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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES S.A. DE C.V.
Plantas emesamr
Descripción general de la tecnología para el tratamiento del agua
En un río, cuando le descargamos agua residual, podemos observar que el agua “se limpia” después de haber recorrido 200 kilómetros,
equivalente a unos 10 días. Esta “limpieza” la realizan bacterias que se alimentan de la materia orgánica contenida en el agua residual. De
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manera similar, en una planta de tratamiento EMESA , la materia orgánica es eliminada por bacterias, pero a diferencia del río, este
proceso se realiza en menos de 24 horas.
Es interesante hacer un poco de historia, ya que el proceso de lodos activados nació precisamente del estudio al río Támesis durante la
revolución industrial, cuando grandes volúmenes de aguas contaminadas le eran descargadas. Tras observación y experimentación
descubrieron que existía “lodo activo” que se encargaba de la limpieza del agua. Posteriormente descubrieron que ese “lodo activo” eran
colonias de bacterias –principalmente ecolli, proveniente de la flora intestinal de humanos y animales-que se encargaba de “comerse” los
contaminantes, y que el oxigeno suministrado por cascadas, rápidos, etc. evitaba la producción de olores (al contrario de lo que pasaba en
los pantanos y aguas estancadas donde no había suministro de oxígeno).
Este proceso del río se utilizó para diseñar las “plantas de tratamiento de lodos activados”. La lógica del proceso es sumamente sencilla: La
bacteria es la encargada de “comerse” toda la materia orgánica, por lo que en un reactor (i.e tanque) se pone una alta concentración de
bacteria que se encargará de comerse toda esa materia orgánica. Al final del proceso de “alimentación” tendremos agua con mucha
bacteria. Esta bacteria forma colonias que son más pesadas que el agua, por lo que es posible sedimentarla, motivo por el cual la bacteria
con agua entran a un reactor sedimentador donde serán separados. Por la parte de arriba se recolecta el agua clara, y por la parte de abajo
se colectan las bacterias –que se ve como lodo. Este lodo es retornado al reactor donde está entrando la materia orgánica, haciendo así
posible mantener una alta concentración de bacterias en el reactor.
El siguiente diagrama muestra esquemáticamente este proceso.
El esquema anterior nos habla únicamente del proceso biológico, es decir de la forma en la que se lleva a cabo la remoción de la materia
orgánica. Sin embargo, cuando el agua residual, por ejemplo de casas, es descargada al drenaje esta agua contiene también contaminantes
inorgánicos tales como: botellas de pet, corcholatas, trapos, arenas, piedras, etc. que necesitan, también, ser removidos del agua. Para
quitar esta basura es necesario colocar un sistema antes del proceso biológico. Este sistema es conocido como pre-tratamiento. Este
consiste en “colar” el agua con unas rejillas donde se retenga físicamente la basura, y colocar un “desarenador”. El desarena dor es un lugar
donde el agua se “estanca” por unos segundos provocando que las arenas y piedras se sedimenten, eliminándolas así de la descarga.
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Por otro lado, es común que el agua venga en un drenaje por debajo de la tierra, y comúnmente es muy costoso tratar de que el agua
llegue directamente –después de pasar por el pre-tratamiento-a la planta de tratamiento, motivo por el cuál es necesario bombear el agua
a la planta. Para el proceso de bombeo se requiere un cárcamo donde se almacena al agua pretratada por algunos minutos, y una o dos
bombas (en ocasiones 3 o más) toman esta agua y la envían por una tubería a presión a la planta de tratamiento.
Por otro lado, normalmente una mínima parte de los lodos activados (bacteria) producidos deben ser retirados de la planta de tratamiento.
En plantas pequeñas (5 lps y menores) el retiro de lodos es muy eventual (cada 6 o 12 meses), por lo que el retiro se hace directamente del
reactor de oxidación (también conocido como: reactor de lodos activados, reactor secundario o reactor de aireación). En plantas de
mediano tamaño (i.e. hasta 15 lps) los lodos se almacenan en un digestor (i.e un reactor donde se envía pura bacteria) para facilitar su
retiro. Y en plantas de mayor tamaño, además de enviar el lodo al digestor, para disminuir su volumen al transportarlo, se utilizan sistemas
de deshidratado, siendo los lechos de secado los más comunes, seguido de filtros prensa; donde se “apachurra” el lodo eliminando así una
gran cantidad del agua que contenía.
Por todo lo anterior, un sistema de tratamiento de agua residual comúnmente es ejemplificado como se ve en el siguiente diagrama.
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Bases de diseño de las plantas de tratamiento EMESAMR
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La tecnología EMESA se basa en un sistema de Lodos Activados en la modalidad de Oxidación Total combinado con un proceso
vanguardista de Sistemas Secuenciales, asemejando así al proceso natural con el que el agua contaminada es tratada en ríos, lagos y mares
En un principio, las plantas de tratamiento se desarrollaron con métodos empíricos, y para los años 70’s, las normas de descarga se
volvieron sumamente estrictas, lo que motivó a desarrollos más avanzados para tratamiento secundario (i.e biológico) de agua residual.
El sistema de lodos activados resultó tan confiable y seguro, que actualmente más del 70% del agua tratada a nivel mundial se realiza con
el sistema de lodos activados en sus diferentes modalidades.
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La tecnología EMESA cuenta con las modalidades de Oxidación Total –que permite una alta eficiencia en remoción de contaminantes
aunado a una muy baja producción de lodos de desecho-, y un Sistema Secuencial que permite un perfecto control del proceso para el
tratamiento de contaminantes.
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La firma de ingeniería de EMESA ha desarrollado 3 series de plantas EMESA ; diseñadas de acuerdo a la normatividad de la CNA y
SEMARNAT, y a las necesidades de los usuarios. Estas son comercializadas por Grupo EMESA.
Para las 3 series se han utilizado técnicas de reingeniería que hacen que las plantas sean muy funcionales de muy sencilla operación y de
muy fácil mantenimiento. Para lograrlo se han considerado, entre muchos otros, los siguientes criterios de diseño:
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Realizar conducciones de líquidos por gravedad preferente a por bombeo para disminuir el mantenimiento correctivo y
preventivo.
Reducir la distancia de tuberías y reducir al máximo el número de piezas especiales para evitar taponamientos en las líneas de
conducción.
Simplificar la operación de la planta.
Reducir el mantenimiento requerido.
Prevenir situaciones de emergencia.
Facilitar operaciones de mantenimiento correctivo y preventivo.
Cumplimiento de la normatividad aplicable.
ESTAS SERIES SON CONOCIDAS COMERCIALMENTE COMO:
EMESAmr SERIE SELECTOR
EMESAmr SERIE PREMIUM
EMESAmr SERIE URBANA
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Descripción de las plantas de tratamiento
EMESAmr SERIE SELECTOR.
Esta planta cuenta con dos reactores de aereación; primero un reactor SELECTOR y segundo, un reactor de Oxidación Total, seguidos de un
sedimentador secundario, para finalizar el proceso con un reactor de desinfección por cloro.
En el reactor selector se encuentra una alta concentración de bacterias heterótrofas que se encargan de eliminar del 65 al 75% de la
materia orgánica (i.e DBO), lo que fomenta la formación de colonias bacterianas de gran tamaño que facilitan el proceso de sedimentación
secundaria. En el segundo reactor, al haber poca materia orgánica (i.e alimento para las bacterias) y muchas bacterias (i.e comensales), se
inicia el proceso de oxidación total (i.e canibalismo entre las bacterias: técnicamente conocido como respiración endógena) que utiliza el
DBO restante como energía de mantenimiento, por lo que se obtienen muy altas calidades de agua tratada, y prácticamente se elimina la
producción de lodos de desecho,.
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El agua tratada por una planta EMESA de la serie SELECTOR es reutilizable en sistemas de riego1, reuso industrial, lavado de autos, usos
recreativos, etc., y el bajo costo de operación –de $ 0.502 pesos por m3- hace de esta serie una planta sumamente rentable.
Caseta de sopladores
Sedimentador
Retorno de lodos
Reactor de oxidación
Reactor selector
Sedimentador
Agua tratada
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EMESAmr SERIE PREMIUM.
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La principal característica de las plantas EMESA de la serie PREMIUM
radica en que, además de la eliminación de los contaminantes
orgánicos, elimina contaminantes de nitrógeno y fósforo, por lo que se
diseñan a la medida de las necesidades. Para lograrlo, las plantas
cuentan con una serie de reactores consecutivos:
aerobios, anóxicos, anaerobios y sistemas de retorno, todos ellos
seguidos de un un sedimentador secundario, para finalizar el proceso
con un reactor de desinfección por cloro.
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El agua tratada por una planta EMESA de la serie PREMIUM puede
ser descargada en zonas de protección de vida acuática.
Notas:
1. El fósforo y el nitrógeno son nutrientes que sirven para que el pasto se ponga verde, por lo que si el agua tratada será utilizada en
riego no es conveniente utilizar la serie PREMIUM.
2. Las plantas serie PREMIUM requieren el usos de reactores anaerobios y anóxicos, por lo que es inevitable la producción de malos
olores en esta serie.
3. La remoción del fósforo se lleva a cabo por sedimentación en el lodo, por lo que la producción de lodos será diaria, y se definirá en
base a la concentración de este contaminante en el influente.
EMESAmr SERIE URBANA.
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La SERIE URBANA es la serie ECONÓMICA de las plantas EMESA , además
requieren aún menor mantenimiento que las otras series y, en plantas
con capacidades menores a 2 l.p.s. pueden ser subterráneas;
aprovechando el área para colocar pasto o zonas de ornato.
La planta cuenta con un reactor de oxidación total y un sedimentador
secundario y por la normatividad que la rige, no requiere cloración. Si la
planta es enterrada, se incluye una rejilla de desbaste de sólidos
inorgánicos (i.e chatarra, trapos, etc.) que deberá ser colocada en un
registro posterior a la planta.
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El agua tratada por una planta EMESA serie URBANA no puede ser
reutilizada.
Línea de bombeo de agua
pretratada
PLANTA PROVISIONAL
Estas plantas se le renta al
cliente mientras se construye la
planta de manera que trate las
descargas de sus primeras cas
Pretratamiento y bombeo
Planta EMESA
MR
URBANA
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Calidad de agua tratada de las series EMESAmr
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La calidad del agua tratada en cada una de las series EMESA mr esta de acuerdo a las siguientes normas y calidades:
Nota: Si el agua contiene colorantes inorgánicos en el influente estos se presentarán en el efluente.
NORMAS QUE CUMPLE
TIPO DE
PLANTA
PREMIUM
SELECTOR
URBANA
NOM-001-SEMARNAT1996
Descarga a cuerpos
tipo A y B
NOM-001-SEMARNAT1996
Descarga a cuerpos
tipo C
NOM-002-SEMARNAT1996
NOM-003-SEMARNAT1997
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Plano emesa serie Premium (tipo)
Nota: el diseño de pasillos, muros y losas es particular para cada obra, por lo que el presente diagrama puede variar de acuerdo a la obra
ejecutada.
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Plano de Conjunto (Tipo)
PLANO DE CONJUNTO INCLUYENDO UNA SUPUESTA URBANIZACIÓN GENERAL.
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El siguiente plano es solo una idea básica de la forma en la que puede quedar la planta de tratamiento y las obras adicionales –tales como:
vialidad, pasillos, áreas verdes, casetas, etc–.
Nota: el diseño de pasillos, muros y losas es particular para cada obra, por lo que el presente diagrama puede variar de acuerdo a la obra
ejecutada.
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En la mayoría de las ocasiones no se requieren las obras adicionales.