prevista de material y la frecuencia de limpieza deseada. La frecuencia mnima de limpieza ser de una vez por semana.

5.3.2.7 Los desarenadores de limpieza hidrulica no son recomendables a menos que se diseen facilidades adicionales para el secado de la arena (estanques o lagunas).

5.3.2.8 Para el diseo de desarenadores de flujo helicoidal (o Geiger), los parmetros de diseo sern debidamente justificados ante el organismo competente.5.5.3.3 Medidor y Repartidores de Caudal

5.3.3.1 Despus de las cribas y desarenadores se debe incluir en forma obligatoria un medidor de caudal de rgimen crtico, pudiendo ser del tipo Parshall o Palmer Bowlus. No se aceptar el uso de vertederos.

5.3.3.2 El medidor de caudal debe incluir un pozo de registro para la instalacin de un limngrafo. Este mecanismo debe estar instalado en una caseta con apropiadas medidas de seguridad.

5.3.3.3 Las estructuras de reparticin de caudal deben permitir la distribucin del caudal considerando todas sus variaciones, en proporcin a la capacidad del proceso inicial de tratamiento para el caso del tratamiento convencional y en proporcin a las reas de las unidades primarias, en el caso de lagunas de estabilizacin. En general estas facilidades no deben permitir la acumulacin de arena.

5.3.3.4 Los repartidores pueden ser de los siguientes tipos:

cmara de reparticin de entrada central y flujo ascendente, con vertedero circular o cuadrado e instalacin de compuertas manuales, durante condiciones de mantenimiento correctivo. repartidor con tabiques en rgimen crtico, el mismo que se ubicar en el canal. otros debidamente justificados ante el organismo competente.

5.3.3.5 Para las instalaciones antes indicadas el diseo se efectuar para las condiciones de caudal mximo horario, debiendo comprobarse su funcionamiento para condiciones de caudal mnimo al inicio de la operacin.

5.4 Tratamiento Primario

5.4.1 Generalidades

5.4.1.1 El objetivo del tratamiento primario es la remocin de slidos orgnicos e inorgnicos sedimentables, para disminuir la carga en el tratamiento biolgico. Los slidos removidos en el proceso tienen que ser procesados antes de su disposicin final.

5.4.1.2 Los procesos del tratamiento primario para las aguas residuales pueden ser:tanques Imhoff, tanques de sedimentacin y tanques de flotacin.

5.4.2 Tanques Imhoff

5.4.2.1 Son tanques de sedimentacin primaria en los cuales se incorpora la digestin de lodos en un compartimiento localizado en la parte inferior.

5.4.2.2 Para el diseo de la zona de sedimentacin se utilizar los siguientes criterios:

a) El rea requerida para el proceso se determinar con una cargasuperficial de 1 m3/m2/h, calculado en base al caudal medio.b) El perodo de retencin nominal ser de 1,5 a 2,5 horas. La profundidad ser el producto de la carga superficial y el perodo de retencin.c) El fondo del tanque ser de seccin transversal en forma de V y la pendiente de los lados, con respecto al eje horizontal, tendr entre 50 y60 grados.d) En la arista central se dejar una abertura para el paso de slidos de0,15 m a 0,20 m. Uno de los lados deber prolongarse de modo que impida el paso de gases hacia el sedimentador; esta prolongacin deber tener una proyeccin horizontal de 0,15 a 0,20 m.f) El borde libre tendr un valor mnimo de 0,30m.g) Las estructuras de entrada y salida, as como otros parmetros de diseo, sern los mismos que para los sedimentadores rectangulares convencionales.

5.4.2.3 Para el diseo del compartimiento de almacenamiento y digestin de lodos(zona de digestin) se tendr en cuenta los siguientes criterios:

a) El volumen lodos se determinar considerando la reduccin de 50% de slidos voltiles, con una densidad de 1,05 kg/l y un contenido promedio de slidos de 12,5% (al peso). El compartimiento ser dimensionado para almacenar los lodos durante el proceso de digestin de acuerdo a la temperatura. Se usarn los siguientes valores:

TEMPERATURA (C)TIEMPO DE DIGESTIN (DAS)

5110

1076

1555

2040

2530

b) Alternativamente se determinar el volumen del compartimiento de lodos considerando un volumen de 70 litros por habitante para la temperatura de 15C. Para otras temperaturas este volumen unitario se debe multiplicar por un factor de capacidad relativa de acuerdo a los valores de la siguiente tabla:

29

TEMPERATURA (C)FACTOR DE CAPACIDAD RELATIVA

52,0

101,4

151,0

200,7

>=250,5

a altura mxima de lodos deber estar 0,50 m por debajo del fondo del sedimentador.d) El fondo del compartimiento tendr la forma de un tronco de pirmide, cuyas paredes tendrn una inclinacin de 15 a 30 con respecto a la horizontal.

5.4.2.4 Para el diseo de la superficie libre entre las paredes del digestor y las del sedimentador (zona de espumas) se seguirn los siguientes criterios:

a) El espaciamiento libre ser de 1,00 m como mnimo.b) La superficie libre total ser por lo menos 30% de la superficie total del tanque.

5.4.2.5 Las facilidades para la remocin de lodos digeridos deben ser diseadas en forma similar los sedimentadores primarios, considerando que los lodos son retirados para secado en forma intermitente. Para el efecto se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

a) El dimetro mnimo de las tuberas de remocin de lodos ser de 200 mm.b) La tubera de remocin de lodos debe estar 15 cm por encima del fondo del tanque.c) Para la remocin hidrulica del lodo se requiere por lo menos una carga hidrulica de 1,80 m.

5.4.3 Tanques de Sedimentacin

5.4.3.1 Los tanques de sedimentacin pequeos, de dimetro o lado no mayor deben ser proyectados sin equipos mecnicos. La forma puede ser rectangular, circular o cuadrado; los rectangulares podrn tener varias tolvas y los circulares o cuadrados una tolva central, como es el caso de los sedimentadores tipo Dormund. La inclinacin de las paredes de las tolvas ser de por lo menos 60 grados con respecto a horizontal. Los parmetros de diseo son similares a los de sedimentadores con equipos mecnicos.

305.4.3.2 Los tanques de sedimentacin mayores usarn equipo mecnico para el barrido de lodos y transporte a los procesos de tratamiento de lodos.

5.4.3.3 Los parmetros de diseo del tanque de sedimentacin primaria y sus eficiencias deben preferentemente ser determinados experimentalmente. Cuando se diseen tanques convencionales de sedimentacin primaria sin datos experimentales se utilizarn los siguientes criterios de diseo:

a) Los canales de reparticin y entrada a los tanques deben ser diseados para el caudal mximo horario.b) Los requisitos de rea deben determinarse usando cargas superficiales entre 24 y 60 m/d basado en el caudal medio de diseo, lo cual equivale a una velocidad de sedimentacin de 1,00 a 2,5 m/h.c) El perodo de retencin nominal ser de 1,5 a 2,5 horas (recomendable 15 W/m3). Son consideradas como un proceso incipiente de lodos activados sin separacin y recirculacin de lodos y la presencia de algas no es aparente. En este tipo de lagunas la profundidad vara entre 3 y 5 m y el perodo de retencin entre 2 y 7 das. Para estas unidades es recomendable el uso de aeradores de baja velocidad de rotacin. Este es el nico caso de laguna aerada para el cual existe una metodologa de dimensionamiento.

Lagunas aeradas facultativas: las cuales mantienen la biomasa en suspensin parcial, con una densidad de energa instalada menor que las anteriores (1 a 4 W/m3, recomendable 2 W/m3). Este tipo de laguna presenta acumulacin de lodos, observndose frecuentemente la aparicin de burbujas de gas de gran tamao en la superficie por efecto de la digestin de lodos en el fondo. En este tipo de lagunas los perodos de retencin varan entre 7 y 20 das (variacin promedio entre 10 y 15 das) y las profundidades son por lo menos 1,50 m. En climas clidos y con buena insolacin se observa un apreciable crecimiento de algas en la superficie de la laguna.

Lagunas facultativas con agitacin mecnica: se aplican exclusivamente a unidades sobrecargadas del tipo facultativo en climas clidos. Tienen una baja densidad de energa instalada (del orden de 0,1 W/m3), la misma que sirve para vencer los efectos adversos de la estratificacin termal, en ausencia del viento. Las condiciones de diseo de estas unidades son las mismas que para lagunas facultativas. El uso de los aeradores puede ser intermitente.c. Los dos primeros tipos de lagunas aeradas antes mencionados, pueden ser seguidas de lagunas facultativas diseadas con la finalidad de tratar el efluente de la laguna primaria, asimilando una gran cantidad de slidos en suspensin.

d. Para el diseo de lagunas aeradas de mezcla completa se observarn las siguientes recomendaciones:

Los criterios de diseo para el proceso (coeficiente cintico de degradacin, constante de autooxidacin y requisitos de oxgeno para sntesis) deben idealmente ser determinados a travs de experimentacin.

Alternativamente se dimensionar la laguna aerada para la eficiencia de remocin de DBO soluble establecida en condiciones del mes ms fro y con una constante de degradacin alrededor de 0,025 (1/(mg/l Xv.d)) a 20C, en donde Xv es la concentracin de slidos voltiles activos en la laguna.

Los requisitos de oxgeno del proceso (para sntesis y respiracin endgena) se determinar para condiciones del mes ms caliente. Estos sern corregidos a condiciones estndar, por temperatura y elevacin, segn lo indicado en el numeral 5.5.3.1 tem 6.

Se seleccionar el tipo de aerador ms conveniente, prefirindose los aereadores mecnicos superficiales, de acuerdo con sus caractersticas, velocidad de rotacin, rendimiento y costo. La capacidad de energa requerida e instalada se determinar seleccionando un nmero par de aeradores de igual tamao y eficiencias especificadas.

Para la remocin de coliformes se usar el mismo coeficiente de mortalidad neto que el especificado para las lagunas facultativas. La calidad del efluente se determinar para las condiciones del mes ms fro. Para el efecto podr determinarse el factor de dispersin por medio de la siguiente relacin:

d = 2881 x PR L2

En donde:

PR es el perodo de retencin nominal expresado en horas y L es la longitud entre la entrada y la salida en metros.

En caso de utilizarse otra correlacin deber ser justificada ante la autoridad competente.5.5.2.4 Lagunas Facultativas

a. Su ubicacin como unidad de tratamiento en un sistema de lagunas puede ser:

Como laguna nica (caso de climas fros en los cuales la carga de diseo es tan baja que permite una adecuada remocin de bacterias) o seguida de una laguna secundaria o terciaria (normalmente referida como laguna de maduracin), y

Como una unidad secundaria despus de lagunas anaerobias o aeradas para procesar sus efluentes a un grado mayor.

b. Los criterios de diseo referidos a temperaturas y mortalidad de bacterias se deben determinar en forma experimental. Alternativamente y cuando no sea posible la experimentacin, se podrn usar los siguientes criterios:

La temperatura de diseo ser el promedio del mes ms fro (temperatura del agua), determinada a travs de correlaciones de las temperaturas del aire y agua existentes.

En caso de no existir esos datos, se determinar la temperatura del agua sumando a la temperatura del aire un valor que ser justificado debidamente ante el organismo competente, el mismo que depende de las condiciones meteorolgicas del lugar.

En donde no exista ningn dato se usar la temperatura promedio del aire del mes ms fro.

El coeficiente de mortalidad bacteriana (neto) ser adoptado entre el intervalo de 0,6 a 1,0 (l/d) para 20C.

c. La carga de diseo para lagunas facultativas se determina con la siguiente expresin:

Cd = 250 x 1,05 (T 20)

En donde:Cd es la carga superficial de diseo en kg DBO / (ha.d)T es la temperatura del agua promedio del mes ms fro en C.

d. Alternativamente puede utilizarse otras correlaciones que debern ser justificadas ante la autoridad competente.

e. El proyectista deber adoptar una carga de diseo menor a la determinada anteriormente, si existen factores como:

la existencia de variaciones bruscas de temperatura, la forma de la laguna (las lagunas de forma alargada son sensibles a variaciones y deben tener menores cargas), la existencia de desechos industriales, el tipo de sistema de alcantarillado, etc.

f. Para evitar el crecimiento de plantas acuticas con races en el fondo, la profundidad de las lagunas debe ser mayor de 1,5 m. Para el diseo de una laguna facultativa primaria, el proyectista deber proveer una altura adicional para la acumulacin de lodos entre perodos de limpieza de 5 a10 aos.

g. Para lagunas facultativas primarias se debe determinar el volumen de lodo acumulado teniendo en cuenta un 80% de remocin de slidos en suspensin en el efluente, con una reduccin de 50% de slidos voltiles por digestin anaerobia, una densidad del lodo de 1,05 kg/l y un contenido de slidos de 15% a 20% al peso. Con estos datos se debe determinar la frecuencia de remocin del lodo en la instalacin.

h. Para el diseo de lagunas facultativas que reciben el efluente de lagunas aeradas se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

El balance de oxgeno de la laguna debe ser positivo, teniendo en cuenta los siguientes componentes:

la produccin de oxgeno por fotosntesis, la reaeracin superficial, la asimilacin de los slidos voltiles del afluente, la asimilacin de la DBO soluble, el consumo por solubilizacin de slidos en la digestin, y el consumo neto de oxigeno de los slidos anaerobios.

Se debe determinar el volumen de lodo acumulado a partir de la concentracin de slidos en suspensin en el efluente de la laguna aereada, con una reduccin de 50% de slidos voltiles por digestin anaerobia, una densidad del lodo de 1,03 kg/l y un contenido de slidos 10% al peso. Con estos datos se debe determinar la frecuencia de remocin del lodo en la instalacin.

i. En el clculo de remocin de la materia orgnica (DBO) se podr emplear cualquier metodologa debidamente sustentada, con indicacin de la forma en que se determina la concentracin de DBO (total o soluble).

En el uso de correlaciones de carga de DBO aplicada a DBO removida, se debe tener en cuenta que la carga de DBO removida es la diferencia entre la DBO total del afluente y la DBO soluble del efluente. Para lagunas en serie se debe tomar en consideracin que en la laguna primaria se produce la mayor remocin de materia orgnica. La concentracin de DBO en las lagunas siguientes no es predecible, debido a la influencia de las poblaciones de algas de cada unidad.5.5.2.5 Diseo de Lagunas para Remocin de Organismos Patgenos

a. Las disposiciones que se detallan se aplican para cualquier tipo de lagunas (en forma individual o para lagunas en serie), dado que la mortalidad bacteriana y remocin de parsitos ocurre en todas las unidades y no solamente en las lagunas de maduracin.

b. Con relacin a los parsitos de las aguas residuales, los nematodos intestinales se consideran como indicadores, de modo que su remocin implica la remocin de otros tipos de parsitos. Para una adecuada remocin de nematodos intestinales en un sistema de laguna se requiere un perodo de retencin nominal de 10 das como mnimo en una de las unidades.

c. La reduccin de bacterias en cualquier tipo de lagunas debe, en lo posible, ser determinada en trminos de coliformes fecales, como indicadores. Para tal efecto, el proyectista debe usar el modelo de flujo disperso con los coeficientes de mortalidad netos para los diferentes tipos de unidades. El uso del modelo de mezcla completa con coeficientes globales de mortalidad no es aceptable para el diseo de las lagunas en serie.

d. El factor de dispersin en el modelo de flujo disperso puede determinarse segn la forma de la laguna y el valor de la temperatura. El proyectista deber justificar la correlacin empleada.

Los siguientes valores son referenciales para la relacin largo / ancho:

Relacin largo - ancho Factor de dispersin d

11,00

20,50

40,25

80,12

e. El coeficiente de mortalidad neto puede ser corregido con la siguiente relacin de dependencia de la temperatura.

KT = K20 x 1,05 (T - 20)

En donde:

KT es el coeficiente de mortalidad neto a la temperatura del agua Tpromedio del mes ms fro, en CK20 es el coeficiente de mortalidad neto a 20 C.5.5.2.6 Normas generales para el diseo de sistemas de lagunas

a. El perodo de diseo de la planta de tratamiento debe estar comprendido entre 20 y 30 aos, con etapas de implementacin de alrededor de 10 aos.

b. En la concepcin del proyecto se deben seguir las siguientes consideraciones:

El diseo debe concebirse por lo menos con dos unidades en paralelo para permitir la operacin de una de las unidades durante la limpieza.

La conformacin de unidades, geometra, forma y nmero de celdas debe escogerse en funcin de la topografa del sitio, y en particular de un ptimo movimiento de tierras, es decir de un adecuado balance entre el corte y relleno para los diques.

La forma de las lagunas depende del tipo de cada una de las unidades. Para las lagunas anaerobias y aeradas se recomiendan formas cuadradas o ligeramente rectangulares. Para las lagunas facultativas se recomienda formas alargadas; se sugiere que la relacin largo-ancho mnima sea de 2.

En general, el tipo de entrada debe ser lo ms simple posible y no muy alejada del borde de los taludes, debiendo proyectarse con descarga sobre la superficie.

En la salida se debe instalar un dispositivo de medicin de caudal (vertedero o medidor de rgimen critico), con la finalidad de poder evaluar el funcionamiento de la unidad.

Antes de la salida de las lagunas primarias se recomienda la instalacin de una pantalla para la retencin de natas.

La interconexin entre las lagunas puede efectuarse mediante usando simples tuberas despus del vertedero o canales con un medidor de rgimen crtico. Esta ltima alternativa es la de menor prdida de carga y de utilidad en terrenos planos.

Las esquinas de los diques deben redondearse para minimizar la acumulacin de natas.

El ancho de la berma sobre los diques debe ser por lo menos de 2,5 m para permitir la circulacin de vehculos. En las lagunas primarias el ancho debe ser tal que permita la circulacin de equipo pesado, tanto en la etapa de construccin como durante la remocin de lodos.

No se recomienda el diseo de tuberas, vlvulas, compuertas metlicas de vaciado de las lagunas debido a que se deterioran por la falta de uso. Para el vaciado de las lagunas se recomienda la

40instalacin temporal de sifones u otro sistema alternativo de bajo costo.

c. El borde libre recomendado para las lagunas de estabilizacin es de 0,5 m. Para el caso en los cuales se puede producir oleaje por la accin del viento se deber calcular una mayor altura y disear la proteccin correspondiente para evitar el proceso de erosin de los diques.

d. Se debe comprobar en el diseo el funcionamiento de las lagunas para las siguientes condiciones especiales:

-Durante las condiciones de puesta en operacin inicial, el balance hdrico de la laguna (afluente - evaporacin - infiltracin > efluente) debe ser positivo durante los primeros meses de funcionamiento.

-Durante los perodos de limpieza, la carga superficial aplicada sobre las lagunas en operacin no debe exceder la carga mxima correspondiente a las temperaturas del perodo de limpieza.

e. Para el diseo de los diques se debe tener en cuenta las siguientes disposiciones:

Se debe efectuar el nmero de sondajes necesarios para determinar el tipo de suelo y de los estratos a cortarse en el movimiento de tierras. En esta etapa se efectuarn las pruebas de mecnica de suelos que se requieran (se debe incluir la permeabilidad en el sitio) para un adecuado diseo de los diques y formas de impermeabilizacin. Para determinar el nmero de calicatas se tendr en consideracin la topografa y geologa del terreno, observndose como mnimo las siguientes criterios: El nmero mnimo de calicatas es de 4 por hectrea. Para los sistemas de varias celdas el nmero mnimo de calicatas estar determinado por el nmero de cortes de los ejes de los diques ms una perforacin en el centro de cada una unidad. Para terrenos de topografa accidentada en los que se requieren cortes pronunciados se incrementarn los sondajes cuando sean necesarios. Los diques deben disearse comprobando que no se produzca volcamiento y que exista estabilidad en las condiciones ms desfavorables de operacin, incluido un vaciado rpido y sismo. Se deben calcular las subpresiones en los lados exteriores de los taludes para comprobar si la pendiente exterior de los diques es adecuada y determinar la necesidad de controles como: impermeabilizacin, recubrimientos o filtros de drenaje. En general los taludes interiores de los diques deben tener una inclinacin entre 1:1,5 y 1:2. Los taludes exteriores son menos inclinados, entre 1:2 y 1:3 (vertical: horizontal). De los datos de los sondajes se debe especificar el tipo de material a usarse en la compactacin de los diques y capa de impermeabilizacin, determinndose adems las canteras de los diferentes materiales que se requieren.

La diferencia de cotas del fondo de las lagunas y el nivel fretico deber determinarse considerando las restricciones constructivas y de contaminacin de las aguas subterrneas de acuerdo a la vulnerabilidad del acufero.Se deber disear, si fuera necesario, el sistema de impermeabilizacin del fondo y taludes, debiendo justificar la solucin adoptada.

f. Se deben considerar las siguientes instalaciones adicionales:

Casa del operador y almacn de materiales y herramientas. Laboratorio de anlisis de aguas residuales para el control de los procesos de tratamiento, para ciudades con ms de 75000 habitantes y otras de menor tamao que el organismo competente considere necesario. Para las lagunas aeradas se debe considerar adicionalmente la construccin de una caseta de operacin, con rea de oficina, taller y espacio para los controles mecnico-elctricos, en la cual debe instalarse un tablero de operacin de los motores y dems controles que sean necesarios. Una estacin meteorolgica bsica que permita la medicin de la temperatura ambiental, direccin y velocidad de viento, precipitacin y evaporacin. Para las lagunas aeradas se debe considerar la iluminacin y asegurar el abastecimiento de energa en forma continua. Para el efecto se debe estudiar la conveniencia de instalar un grupo electrgeno. El sistema de lagunas debe protegerse contra daos por efecto de la escorrenta, disendose cunetas de intercepcin de aguas de lluvia en caso de que la topografa del terreno as lo requiera. La planta debe contar con cerco perimtrico de proteccin y letreros adecuados.

5.5.3 Tratamiento con Lodos Activados

5.5.3.1 Aspectos generales

a. A continuacin se norman aspectos comunes tanto del proceso convencional con lodos activados como de todas sus variaciones.

b. Para efectos de las presentes normas se consideran como opciones aquellas que tengan una eficiencia de remocin de 75 a 95% de la DBO. Entre las posibles variaciones se podr seleccionar la aeracin prolongada por zanjas de oxidacin, en razn a su bajo costo. La seleccin del tipo de proceso se justificar mediante un estudio tcnico econmico, el que considerar por lo menos los siguientes aspectos:

calidad del efluente; requerimientos y costos de tratamientos preliminares y primarios; requerimientos y costos de tanques de aeracin y sedimentadoressecundarios; requerimientos y costos del terreno para las instalaciones (incluye unidades de tratamiento de agua residual y lodo, reas libres, etc.); costo del tratamiento de lodos, incluida la cantidad de lodo generado en cada uno de los procesos; costo y vida til de los equipos de la planta; costos operacionales de cada alternativa (incluido el monitoreo de control de los procesos y de la calidad de los efluentes); dificultad de la operacin y requerimiento de personal calificado.

c. Para el diseo de cualquier variante del proceso de lodos activados, se tendrn en consideracin las siguientes disposiciones generales:

Los criterios fundamentales del proceso como: edad del lodo, requisitos de oxgeno, produccin de lodo, eficiencia y densidad de la biomasa deben ser determinados en forma experimental de acuerdo a lo indicado en el artculo 4.4.4. En donde no sea requisito desarrollar estos estudios, se podrn usar criterios de diseo. Para determinar la eficiencia se considera al proceso de lodos activados conjuntamente con el sedimentador secundario o efluente lquido separado de la biomasa. El diseo del tanque de aeracin se efecta para las condiciones de caudal medio. El proceso deber estar en capacidad de entregar la calidad establecida para el efluente en las condiciones del mes ms fro.

d. Para el tanque de aeracin se comprobar los valores de los siguientes parmetros:

perodo de retencin en horas; edad de lodos en das; carga volumtrica en kg DBO/m3; remocin de DBO en %; concentracin de slidos en suspensin voltiles en el tanque de aeracin (SSVTA), en kg SSVTA/m3 (este parmetro tambin se conoce como slidos en suspensin voltiles del licor mezclado - SSVLM); carga de la masa en kg DBO/Kg SSVTA. da; tasa de recirculacin o tasa de retorno en %.

e. En caso de no requerirse los ensayos de tratabilidad, podrn utilizarse los siguientes valores referenciales:

TIPO DE PROCESOPERODO DE RETENCIN (h)EDAD DEL LODO(d)CARGA VOLUMTRICA kg (DBO/m3.da)

Convencional4 - 84 -150,3 - 0,6

Aeracin escalonada3 - 65 -150,6 - 0,9

Alta carga2 - 42 - 41,1 - 3,0

Aeracin prolongada16 - 4820 - 600,2 - 0,3

Mezcla completa3 - 55 - 150,8 - 2,0

Zanja de oxidacin20 - 3630 - 400,2 - 0,3

Adicionalmente se deber tener en consideracin los siguientes parmetros:

TIPO DE PROCESORemocin de DBOConcentraci n de SSTA kg/m3Carga de la masa kg DBO/ (kg SSVTA.da)Tasa de recirculaci n %

Convencional85 - 901,5 - 3,00,20 - 0,4025 - 50

Aeracin escalonada85 - 952,0 - 3,50,20 - 0,4025 - 75

Alta carga75 - 904,0 - 100,40 1,5030 - 500

Aeracin prolongada75 - 953,0 - 6,00,05 0,5075 - 300

Mezcla completa85 - 953,0 - 6,00,20 0,6025 - 100

Zanja de oxidacin75 - 953,0 - 6,00,05 0,1575 - 300

NOTA: La seleccin de otro proceso deber justificarse convenientemente.

f. Para la determinacin de la capacidad de oxigenacin del proceso se debern tener en cuenta las siguientes disposiciones:

Los requisitos de oxgeno del proceso deben calcularse para las condiciones de operacin de temperatura promedio mensual ms alta y deben ser suficientes para abastecer oxgeno para la sntesis de la materia orgnica (remocin de DBO), para la respiracin endgena y para la nitrificacin.

Estos requisitos estn dados en condiciones de campo y deben ser corregidos a condiciones estndar de cero por ciento de saturacin, temperatura estndar de 20 C y una atmsfera de presin, con el uso de las siguientes relaciones:

N20 = NC / F

F = x Q T - 20 (CSC x - Ci) / 9,02

CSC = CS (P - p) / (760 - p)

p = exp (1,52673 + 0,07174 T - 0,000246 T 2 ) P = 760 exp (- E / 8005)CS = 14,652 - 0,41022 T + 0,007991 T 2 - 0,000077774 T3

En donde:

N20 = requisitos de oxgeno en condiciones estndares, kg O2 / d NC = requisitos de oxgeno en condiciones de campo, kg O2 / d F = factor de correccin = factor de correccin que relaciona los coeficientes de transferencia de oxgeno del desecho y el agua. Su valor ser debidamente justificado segn el tipo de aeracin. Generalmente este valor se encuentra en el rango de 0,8 a0,9.Q = factor de dependencia de temperatura cuyo valor se toma como 1,02 para aire comprimido y 1,024 por aeracin mecnica.CSC = concentracin de saturacin de oxgeno en condiciones de campo (presin P y temperatura T). = factor de correccin que relaciona las concentraciones de saturacin del desecho y el agua (en condiciones de campo). Su valor ser debidamente justificado segn el tipo de sistema de aeracin. Normalmente se asume un valor de 0,95 para la aeracin mecnica.Ci = nivel de oxgeno en el tanque de aeracin. Normalmente se asume entre 1 y 2 mg/l. Bajo ninguna circunstancia de operacin se permitir un nivel de oxgeno menor de 0,5 mg/l.

CS = concentracin de saturacin de oxgeno en condiciones al nivel del mar y temperatura T.P = Presin atmosfrica de campo (a la elevacin del lugar), mm Hg.p = presin de vapor del agua a la temperatura T, mm Hg. E = Elevacin del sitio en metros sobre el nivel del mar.

El uso de otras relaciones debe justificarse debidamente ante el organismo competente.

La correccin a condiciones estndares para los sistemas de aeracin con aire comprimido ser similar a lo anterior, pero adems debe tener en cuenta las caractersticas del difusor, el flujo de aire y las dimensiones del tanque.g. La seleccin del tipo de aereador deber justificarse debidamente tcnica y econmicamente.

h. Para los sistemas de aeracin mecnica se observarn las siguientes disposiciones:

La capacidad instalada de energa para la aeracin se determinar relacionando los requerimientos de oxgeno del proceso (kg O2/d) y el rendimiento del aereador seleccionado (kg O2/Kwh) ambos en condiciones estndar, con la respectiva correccin por eficiencia en el motor y reductor. El nmero de equipos de aeracin ser como mnimo dos y preferentemente de igual capacidad teniendo en cuenta las capacidades de fabricacin estandarizadas.

El rendimiento de los aereadores debe determinarse en un tanque con agua limpia y una densidad de energa entre 30 y 50 W/m3. Los rendimientos debern expresarse en kg O2/Kwh y en las siguientes condiciones:

una atmsfera de presin; cero por ciento de saturacin; temperatura de 20 C.

El conjunto motor-reductor debe ser seleccionado para un rgimen de funcionamiento de 24 horas. Se recomienda un factor de servicio de1,0 para el motor.

La capacidad instalada del equipo ser la anteriormente determinada, pero sin las eficiencias del motor y reductor de velocidad.

El rotor de aeracin debe ser de acero inoxidable u otro material resistente a la corrosin y aprobado por la autoridad competente.

La densidad de energa (W/m3) se determinar relacionando la capacidad del equipo con el volumen de cada tanque de aeracin. La densidad de energa debe permitir una velocidad de circulacin del licor mezclado, de modo que no se produzca la sedimentacin de slidos.

La ubicacin de los aeradores debe ser tal que exista una interaccin de sus reas de influencia.

i. Para sistemas con difusin de aire comprimido se proceder en forma similar, pero teniendo en cuenta los siguientes factores:

- el tipo de difusor (burbuja fina o gruesa);- las constantes caractersticas de cada difusor;- el rendimiento de cada unidad de aeracin;- el flujo de aire en condiciones estndares;- la localizacin del difusor respecto a la profundidad del lquido, y elancho del tanque.- altura sobre el nivel del mar.

La potencia requerida se determinar considerando la carga sobre el difusor ms la prdida de carga por el flujo del aire a travs de las tuberas y accesorios. La capacidad de diseo ser 1,2 veces la capacidad nominal.

5.5.3.2 Sedimentador Secundario

a. Los criterios de diseo para los sedimentadores secundarios deben determinarse experimentalmente.

b. En ausencia de pruebas de sedimentacin, se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

- el diseo se debe efectuar para caudales mximos horarios;-para todas las variaciones del proceso de lodos activados (excluyendo aeracin prolongada) se recomienda los siguientes parmetros:

TIPO DE TRATAMIENTOCARGA DE SUPERFICIE m3/m2.dCARGAkg/m2.h

PROFUNDIDADm

MediaMx.MediaMx.

Sedimentacin a continuacin de lodos activados (excluida la aeracin prolongada)16-3240-483,0-6,09,03,5-5

Sedimentacin a continuacin de aeracin prolongada8-1624-321,0-5,07,03,5-5

Las cargas hidrulicas anteriormente indicadas estn basadas en el caudal del agua residual sin considerar la recirculacin, puesto que la misma es retirada del fondo al mismo tiempo y no tiene influencia en la velocidad ascensional del sedimentador.

c. Para decantadores secundarios circulares se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones:

-Los decantadores con capacidades de hasta 300 m3 pueden ser diseados sin mecanismo de barrido de lodos, debiendo ser de tipocnico o piramidal, con una inclinacin mnima de las paredes de la tolva de 60 grados (tipo Dormund). Para estos casos la remocin de lodos debe ser hecha a travs de tuberas con un dimetro mnimo de 200 mm.-Los decantadores circulares con mecanismo de barrido de lodos deben disearse con una tolva central para acumulacin de lodos de por lo menos 0,6 m de dimetro y profundidad mxima de 4 m. Las paredes de la tolva deben tener una inclinacin de por lo menos60 grados.-El fondo de los decantadores circulares debe tener una inclinacin de alrededor de 1:12 (vertical: horizontal).-El dimetro de la zona de entrada en el centro del tanque debe ser aproximadamente