segunda unidad de ing. ambiental

Instituto Tecnológico de VeracruzDepartamento de Ingeniería Química y Bioquímica

Ingeniería Ambiental

Unidad 2

Contaminación del Agua, Aire y Suelo

2.1 Fuentes de Aguas Residuales

El Agua

Es probablemente el recurso natural más importante del mundo, ya que sin ella no podría

existir la vida y la industria no funcionaría. A diferencia de muchas otras materias primas,

el agua no tiene sustituto en muchas aplicaciones.

Contaminación del Agua.

La Contaminación del agua, es la incorporación de materias extrañas, como

microorganismos, productos químicos, residuos industriales y de otros tipos. Estas materias

deterioran su calidad y la hacen inútil para los usos pretendidos.

Los contaminantes más frecuentes de las aguas son: materia orgánica, microorganismos

como bacterias, hidrocarburos, desperdicios industriales, pesticidas y productos químicos

domésticos.

Los contaminantes dependiendo de su origen se clasifican en físicos, químicos y biológicos.

Contaminantes físicos. Afectan el aspecto del agua y cuando flotan o se sedimentan

interfieren con la flora y fauna acuáticas. Son líquidos insolubles o sólidos de origen natural

y diversos productos sintéticos que son arrojados al agua como resultado de las actividades

del hombre, así como, espumas, residuos oleaginosos y calor (contaminación térmica).

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Contaminantes químicos. Incluyen compuestos orgánicos e inorgánicos disueltos o

dispersos en el agua que provienen de descargas domésticas, agrícolas e industriales o de la

erosión del suelo. Los principales son cloruros, sulfatos, nitratos y carbonatos. También

desechos ácidos, alcalinos y gases tóxicos disueltos en el agua como los óxidos de azufre,

de nitrógeno, amoníaco, cloro y ácido sulfhídrico.

Contaminantes biológicos. Incluyen hongos, bacterias y virus que provocan

enfermedades, algas y otras plantas acuáticas. Algunas bacterias son inofensivas y otras

participan en la degradación de la materia orgánica contenida en el agua.

Agua Residual

Según la NOM-001-SEMARNAT-1996 el agua residual son las aguas de composiciones

variadas provenientes de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales de

servicios, agrícolas, pecuarias, domésticas, incluyendo fraccionamientos y en general de

cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.

2.1.2 Aguas Municipales e Industriales.

a) Aguas Municipales.

Las aguas que contienen residuos líquidos provenientes de los establecimientos comerciales

e industriales, así como de las zonas habitacionales se designan aguas residuales

municipales, estas son una mezcla compleja que contiene agua (por lo más de 99%)

mezclada con contaminantes orgánicos e inorgánicos

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Las Aguas Residuales Municipales son las que se desechan de los sistemas de drenaje y

alcantarillado de las comunidades y deben de cumplir con los parámetros que establece la

NOM-002-SEMARNAT-1996

b) Aguas Industriales.

El agua para uso industrial debe cumplir con normas de calidad específicas de acuerdo a

usos y al tipo de industria a que este destinada. El uso del agua que la industria demanda

puede clasificarse en cuatro actividades principales que se llevan cabo en la mayoría de las

industrias:

2.2 Características de las Aguas Residuales

Por lo general, las aguas residuales contienen la mayoría de los constituyentes del agua

suministrada más las impurezas adicionales provenientes del proceso productor de

desechos. Así, como el hombre produce cerca de 6 g de cloruro por día, con un consumo de

agua de 200 1/persona/día, el agua residual contiene 30 mg/1 más de cloruro que el agua

doméstica. El agua residual cruda promedio contiene alrededor de 1000 mg/1 de sólidos en

solución y suspensión, o sea que cerca del 99.9% es agua pura.

2.2.1. Características físicas

Temperatura. Es la cantidad de calor que posee el agua, y básicamente es importante por

su efecto en otras propiedades, como la aceleración de reacciones químicas, reducción en la

solubilidad de los gases, intensificación de sabores y olores, etcétera.

Sabor y Olor. Debido a las impurezas disueltas, frecuentemente de naturaleza orgánica, el

agua puede tener sabor y olor, por ejemplo, fenoles y clorofenoles le dan sabor y metano y

ácido sulfhídrico olor. Son propiedades subjetivas qué son difíciles de medir

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Color. Aun el agua pura no es incolora; dependiendo de la concentración de sus

componentes finales, el agua residual puede presentar color, se mide por medio de la escala

Pt-Co.

Turbidez. La presencia de sólidos coloidales le da al líquido una apariencia nebulosa que

es poco atractiva y puede ser dañina. La turbiedad en el agua pueden causarla partículas de

arcilla y limo, desechos industriales o a la presencia de numerosos microorganismos.

Sólidos. Éstos pueden estar presentes en suspensión, en solución o ambos y se dividen en

materia orgánica y materia inorgánica. Los sólidos disueltos totales (SDT) se deben a

materiales solubles, mientras que los sólidos en suspensión (SS) son partículas discretas

que se pueden medir al filtrar una muestra a través de un papel fino. Los sólidos

sedimentables son aquellos removidos en un procedimiento estándar de sedimentación.

Conductividad eléctrica. La conductividad de una solución depende de la cantidad de

sales disueltas presentes y para soluciones diluidas es aproximadamente proporcional al

contenido de SDT:

2.2.2. Características Químicas,

Las características químicas tienden a ser más específicas en su naturaleza que algunos de

los parámetros físicos y por eso son más útiles para evaluar las propiedades de una muestra

de inmediato.

pH. La intensidad de acidez o alcalinidad de una muestra se mide en la escala de pH, que

en realidad mide la concentración de iones de hidrógeno presentes. El pH controla muchas

reacciones químicas y la actividad biológica normalmente se restringe a una escala bastante

estrecha entre 6 y 8.

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Alcalinidad. Es debida a la presencia de bicarbonato HCO3-2, carbonato CO3

-2, o hidróxido

OH-. La mayoría de la alcalinidad natural en las aguas la causa el HCO3- producido por la

acción del agua subterránea en piedra caliza o yeso:

Acidez. La mayoría de las agua naturales y el agua residual doméstica son amortiguadoras

por el sistema de CO2 y HCO3-. El ácido carbónico no se neutraliza totalmente hasta un pH

e 8.2 y no disminuye el pH por debajo de 4.5.

Dureza. Es la propiedad del agua que evita que el jabón haga espumas y produce

incrustaciones en los sistemas de agua caliente. Es debida principalmente a los iones

metálicos Ca++ y Mg++ aunque también son responsables Fe++ y Sr++. Si están presentes altas

concentraciones de sales de Na y K, la dureza de no carbonato puede ser negativa ya que

tales sales pueden formar alcalinidad sin producir dureza.

Oxígeno Disuelto (OD). El oxígeno es un elemento muy importante en el control de la

calidad del agua. Su presencia es esencial para mantener las formas superiores de vida

biológica y el efecto de una descarga de desechos en un río se determina principalmente por

el balance de oxígeno del sistema. Desafortunadamente el oxígeno es poco soluble en agua.

Demanda de Oxígeno. Los compuestos orgánicos por lo regular son inestables y pueden

oxidarse biológica o químicamente para obtener productos finales estables, relativamente

inertes, tales como CO2, NO3, H2O. La indicación del contenido orgánico de un desecho se

obtiene al medir la cantidad de oxígeno que se requiere para su estabilización.

a) Demanda bioquímica de oxígeno (DBO5). Mide la cantidad de oxígeno que

requieren los microorganismos mientras descomponen la materia orgánica.

b) Valor de permanganato (VP). Es la oxidación química del agua residual.

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c) Demanda química de oxígeno (DQO). Mide la cantidad de oxígeno que

requiere el agua para oxidar por si misma a los diferentes componentes que trae

consigo.

La magnitud de los resultados obtenidos normalmente es VP < DBO < DQO.

Nitrógeno. Es un elemento importante ya que las reacciones biológicas sólo pueden

efectuarse en presencia de suficiente nitrógeno. Existe en cuatro formas principales por lo

que toca a la ingeniería de salud pública:

a) Nitrógeno orgánico. Nitrógeno en la forma de proteínas, amino ácidos y urea.

b) Nitrógeno amoniacal. Nitrógeno como sales de amoníaco; por ejemplo,

(NH4)2CO3, o como amoníaco libre.

c) Nitrógeno de nitritos. Una etapa intermedia de oxidación que normalmente no se

presenta en grandes cantidades.

d) Nitrógeno de nitratos. Producto final de la oxidación del nitrógeno.

Cloruro. Responsable por el sabor salobre en el agua, es un indicador de posible

contaminación del agua residual debido al contenido de cloruro de la orina. El sabor del Cl-

se hace presente con 250-500 mg/1, aunque una concentración hasta de 1500 mg/1 es poco

probable que sea dañina para consumidores en buen estado de salud.

Las aguas residuales industriales tienen también otras características químicas

especializadas que se pueden evaluar, por ejemplo, la presencia de metales tóxicos, cianuro,

fenoles, grasas y aceites, etcétera.

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2.2.3. Características Biológicas,

Una característica de la mayoría de las aguas naturales es que contienen una amplia

variedad de microorganismos, los tipos y números de los diferentes grupos presentes están

relacionados con la calidad del agua y otros factores ambientales.

En el tratamiento de las aguas residuales de naturaleza orgánica, los microorganismos

tienen un lugar importante y la mayoría de las especies que se encuentran en el agua natural

y en agua residual son innocuas para el hombre. Sin encargo, ciertos microorganismos

causan varias enfermedades y su presencia en el agua representa un problema de salud.

Virus

Si bien los virus son partículas parasíticas no tienen capacidad de sintetizar componentes

nuevos por lo que en lugar de ello invaden las células de los organismos.

Por su tamaño, la remoción de virus por procesos convencionales de tratamiento de agua no

es segura, aunque los procesos normales de desinfección generalmente los dejan inactivos,

los mas comunes en el agua residual son:

Virus Enfermedad

Entero virus Gastroenteritis

Hepatitis A Hepatitis

Rotavirus Gastroenteritis

Reovirus Gastroenteritis

Adenovirus Enfermedades Repiratorias

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Adenovirus Hepatitis A

Rotavirus

Bacterias.

Las bacterias son las unidades básicas de vida de las plantas; son organismos unicelulares

que pueden vivir como autótrofos o como heterótrofos y aprovechar el alimento soluble.

Varían en tamaño de 0.5 a 5 μm

Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, encontrándose

en todo hábitat de la tierra, creciendo en el suelo, en manantiales calientes y ácidos, en

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desechos radioactivos en las profundidades del mar y de la corteza terrestre. Algunas

bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se

estima que hay en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un

millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay

aproximadamente 5 x 1030 bacterias en el mundo

El control efectivo del medioambiente en el cual se desarrolla el tratamiento biológico

del agua residual se basa en los principios fundamentales que rigen al crecimiento de los

microorganismos

Las Bacterias tiene tres métodos fundamentales de preproducción; por fisión binaria,

sexualmente o por gemación, pero por lo general se reproducen por fisión binaria. El

tiempo necesario para cada fisión varía (dependiendo del tipo de bacteria) de 20 minutos

a varios días

El crecimiento de la población de bacterias se determina en términos del número de las

mismas y se puede representar en forma gráfica.

El modelo de crecimiento bacteriano consta de cuatro fases.

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Fase de Retardo. Tras la adición del inóculo a un medio de cultivo, la fase de retardo

representa el tiempo necesario para que los organismos se aclimaten a las nuevas

condiciones ambientales y comiencen a dividirse.

Fase de crecimiento exponencial. Durante esta fase, la célula se divide a una velocidad

determinada por su tiempo de generación y su capacidad de procesar el alimento.

Fase Estacionaria. En esta fase, la población permanece constante.

Fase de Muerte exponencial. Durante esta fase, la mortalidad de bacterias excede la

generación de células nuevas.

En el trabajo del tratamiento biológico del agua residual, se debe de mantener la fase

estacionaria, lo anterior como resultado de agregar más sustratos (agua cruda) al sistema.

Coliformes

La denominación genérica coliformes designa a un grupo de especies bacterianas que

tienen ciertas características bioquímicas en común e importancia relevante como

indicadores de contaminación del agua y los alimentos

Tradicionalmente se los ha considerado como indicadores de contaminación fecal en el

control de calidad del agua destinada al consumo humano en razón de que, en los medios

acuáticos, los coliformes son más resistentes que las bacterias patógenas intestinales y

porque su origen es principalmente fecal. Por tanto, su ausencia indica que el agua es

bacteriológicamente segura.

Asimismo, su número en el agua es proporcional al grado de contaminación fecal; mientras

más coliformes se aíslan del agua, mayor es la gravedad de la descarga de heces

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Cianobacterias

Las cianobacterias se aprecian a simple vista como manchas incrustadas sobre la superficie húmeda

de las rocas, del suelo o de los árboles; pueden ser de colores verde azuladas, pardos o negras y

presentarse en forma de almohadillas macroscópicas o en capas viscosas. También pueden vivir

flotando libremente (planctónicas) en cualquier tipo de medio acuático, se presentan en algunos

casos en el agua residual.

Son organismos móviles, cuya velocidad y dirección de movimiento dependen de la iluminación y

de la temperatura en la que se encuentren, su peligrosidad se debe a la alta toxicidad que imprimen

a sus hábitats

Estas deben de ser removidas del agua residual

Salmonella

Salmonella es un género de bacteria que pertenece a la familia Enterobacterias, formado por bacilos

anaerobios facultativos, con flagelos perítricos y que no desarrollan cápsula ni esporas. Son

bacterias móviles que producen ácido sulfhídrico (H2S), fermentan glucosa por poseer una enzima

especializada

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Salmonella Tiphy

Protozooarios

Los protozoarios son organismos unicelulares de 10 a 100 μm de longitud que se reproducen por fisión

binaria. La mayoría son heterótrofos aerobios; su fuente principal de alimento son las células bacterianas.

No pueden sintetizar todos los factores necesarios para su crecimiento y dependen de las bacterias para que

se los suministren. Los protozoarios abundan en el suelo y en el agua y pueden tener una participación

importante en los procesos biológicos de tratamiento de desechos.

Amibas

Las amibas de vida libre (AVL) son protozoos cosmopolitas que habitan ambientes húmedos como el suelo

y el agua, aunque también se pueden encontrar en el aire, vehículo que utilizan como medio de dispersión.

En los ecosistemas acuáticos desempeñan un papel muy importante en el mantenimiento del flujo de energía

y el reciclado de los nutrientes. Su eficiencia en el uso de los recursos los convierte en un enlace

fundamental entre los organismos desintegradores y aquellos pertenecientes a niveles tróficos superiores.

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2.3 Sistemas de tratamientos

El objetivo de un tratamiento de agua residual es el de proteger las aguas receptoras de

contaminantes y esto se logra (entre otros) con plantas diseñadas para:

Reducir la DBO5

Reducir los SST

Reducir N y P

Reducir coliformes totales

Eliminar metales pesados

Los procesos básicos de eliminación de contaminantes se pueden clasificar como:

Operaciones Físicas Unitarias

Son los métodos de tratamiento en los que predomina la acción de fuerzas físicas o de

operaciones unitarias.

Procesos Químicos Unitarios

Son los métodos que persiguen la eliminación o conversión de los contaminantes mediante

la adición de productos químicos.

Procesos Biológicos Unitarios.

Es la eliminación de los contaminantes mediante la actividad biológica.

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Para llevar a cabo esto, se debe de considerar que el proceso básico de una planta de

tratamiento de agua residual está constituido por los siguientes procesos

Una vez establecidos los objetivos de tratamiento para un proyecto específico y revisada la

normatividad federal, las exigencias del tratamiento pueden determinarse comparando las

características del agua residual cruda con las del efluente correspondiente

a) Pretratamiento.

El pretratamiento es la remoción de partículas sólidas de gran tamaño que son arrastradas

por el agua residual entre los que se encuentran piedras, palos, troncos, y cualquier tipo de

basura que puede ser retirada por medio mecánico.

Entre los pretratamientos se encuentran

Cribado y Tamizado

o Rejillas de Desbaste

o Microtamices

Remoción de arena

o Canales Desarenadores

Homogenización del Flujo.

o Distribución del Gasto.

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Pretratamiento TratamientoPrimario

TratamientoSecundario

TratamientoTerciario.



b) Tratamiento Primario o Físico.

Esta es la remoción de las partículas sólidas suspendidas PSS y las partículas sólidas

sedimentables PSS, entre estos procesos unitarios se encuentran:

Clarificación o Decantación.

Sedimentación,

Espesamiento por gravedad.

Flotación.

Filtración.

c) Tratamiento Secundario o Químico.

Esta parte del proceso permite el retiro de algunos contaminantes inorgánicos que necesitan

ser agregados por su pequeño tamaño, o bien aquellos contaminantes que tiene que ser

retirados del agua por medio de reacciones químicas, entre los que se encuentran.

Coagulación.

Floculación.

Precipitación química.

Adsorción.

d) Tratamiento Terciario o Biológico.

En esta parte del proceso, se lleva a cabo la remoción de gran cantidad de materia orgánica,

ya sea por la acción bacteriana o por el comportamiento enzimático del agua residual.

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Oxidación Biológica aerobia.

Estos procesos se llevan a cabo en presencia de oxígeno, que puede ser inyectado en forma

gaseosa, incluido por aereación o simplemente por contacto físico, entre los procesos antes

descritos se encuentra

Filtro percolador

Lodos Activados.

Lagunas de oxidación.

Biodiscos.

Biotorres

Oxidación biológica anaerobia.

Este proceso tiene la particularidad que se lleva a cabo en ausencia de oxígeno y bajo

temperaturas controladas

Digestión.

Tratamientos No convencionales

Finalmente existen algunas operaciones que son opcionales pero que garantizan, que el

agua residual puede en algunos casos ser reutilizada directamente, entre estos se

encuentran.

Desinfección.

Tratamiento de Residuos Tóxicos Específicos.

Control y eliminación de Nutrientes (Fósforo y Nitrógeno)

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Acondicionamiento de Lodos

El tratamiento de aguas residuales, genera cierta cantidad de subproductos, a los que se les

llama lodos, los cuales al ser deshidratados por ley pueden ser dispuestos en rellenos

sanitarios o bien utilizados como parte de la composta.

2.3.1 Tratamiento preliminar

Por definición, pretratamiento es el proceso o procesos que preparan las condiciones del agua

residual que puede someterse a posteriores procesos de tratamiento

En aguas residuales urbanas esto significa la separación de materia flotante, arena y manchas

de aceites ya que estas materias inhibirían el proceso biológico y posiblemente dañarían el resto

de los equipos mecánicamente.

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2.3.2.1 Cribado y Tamizado.

El primer nivel de tratamiento preliminar es un a operación simple de cribado o tamizado

para retirar sólidos grandes, para este propósito se utilizan rejillas de desbaste, cuyo

objetivo es la separación de sólidos flotantes de gran tamaño (basura en general) y de esta

manera proteger aguas abajo los equipos mecánicos tales como bombas.

Corte Transversal de rejillas de desbaste.

Separación libre entre barras

Finas (< 1,5 cm)

Medias (1,5 - 5,0 cm)

Gruesas (> 5,0 cm)

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El material cribado del agua residual es de naturaleza desagradable y normalmente se

entierra o se incinera. También se puede pasar a un macerador que lo desmenuza de modo

que el material pueda ingresar al flujo para retirarlo con el resto de los sólidos

sedimentables durante el proceso de tratamiento principal.

La pérdida de carga que se produce al circular el agua a través de las rejas depende de la

velocidad de aproximación del agua y de la velocidad de circulación a través de las

rejillas.

Microtamizado

El microtamizado es una forma más moderna de la rejilla de tambor que usa una malla fina

de acero inoxidable con aberturas de 20 a 60 μm; con este microtamiz se separan los

sólidos relativamente pequeños. Se utiliza en el tratamiento de agua para retirar algas y

partículas de tamaño similar.

Desarenadores.

La mayoría de los sistemas de alcantarillado y especialmente aquéllos con drenajes

combinados, transportan en el flujo grandes cantidades de arena. Si este material no se

quita, puede causar daño a las partes mecánicas de la planta de tratamiento.

Debido a que las partículas de arena son relativamente grandes, con una densidad alta

comparadas con las partículas orgánicas, regularmente se separan por el principio de

sedimentación diferencial. Las partículas de arena con un diámetro de 0.20 mm y peso

específico de 2.65 tienen una velocidad de sedimentación de 1.2 m/min, mientras que la

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mayoría de los sólidos suspendidos en el agua residual tienen velocidades de sedimentación

considerablemente más bajas.

Con el uso de un canal es posible sostener una velocidad horizontal constante de 0.3 m/s

para todos los gastos. En estas condiciones, en un canal de suficiente longitud que tenga un

tiempo de retención de 30 a 60 segundos, las partículas de arena se sedimentarán en el

fondo mientras que el flujo transporta todavía los sólidos suspendidos restantes. La arena se

quita a intervalos, se lava y se utiliza de alguna manera.

Los dos tipos comunes para los equipos de desarenado son:

El desarenador aireado de flujo helicoidal

El canal desarenador de flujo horizontal

Desaraenador Planta Río Medio, Veracruz, Ver

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Homogenización de Flujo, Distribución del Gasto

La homogenización consiste, simplemente en amortiguar por laminación las variaciones

de caudal, con el objeto de conseguir un caudal constante o casi constante.

Este sistema consta de un tanque de homogenización o ecualizador de flujo, controles de

paso para moderar el caudal del mismo.

El tipo de tanque de homogenización puede ser de dos tipos:

Un tanque con mezclado mínimo para inhibir la septicidad.

Un tanque con suficiente mezcla para que actúe como unidad de

preaireación.

En ambos casos son benéficos pues inician el proceso biológico de depuración de las

aguas residuales.

Existen dos tipos de homogenización:

a) Homogenización en línea.

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Este tipo de homogenización se tiene cuando se tiene un tanque lo suficientemente

grande como para poder contener una cantidad de agua máxima determinada.

b) Homogenización en paralelo.

Para este tipo de homogenización, se tiene una salida lateral mediante la cual se puede

aliviar el flujo, o en un momento determinado se puede desviar parte del mismo.

2.3.2 Tratamientos Primarios.

El tratamiento primario frecuentemente se denomina clarificación, sedimentación o

decantación. En este proceso unitario el agua residual se deja decantar durante un

período (aprox. dos horas) en un tanque de decantación y producir así un efluente líquido

clarificado en una línea y un lodo semisólido en una segunda línea.

Entre los beneficios del tratamiento primario se encuentran.

Reducir los sólidos en suspensión.

Reducir la DBO5

Reducir la cantidad de lodo activado que entre al tratamiento terciario.

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Separar el material flotante.

Decantación.

La decantación o clarificación se lleva a cabo por medio de la sedimentación en reposo

con recogida de material flotante y grasas así como la eliminación del lecho de lodos

sedimentados. La sedimentación se lleva a cabo en decantadores con una geometría

variada como son.

Circulares (los mas frecuentes)

Rectangulares.

Cuadrados.

Pueden ser de base plana o con pendiente. El agua residual se introduce en el decantador

normalmente por el centro a través de tuberías o de una cámara de difusión. El

decantador se diseña para lograr tiempos de retención de dos horas (rango de 20 min. a 3

horas). En este periodo de reposo, las partículas en suspensión se decantan al fondo

como lodo y mediante aspas se desplaza hacia una tolva central desde donde se extrae el

lodo. El agua clarificada rebosa por un vertedor perimetral en la superficie del

decantador, a una velocidad conocida como velocidad ascencional o velocidad de

sedimentación o carga hidráulica o carga superficial.

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Sedimentación

Es la separación de partículas disueltas en el agua residual por medio del peso de las

mismas, el comportamiento de un tanque de sedimentación que tiene un gasto continuo y

una suspensión discreta, las ecuaciones de diseño para un sedimentador son las mismas

que para un decantador o clarificador, pues en ambas se lleva a cabo el mismo proceso.

Existen tres tipos diferentes de tanques de sedimentación

Flujo Horizontal

Flujo Radial

Flujo vertical

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Flotación

La flotación es el proceso unitario de separación basado en la capacidad para flotar de las

partículas sólidas en una fase líquida.

La separación se consigue introduciendo finas burbujas de gas, normalmente aire, en la

fase líquida, las cuales se adhieren a las partículas, y la fuerza ascensional que

experimenta el conjunto partícula-burbuja de aire hace que suban hasta la superficie del

líquido, de esta forma, es posible hacer ascender a la superficie partículas cuya densidad

es mayor que la del líquido, además de favorecer la ascensión de las partículas cuya

densidad es inferior.

Las burbujas se añaden, o se induce su formación, mediante uno de los siguientes

métodos:

Flotación por gravedad

Flotación al vacío

Electroflotación

Flotación por aire disuelto (FAD)

Flotación por aire

2.3.3.4 Filtración.

La filtración se emplea, de modo generalizado, para conseguir una mayor eliminación de

sólidos en suspensión (incluida la DBO5 particulada) de los efluentes de los procesos de

tratamiento biológicos y químicos, y también se emplea para la eliminación del fósforo

precipitado por vía química.

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Un filtro característico esta compuesto por:

Filtros Lentos de Arena

La filtración por gravedad es el proceso de pasar agua por un filtro sin ayuda, el mas

común es el filtro de arenas en donde en la superficie del filtro se desarrolla una torta de

material filtrado que tiene que ser removido posteriormente.

Filtros Rápidos de gravedad.

Los filtros rápidos por gravedad se utilizan para filtrar agua coagulada y floculada a fin

de eliminar contaminantes como el Nitrógeno, Fósforo y Azufre.

2.3.3 Tratamiento secundario

Los procesos empleados en el tratamiento de aguas residuales en las que intervienen las

reacciones químicas para la eliminación de contaminantes reciben el nombre de

tratamientos secundarios o químicos, entre estos tratamientos se encuentran:

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Eliminación de nutrientes P y N.

Eliminación de sólidos en suspensión.

o Coagulación.

o Floculación

Remoción de Metales Pesados u otros contaminantes selectivos.

A lo largo de los años, se han empleado muchas sustancias y de diversa naturaleza, como

agentes de precipitación, las cuales se presentan a continuación:

Producto químico Fórmula

Sulfato de alúmina Al2(SO4)3. l4H2O

Cloruro Férrico FeCl3

Sulfato Férrico Fe2(SO4)3

Sulfato Ferroso (caparrosa) FeSO4. 7 H2O

Cal Ca(OH)2

Mediante precipitación química, es posible conseguir efluentes clarificados básicamente

libres de materia en suspensión o en estado coloidal y se puede llegar a eliminar del 80 al

90 % de la materia total suspendida, entre el 40 y el 70 % de la DBO5, , en los que la

eliminación de la materia suspendida sólo alcanza valores del 50 al 70 por 100 y en la

eliminación de la materia orgánica sólo se consigue entre el 30 y el 40 por 100.

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Precipitación Química.

Por precipitación se entiende la desolubilización de una molécula o átomo ionizado que

estaba previamente disuelto, seguido de su caída hacia el fondo de un tanque como

solido. La ruta más usual para desolubilizar algunos contaminantes selectivos como los

metales es la formación de hidróxidos metálicos mediante la alcalinización de la

solución. La reacción consiste en llevar el efluente con metales disueltos al pH de

mínima solubilidad del metal en cuestión (producto de solubilidad).

2.3.4 Tratamiento Terciario

El tratamiento terciario o biológico tiene como objetivo fundamental la eliminación de

sólidos coloidales no sedimentables, y la estabilización de la materia orgánica, gracias a

la acción de una variedad de microorganismos (principalmente bacterias) que se utilizan

para convertir la materia orgánica en carbonosa coloidal y disuelta en diferentes gases y

tejidos celulares, que debido a su peso específico se pueden eliminar por decantación.

Tipos de tratamiento biológico

Los principales tipos de tratamiento biológico son:

a) Sistemas Aeróbicos

Lodos Activados

Lagunas Aereadas

Filtros Percoladores

Biodiscos

Biotorres

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b) Sistemas Anaeróbicos

Tanques Sépticos

Lagunas Facultativas

Lodos Activados

Este proceso se lleva acabo en reactores donde se efectúa una reacción biológica entre

materia orgánica y microorganismos de acuerdo a la reacción.

CHONPS + O2 + Nutrientes → CO2 + NH3 + C6 H5NO2 + Prod. Final (Sales Inorgánicas)

Lagunas de oxidación.

Son lagunas artificiales poco profundas, que normalmente reciben agua residual cruda y

que la tratan por estabilización natural en condiciones climáticas adecuadas.

Filtros Percoladores.

Son estructuras cilíndricas y rectangulares de hormigón con lecho de piedra con

dimensiones entre 1 y 1.25 m. de profundidad y 5 a 50 m de diámetro, en el filtro

percolador el agua residual es roseada sobre la piedra y se deja que se filtre a través del

lecho, este filtro consiste en un lecho formado por un medio sumamente permeable al que

los microorganismos se adhieren y a través del cual se filtra el agua residual. El tamaño de

las piedras de que consta el medio filtrante está entre 2.5 – 10cm de diámetro. El piso de

este sistema tiene un drenaje para recoger agua residual clarificada,

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En este sistema como el lecho retiene la biomasa, no es factible la recirculación de lodos,

ya que no se forman., en la recirculación de efluentes mejora la calidad final, y los

microorganismos mas significativos son bacterias, aunque puede haber algas, gusanos,

hongos, protozoarios.

Los filtros percoladores se clasifican, según su carga hidráulica y su carga orgánica en dos

tipos:

o Filtro de alta carga.

o Filtro de baja carga

Biodiscos

El sistema de biodiscos está compuesto por un disco de malla metálica en el cual se

deposita un película de microorganismos, sobre todo bacterias, que rotan sobre un eje que

permite que el disco gire, el sistema se encuentra sumergido en un 50% en donde la mitad

del tiempo se encuentran en el agua y el resto entran en contacto con el aire, estos sistemas

son capaces de producir rendimiento superiores al 90% en la remoción de los siguientes

parámetros.

Demanda química y biológica de oxígeno

Sólidos en suspensión

Nitrógeno orgánico y amoniacal

Biotorres

Las biotorres constan de un cilindro normalmente de pvc con ancho promedio entre 1 y 1.5

m. con alturas que van desde los 2 a los 5 metros, rellenas con empaques plásticos y en su

mayoría con recirculación.

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Son sistemas similares a los filtros percoladores con las condicionantes siguientes

Poco Gasto

Alta Carga Orgánica

Este proceso de tratamiento de agua se utiliza para depurar aguas residuales y lodos

procedentes de la industria, la agricultura y también se usa para eliminar olores, etc.

Reactores anaeróbicos

Esta técnica se basa en la utilización de microorganismos en ausencia de oxigeno para

estabilizar materia orgánica.

CHONPS + H2O CH4 + CO2 + Biomasa + NH3 + H2S + Calor

Los reactores anaeróbicos se pueden clasificar en:

Reactores

Anaeróbicos

Pueden tener agitación con mezclado mecánico, con recirculación de gas, con recirculación

de lodos.

También pueden operar con determinada temperatura.

Psicrofilos (0 a 20 0C)

31

1ª. Generación td = c

2ª. Generación td c



Mesofilos 36 0C

Termofilos (50 a 60 0C)

El gas que se forma (2m3/m3) de digestor( CH4 , CO2 )se denomina biogás

2.4 Normatividad de aguas residuales

La Normatividad de Aguas Residuales, es un conjunto de disposiciones legales, creadas

para la preservación y asegurar la calidad del agua residual.

La normatividad de Aguas Residuales se basa en las NOM y la Ley de Aguas Nacionales

NOM-001-SEMARNAT-1996 Límites máximos permisibles de contaminantes

en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales. DOF

6/Ene/97 (aclaración d.o.f. 30-abril-1997).


en las descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o

municipal D.O.F 03/Jun/98


para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios al público. D.O.F

21/Sep/98

2.4.1 Políticas actuales sobre el control de aguas residuales

En el ámbito mundial, cada vez se otorga mayor atención al agua, sobre todo ante la

problemática que se presenta en diversos países del orbe, en donde la escasez del recurso

constituye un riesgo para su desarrollo económico y social.

32



Ante esta situación se han realizado numerosas reuniones nacionales e internacionales cuyo

fin es conocer a fondo la problemática del agua, saber qué está sucediendo con el recurso,

qué va a suceder en caso de continuar con las mismas políticas actuales, cuál es el futuro

que se avizora y en qué forma se alcanzará. Destaca la Visión Mundial sobre el Agua

determinada en el 2º Foro Mundial del Agua que se efectuó en La Haya en marzo del 2000.

En esta visión se expresa un sentir compartido sobre el panorama del agua en el año 2025.

México ha recogido las principales orientaciones surgidas de los foros internacionales y

actualmente forman parte de sus políticas. Destacan aspectos tan importantes como la

protección de los ecosistemas mediante una gestión sostenible de los recursos hidrológicos;

y la valoración del agua para administrarla en forma que refleje su valor económico, social,

ambiental y cultural en todos sus usos, y avanzar en el sentido de que los precios que se

fijen para los servicios reflejen los costos de su suministro.

En este contexto, la administración del agua respaldada por la Ley de Aguas Nacionales

ubica a México en una posición congruente con otras legislaciones.

No obstante lo anterior, es interesante destacar la visión que tiene la Organización para la

Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) acerca del factor agua en México, ya que

en ella resaltan aspectos que nuestro país debe superar en el futuro, sobre todo en lo relativo

a la falta de mecanismos para hacer cumplir la legislación y reglamentación existente.

Específicamente, la OCDE recomienda insistir en la búsqueda de medidas para reducir los

riesgos en la salud causados por aguas contaminadas, el establecimiento de medidas para

incrementar la eficiencia del uso del agua para riego y otros usos, fortalecer el

cumplimiento de la reglamentación en materia de agua, concluir la descentralización del

manejo del agua y habilitar a los Consejos de Cuenca para que se conviertan en poderosas

agencias para la gestión de los recursos hidráulicos.

33



Visión del sector hidráulico en México al 2025

Considerando la problemática actual y la trascendencia del recurso en el bienestar y el

desarrollo del país, aspiramos a ser:

“Una nación que cuente con seguridad en el suministro del agua que requiere para su

desarrollo, que la utilice de manera eficiente, reconozca su valor estratégico y económico,

proteja los cuerpos de agua y preserve el medio ambiente para las futuras generaciones”.

La visión anterior considera el valor esencial que tiene el agua como recurso indispensable

para el bienestar social, su importancia como un elemento estratégico en el desarrollo de

las diferentes actividades productivas: agrícola, industrial, generación de energía eléctrica,

pesca, navegación y turismo, el derecho que tienen las futuras generaciones a contar con el

agua que requieran para su bienestar y desarrollo, así como el reconocimiento del medio

ambiente como un usuario del agua.

El manejo racional del recurso agua es un imperativo estratégico. El uso ineficiente del

recurso y la degradación de su calidad constituyen un freno al crecimiento económico y

contribuyen a incrementar las desigualdades sociales. Los más desprotegidos son quienes

sufren más por falta de agua, tanto en las ciudades como en el campo. También son los que

resienten más los efectos de los fenómenos meteorológicos extremos como las sequías y las

inundaciones.

Por eso, la visión del manejo del agua integra plenamente los recursos hidráulicos con la

conservación y restauración de otros recursos naturales de la nación. En amplias zonas del

país, la deforestación ha provocado fuerte erosión de los suelos, lo que ocasiona un menor

control natural del escurrimiento superficial y una menor recarga de los acuíferos. La

34



gestión de las cuencas hidrológicas para la conservación de los recursos hidráulicos tanto

en cantidad como en calidad debe ser integrada.

Esta visión coincide con la visión del México al que se aspira en el año 2025, misma que se

establece en el PND como:

“México será una nación plenamente democrática con alta calidad de vida que habrá

logrado reducir los desequilibrios sociales extremos y que ofrecerá a sus ciudadanos

oportunidades de desarrollo humano integral y convivencia basadas en el respeto a la

legalidad y en el ejercicio real de los derechos humanos. Será una nación dinámica, con

liderazgo en el entorno mundial, con un crecimiento estable y competitivo y con un

desarrollo incluyente y en equilibrio con el medio ambiente. Será una nación

orgullosamente sustentada en sus raíces, pluriétnica y multicultural, con un profundo

sentido de unidad nacional”

Crecimiento económico sostenido, reducción de la brecha social, protección a los más

necesitados, conservación y restauración del patrimonio agua y bosques son sólo algunos

aspectos que hacen de los recursos hidráulicos parte central de la seguridad nacional.

2.4.2 Legislación

La legislación mexicana se fundamenta en la Ley de Aguas Nacionales , Ley General del

Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, Ley sobre Metrología y Normalización,

Reglamentos de la Ley en materia de agua, específicamente en la Normas Oficiales

Mexicanas: NOM-001-SEMARNAT-1996 que establece los límites máximos permisibles

de contaminantes en las descargas residuales en aguas y bienes nacionales, NOM-002-

SEMARNAT-1996 que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las

descargas de aguas residuales a los sistemas de alcantarillado urbano o municipal, NOM-

003-SEMARNAT-1997 que establece los límites máximos permisibles de contaminantes

35



para las aguas residuales tratadas que se reusen en servicios al público, NOM-032-ECOL-

1993 que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de

aguas residuales de origen urbano o municipal para su disposición mediante riego agrícola

y en la NOM-033-SEMARNAT-1993, que establece las condiciones bacteriológicas para el

uso de las aguas residuales de origen urbano o municipal en el riego de hortalizas

(SEMARNAT, 1997).

La Norma NOM-001-SEMARNAT-1996 describe los contaminantes básicos, por ejemplo:

grasas y aceites, materia flotante, sólidos sedimentables, sólidos suspendidos totales,

demanda bioquímica de oxígeno, nitrógeno total (suma de las concentraciones de nitrógeno

Kjeldahl, de nitritos y de nitratos, expresadas como mg/litro de nitrógeno), fósforo total,

temperatura y pH. Además, la Norma señala contaminantes patógenos y parasitarios donde

solo considera los coliformes fecales y los huevos de helminto, así como metales pesados:

arsénico (As), cadmio (Cd), cobre (Cu), cromo (Cr), mercurio (Hg), níquel (Ni), plomo

(Pb), zinc (Zn) y cianuros.

36



2.5 Fuentes y efectos de la contaminación del aire

El aire es una mezcla esta constituida aproximadamente por 78% de nitrógeno y el 21% de

oxigeno y el 1% de Aragón y otros Gases

Contaminación de aire

Se entiende por contaminación atmosférica la presencia en el aire de sustancias que alteran

la calidad de la misma, de modo que implique riesgo, daño o molestia grave para las

personas y los ecosistemas.

Los contaminantes representativos se pueden clasificar en primarios y secundarios.

a) Contaminante Primario.- es aquel que se vierte directamente a la atmósfera viene de

diversas fuentes dan lugar a la contaminación convencional, entre estos se encuentran:

Aerosoles (CFC); SOx; CO; NOx; HnMm; O3; CO2; PSS; COV.

b) Contaminantes Secundarios.- son aquellos que se producen como consecuencia de las

transformaciones y reacciones químicas y fotoquímicas que sufre los contaminantes

primarios en la atmósfera. Las principales alteraciones atmosféricas producidas por

contaminantes secundarios son:

Lluvia ácida NOx, SOx;

Smog fotoquímico O3;

Disminución de la capa de ozono CFC

37



2.5.1 Fuentes estacionarias

Es toda instalación establecida en un solo lugar que tenga como finalidad desarrollar

operaciones o procesos industriales, mercantiles o de servicio que generen o puedan

generar emisiones contaminantes. Sus principales emisiones derivan de la combustión

como son SOx; NOx; COx e HnCm.

2.5.2 Fuentes móviles

Provienen de los vehículos automotores así como equipo o maquinaria no fijos como

motores de combustión que puedan o generen emisiones contaminantes a la atmósfera. Los

principales contaminantes son CO, SO2, NO2 producto de la combustión

2.5.3 Efectos

Son consecuencias del incremento de los contaminantes en la atmósfera y que tiene efectos

sobre los ecosistemas, el clima o las personas. Los principales efectos globales son:

a) Inversión Térmica.- es el cambio de las capas fría y caliente de la atmósfera.

b) Efecto Invernadero.- cuando la radiación solar choca contra la superficie

terrestre, refleja de manera natural la radiación infrarroja la cual se escapa de

nuevo a la atmósfera, sin embargo debido a al incremento de gases (CO2; H2O;

[CH4), esta radiación no se puede regresar ocasionando efecto invernadero,

cuyos efectos son el cambio global y el calentamiento global.

c) Lluvia Ácida.- el incremento de gases ácidos (NOx; COx; y SOx) han dado como

resultado que al mezclarse con la humedad presente se combinen y formen

38



pequeñas partículas de ácidos diluidos que caen con la lluvia, acidificando

cuerpos de agua, dañando ecosistemas y deteriorando construcciones.

d) Destrucción de la Capa de Ozono.- el ozono en la atmósfera es benéfico para

los ecosistemas toda vez que retiene que impide el paso de la radiación U.V.

provinente del sol. El incremento de la CFC a impedido la regeneración natural

del ozono, generando una disminución en su concentración.

2.6 Monitoreo de contaminantes

El monitoreo atmosférico es el conjunto de acciones técnicas basadas en metodologías

diseñadas para muestrear y analizarlas concentraciones de sustancias o contaminantes

presentes en la emisión de una fuente ya sea fija o móvil, los principales contaminantes a

monitorear son: CO, SO2, NO2, O3, NO, H2S, PM10, PST, Pb, Cu, Fe, Cd, Ni, Temperatura,

% humedad

2.6.1 Muestreo

El muestreo de gases contaminantes se hace dependiendo del gas a analizar generalmente

con equipos automáticos. Antes de este análisis es necesario captar el gas, que se puede

hacer de dos formas

Captadores manuales.- estos aspiran la muestra a lo largo del día y que

posteriormente se analiza.

Captadores automáticos.- aspiran aire a intervalos de tiempo cortos que se

analizan y cuyos datos se promedian.

39



Un método para determinar la cantidad de gas que se genera es la prueba de la opacidad,

esto es el ennegrecimiento de un papel filtro cuando una muestra de gas pasa a través de el,

aquí se captan partículas respirables (diámetro entre 2.5 y 10mm).

2.6.2 Monitoreo de contaminantes gaseosos

El monitoreo de gases contaminantes se pueden hacer por métodos estandarizados como

son:

PM10 absorción de radiación beta

H2S fluorescencia U.V.

Cromatografía de Gases.

Para el caso de unos gases están normados por la federación, donde se indica el método de

prueba

CO NOM-034-SEMARNAT-1996,

PST NOM-035-SEMARNAT-1996

O3 NOM-036-SEMARNAT.1996

NO2 NOM-037-SEMARNAT-1996

SO2 NOM-038-SEMARNAT-1996

Para el caso de las zonas urbanas se utiliza además el índice IMECA.

2.6.3 Partículas

Las partículas suspendidas en la atmósfera cuyo diámetro va de 0.3 micras como el polvo,

cenizas, hollín, partículas metálicas cemento o polen cuya fracción respirable se conoce

como PM10 Su me todo de análisis esta determinado por la NOM.

40



2.7 Métodos y equipos para el control de la contaminación del aire

Depende del tipo de compuesto que se quiera separar, que se puede clasificar en tres

categorías:

1.- Compuestos Orgánicos Volátiles (COV)

2.- Compuestos Inorgánicos (C.I.)

3.- Partículas Sólidas (PST)

Es importante aclarar que dependiendo del contaminante a separar se puede emplear una o

varias de ellas.

2.7.1 Colectores de Partículas

Los colectores son equipos que realizan separaciones físicas sólido-gas, donde el sólido es

removido de una corriente de aire

Este primer equipo se realiza en dos tipos diferentes de colectores.

De Pared

Colectores

Por División

a) Colectores de pared.- son equipos que arrastran las partículas hacia una pared donde son

recogidos, entre estos se encuentra:

Sedimentadores por gravedad

Separadores Centrífugos

41



Precipitadores Electrostáticos.

b) Colectores por división.- cuyo objetivo es el dividir el flujo en flujos más pequeños entre

los que se encuentran.

Filtros superficiales

Filtros de profundidad

Lavadores de partículas

2.7.1.1 Sedimentadores por gravedad.

Esta sedimentación ocurre en cámaras donde se reduce la velocidad de la corriente de gas

de tal forma que las partículas caen por gravedad.

2.7.1.2 Separadores Centrífugos.

Estos reciben también el nombre de ciclones utilizan la fuerza centrífuga para efectuar la

separación de partículas de una corriente gaseosa.

De acuerdo a su disposición geométrica se distinguen los siguientes tipos de separadores

ciclónicos:

Entrada tangencial y descarga axial

Entrada tangencial y descarga periférica

Entrada y descarga axiales

Entrada axial y descarga periférica

42



2.7.2 Precipitación electrostática

Se utilizan para separar partículas muy pequeñas liquidas y sólidas de una corriente de gas,

funcionan mediante la generación de un arco eléctrico entre un electrodo de alto voltaje y

una placa, las partículas son ionizadas y atraídas electrostaticamente a la placa donde se

adhieren y caen.

43



2.7.3 Filtros

Esta consiste en la retención de partículas provenientes de una corriente gaseosa colocando

un medio que las separa.

El medio filtrante es la barrera que retiene los sólidos y deja pasar el gas, puede ser un

tamiz, una tela, un tejido de fibras, fieltro, membranas poliméricas o un lecho de sólidos. El

gas que atraviesa el medio filtrante se denomina filtrado

Para poder diseñar un filtro colector de gases de emisión hay que considerar las

características del flujo

Filtros de Cartucho, empresa ALUCAL

44



Los principales medios filtrantes son:

Medio Filtrante Temp.

max oC

Abrasión Ácidos Álcalis Solventes

Algodón 70 X X X X

Lana 90 X X

Polipropileno 90 X X X X

Acrílico 130 X X X

Poliéster 175 X X X X

Fibra de vidrio 250 X X

2.7.4 Lavadores de partículas

Es una torre de limpieza húmeda utilizado para control de la contaminación del aire que

remueve material particulado y gases ácidos de las corrientes de gases residuales de fuentes

fijas. Este apartado se centra en la eliminación de partículas sólidas. La separación se

realiza por medio de una corriente liquida pulverizada (gotas), que es inyectada dentro de

una cámara por donde circulan el gas contaminado. Las partículas se ven arrastradas por la

corriente líquida hacia la parte inferior del equipo, que será posteriormente recogido y

tratado. El contacto de las partículas con el medio líquido puede efectuarse de diversos

modos, el equipo más común es el equipo tipo Vénturi. La eficacia depende del grado de

contacto e interacción que tengan las partículas con el líquido; es por ello que es muy

importante la atomización del líquido y un adecuado tiempo de contacto. Los lavadores

logran buenas eficiencias de captura para partículas de tamaño de 0.1 a 20 µm

45



2.7.5 Remoción de Compuestos Orgánicos volátiles.

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) son hidrocarburos que se encuentran en estado

gaseoso a la temperatura ambiente o que son muy volátiles a dicha temperatura. Por lo

general presentar una cadena con un número de carbonos inferior a doce y contienen otros

elementos como oxígeno, flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno.

Los más comunes son tolueno, n-butano, i-pentano, etano, benceno, n-pentano, propano y

etileno. Tienen un origen tanto natural (COV biogénicos) como antropogénico (también

llamados xenobióticos, debido a la evaporación de disolventes orgánicos, a la quema de

combustibles, al transporte, etc.).

46



Existen dos mecanismos de control diferentes para esto compuestos, esto es a través de la

destrucción o de la recuperación de los mismos

a) Mecanismos de Destrucción de COV.

Oxidación Térmica (Incineración)

Oxidación Química

Biofiltración

b) Mecanismos de Recuperación de COV.

Condensación

Absorción

Adsorción

2.7.5.1 Oxidación Térmica (Incineración)

Esta tecnología consigue con una destrucción entre el 95% y el 99% de los COVs

introducidos. La concentración de la corriente a tratar puede variar entre 100 y 20.000 ppm,

y las temperaturas de trabajo van de 700 a 1.000°C. El tiempo de residencia nominal varía

de 0.5 a 1.0 s. Los compuestos que están presentes en bajas concentraciones, o que son

difíciles de oxidar, requieren mayor consumo de combustible y mayor tiempo de residencia

en el reactor para asegurar su reducción hasta los niveles exigidos. Por otro lado, se evita la

47



utilización de la combustión térmica cuando la concentración de orgánicos supera en un 25

por ciento el límite inferior de inflamabilidad.

2.7.5.2 Oxidación Química

Los sistemas de oxidación química oxidan directamente los COVs de forma similar a la

incineración; la principal diferencia es que aquéllos operan a temperaturas más bajas, entre

350 y 500°C., este sistema también se conoce como oxidación catalítica

Esto es posible debido a la utilización de catalizadores que reducen las necesidades

térmicas. Los diseños de reactores más comunes son los de lecho fijo y tipo monolito. En

donde la entrada de la cámara de combustión existe un intercambiador de calor que actúa

como recuperador de la energía de los gases de salida. Estos sistemas se diseñan para

concentraciones de COVs, que varían entre 100 y 2.000 ppm, y son apropiados para operar

de forma cíclica. También se utilizan en controles de venteo, donde los flujos y el

contenido de COVs son variables. Su utilización es menor que la de los sistemas de

oxidación térmica, principalmente debido al elevado coste de reponer el catalizador.

2.7.5.3 Biofiltración

Este proceso se desarrolló inicialmente para eliminar olores de los gases de deshecho, pero

actualmente se ha extendido su aplicación a la eliminación de COVs en procesos

industriales. Se basa en la capacidad de los microorganismos para convertir, bajo

condiciones aeróbicas, los contaminantes orgánicos en dióxido de carbono, agua y biomasa.

La corriente gaseosa ha de ser tratada previamente: humidificada, enfriada y limpiada de

material particulado. Esta tecnología es conveniente para volúmenes de más de 300 m3/min

48



y concentraciones menores de 5.000 ppm. La principal ventaja es que no transfiere la

contaminación a otro medio, y se caracteriza, además, por el bajo consumo de energía.

La biofiltración depende de la biodegradabilidad de los contaminantes. Algunos

compuestos pueden tener estructuras que resisten a las reacciones microbianas: la oxidación

podría no ser completa, llegándose incluso a formar subproductos más tóxicos que los

compuestos originales. Por ejemplo, durante la transformación aeróbica de tricloroetileno

se puede formar como subproducto cloruro de vinilo que es altamente tóxico.

2.8 Normatividad de la contaminación del aire

En materia de normatividad de aire, en nuestro país se cuenta con varios instrumentos

jurídicos que permiten prevenir y controlar la contaminación atmosférica. Entre ellos están

la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, el Reglamento en

materia de Prevención y Control de la Contaminación Atmosférica y las normas para el

control de los niveles de emisiones de contaminantes a la atmósfera proveniente de fuentes

determinadas.

Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA)

La LGEEPA es de aplicación nacional y establece las obligaciones de las autoridades del

orden federal y propone los instrumentos de política, mecanismos y procedimientos

necesarios para controlar, reducir o evitar la contaminación de la atmósfera, incluyendo la

competencia de la Federación para expedir normas que establezcan la calidad ambiental de

las distintas áreas, zonas o regiones del país; integrar y actualizar el inventario de fuentes

emisoras de jurisdicción federal de contaminantes a la atmósfera, formular y aplicar

programas para reducir la emisión de contaminantes a la atmósfera.

49



Reglamento de la LGEEPA en materia de Prevención y Control de la Contaminación

Atmosférica

El Reglamento rige en todo el territorio nacional y las zonas donde la nación ejerce su

soberanía y jurisdicción y tiene por objeto reglamentar la Ley General del Equilibrio

Ecológico y la Protección al Ambiente, en lo que se refiere a la prevención y control de la

contaminación atmosférica.

El Reglamento define los procedimientos técnico-administrativos a que están sujetas las

fuentes emisoras de contaminantes de jurisdicción federal, como son las licencias de

funcionamiento y la cédula de operación anual. Cabe mencionar que derivado de los

recientes cambios a la LGEEPA, se inició la aplicación de nuevos mecanismos de

regulación directa de las actividades industriales, de tal forma que se creó una Licencia

Ambiental Única (LAU) y una Cédula de Operación Anual (COA)

Normas Oficiales Mexicanas

La SEMARNAT ha establecido una serie de normas que regulan los límites máximos

permisibles de contaminantes que las empresas como fuente fija pueden emitir.

Los contaminantes Normados son:

Monóxido de carbono

Ozono

Dióxido de Nitrógeno

Dióxido de Azufre

Cemento

PST

Hidrocarburos

50



Partículas Menores a 10 micras

Plomo

2.8.1 Legislación Nacional

Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al ambiente en materia de

Contaminación del Aire

En lo referente a la protección de la atmósfera el artículo 110, titulo cuarto, capitulo uno, establece

los criterios para su protección:

a) la calidad del aire debe de ser satisfactoria en cualquier asentamiento humano y región

del país.

b) La emisión de contaminantes a la atmósfera, sean artificiales o naturales, provenientes

de fuentes fijas y móviles deberán ser reducidas y controladas, para lograr una calidad

del aire satisfactoria para el bien de la población y equilibrio ecológico.

En el articulo 111, capitulo dos se establecen los lineamientos para reducir y controlar las emisiones

de contaminantes a la atmósfera.

a) Formular normas oficiales mexicanas que estipulen la calidad ambiental de las

distintas zonas o regiones del territorio nacional, en función de los valores de

concentración máxima permisible para la salud pública de contaminantes en el

ambiente.

b) Integrar y mantener actualizado el inventario de las fuentes emisoras de contaminantes

a la atmósfera de jurisdicción federal.

51



c) Las normas oficiales mexicanas establezcan que por contaminante y fuente de

contaminación, niveles máximos permisibles de emisión de olores, gases así como de

partículas sólidas y líquidas a la atmósfera provenientes de fuentes fijas y móviles.

d) Crear programas para la reducción de emisión de contaminantes a la atmósfera, con

base en la calidad del aire que se determine para cada área, zona o región del territorio

nacional.

e) Ayudar a los gobiernos locales en la formulación y aplicación de programas de

gestión de calidad del aire, que tengan por objeto el cumplimiento de la normatividad

aplicable.

f) Exigir a los responsables de la operación de fuentes fijas el cumplimiento de los

límites máximos permisibles de emisión de contaminantes.

g) Crear normas oficiales mexicanas para el establecimiento y operación de los sistemas

de monitoreo de la calidad del aire.

h) Definir niveles máximos permisibles de emisión de contaminantes a la atmósfera por

fuentes, áreas, zonas o regiones, de tal manera que no se rebasen las capacidades de

asimilación de las cuencas atmosféricas.

En el articulo 111bis de este capitulo, se establece que aquellas fuentes de contaminación

atmosféricas fijas, que emitan olores, gases, partículas sólidas suspendidas o liquidas

requieren de una autorización por parte de la secretaría. Para la cual se establecen que las

fuentes fijas de contaminación atmosférica son: as industrias química, del petróleo y

petroquímica, de pinturas y tintas, automotriz, de celulosa y papel, metalúrgica, del vidrio,

de generación de energía eléctrica, del asbesto, cementera y calera y de tratamiento de

residuos peligrosos.

52



El artículo 112 establece que los gobiernos de los Estados, del Distrito Federal y de los

Municipios: Controlarán la contaminación del aire en los bienes y zonas de jurisdicción

local, así como en fuentes fijas de contaminación, Aplicarán los criterios generales para la

protección a la atmósfera en los planes de desarrollo urbano, Requerirán a los responsables

de la operación de fuentes fijas de jurisdicción local, el cumplimiento de los límites

máximos permisibles de emisión de contaminantes, Integrarán y mantendrán actualizado el

inventario de fuentes de contaminación, Establecerán y operarán sistemas de verificación

de emisiones de automotores en circulación, Impondrán sanciones y medidas por

infracciones a las leyes que al efecto expidan las legislaturas locales, o a los bandos y

reglamentos de policía y buen gobierno que expidan los ayuntamientos, de acuerdo con esta

Ley.

En mención al artículo 113, este estipula que no deberán emitirse contaminantes a la

atmósfera que ocasionen o puedan ocasionar desequilibrios ecológicos o daños al ambiente.

Las autoridades promoverán, en las zonas que se hubieran determinado como adecuadas

para la actividad industrial, cercanas a áreas habitacionales, la instalación de industrias que

utilicen tecnologías y combustibles que generen menor contaminación (artículo 114).

116 el cual trata sobre el otorgamiento de estímulos fiscales, se debe de considerar:

Adquieran, instalen u operen equipo para el control de emisiones contaminantes a la

atmósfera; fabriquen, instalen o proporcionen mantenimiento a equipo de filtrado,

combustión, control, y en general, de tratamiento de emisiones que contaminen la

atmósfera; Realicen investigaciones de tecnología cuya aplicación disminuya la generación

de emisiones contaminantes; y Ubiquen o relocalicen sus instalaciones para evitar

emisiones contaminantes en zonas urbanas

53



2.8.2 Estándares Internacionales

Norma Europea sobre Emisiones

Se encarga de tarea

Normas Norteamericanas

Se encarga de tarea

Normas Canadienses

Se encarga de tarea

Normas para América Latina

Se encarga de tarea

54



2.9 Generación de Residuos Sólidos

Los Residuos Sólidos comúnmente denominada Basura, en nuestro país por ley se

pueden definir como:

Residuo: cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio,

transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento, cuya calidad no

permite usarlo nuevamente en el proceso que lo generó.

La LGEEPA clasifica los Residuos en dos grandes tipos

Residuo Peligroso : “Todos aquellos residuos en cualquier estado físico, que por sus

características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o Biológico-

infecciosas, representan un peligro para el equilibrio ecológico o el ambiente”.

Residuo No Peligroso aquel que no tenga las características CRETIB

La Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos, establece además

la clasificación de:

Residuo Especial

Residuos de las rocas o los productos de su descomposición que sólo

puedan utilizarse para la fabricación de materiales de construcción o se

destinen para este fin, así como los productos derivados de la

descomposición de las rocas, excluidos de la competencia federal

conforme a las fracciones IV y V del artículo 5 de la Ley Minera;

55



Residuos de servicios de salud, generados por los establecimientos que

realicen actividades médico-asistenciales a las poblaciones humanas o

animales, centros de investigación, con excepción de los biológico-

infecciosos;

Residuos generados por las actividades pesqueras, agrícolas, silvícolas,

forestales, avícolas, ganaderas, incluyendo los residuos de los insumos

utilizados en esas actividades;

Residuos de los servicios de transporte, así como los generados a

consecuencia de las actividades que se realizan en puertos, aeropuertos,

terminales ferroviarias y portuarias y en las aduanas;

Lodos provenientes del tratamiento de aguas residuales;

Residuos de tiendas departamentales o centros comerciales generados en

grandes volúmenes;

Residuos de la construcción, mantenimiento y demolición en general;

Residuos tecnológicos provenientes de las industrias de la informática,

fabricantes de productos electrónicos o de vehículos automotores y otros

que al transcurrir su vida útil, por sus características, requieren de un

manejo específico-

56



2.9.1 La basura

Los Residuos Sólidos Municipales (RSM), conocidos comúnmente como basura, están

compuestos por residuos orgánicos (papel, cartón, madera y en general materiales

biodegradables) e inorgánicos como, vidrio, plástico, metales y material inerte.

Los RSM provienen de las actividades que se desarrollan en el ámbito doméstico, sitios

y servicios públicos, establecimientos comerciales y de servicios, así como de residuos

industriales que no se deriven de sus procesos.

El efecto ambiental más evidente del manejo inadecuado de los RSM lo constituye el

deterioro estético de las ciudades, así como del paisaje natural, tanto urbano como rural,

con la consecuente devaluación, tanto de los predios donde se localizan los tiraderos

como de las áreas vecinas por el abandono y la acumulación de basura, siendo uno de los

efectos fácilmente observados por la población, sin embargo, de los efectos ambientales

más serios, es la contaminación del suelo y cuerpos de agua, ocasionada por el

vertimiento directo de los RSM, así como por la infiltración en el suelo del lixiviado

(producto de la descomposición de la fracción orgánica contenida en los residuos y

mezclada muchas veces con otros residuos de origen químico).

Clasificación

Los residuos Sólidos No peligrosos, Residuos Sólidos Municipales o Basura se clasifican

en:

57



a) Residuos Orgánicos.

Son en general restos alimenticios, papel y cartón, ropa, telas, residuos de Jardinería,

Madera, etc.

b) Residuos Inorgánicos.

Estos son por ejemplo Metales, Vidrio, Tierra, Ceniza, Plástico, etc.-

Cuantificación

La cuantificación de los residuos sólidos no peligros depende de la fuente donde se

genera, así por ejemplo se tienen los índices de generación siguientes de residuos:

País Índice de Generación

Estados Unidos 2.8 Kg/hab-dia

México 1.0 kg/hab-día

Estudios elaborados por la Jefatura de Ecología del H. Ayuntamiento de Boca del Río,

indican que el índice de generación de residuos para esa Ciudad es de 1 kg/hab-dia

Factores que modifican la cantidad de los desechos sólidos

a) El clima. Normalmente en zonas húmedas el porcentaje de incremento de los

residuos sólidos es hasta de un 50 %

b) La frecuencia de recolección. Las recolecciones más frecuentes tienden a aumentar

la cantidad anual. Puesto que la cantidad de materiales orgánicos es relativamente

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constante, quizá con más recolecciones los residentes tienden a desechar más papel y

escombros.

c) Las costumbres sociales. Ciertas sociedades consumen pocos alimentos de

preparación rápida, por lo cual se producen menos residuos de papel y más de alimentos

crudos

d) Ingreso per cápita. Las áreas de bajos ingresos producen menos residuos totales,

aunque con un contenido alimenticio mayor.

f) El grado de urbanización e industrialización del área. En virtud de la conversión

en abono, el reciclaje y la recuperación que son posibles en Áreas rurales y en áreas de

viviendas unifamiliares, los residuos sólidos de este tipo de fuentes pueden ser inferiores en

cuanto a cantidad y tener distintos componentes que los de áreas metropolitanas

industrializadas con viviendas multifamiliares.

Características de los Residuos Sólidos

Densidad.

La densidad de los residuos sólidos municipales varía con la composición de los mismos

y su grado de compactación. Los valores representativos van desde una densidad no

compactada de 150 kg/m3 hasta 800 kg/m3 para desechos pulverizados y enterrados

Composición. Además de las variaciones en cuanto a cantidad, puede haber también

grandes diferencias de composición.

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Contenido de energía. Los residuos sólidos municipales contienen alrededor 50% de

material volátil (combustible); el resto consiste en proporciones más o menos iguales de

humedad y sólidos inertes. A causa del contenido volátil, los residuos suelen quemarse al

deshacerse de ellos y en ocasiones se utilizan como fuentes de energía. Los cuales tienen un

contenido de energía de 9,300 a 14.100 kJ/kg.

2.9.2 Residuos Industriales

La industria ocupa un sistema de procesos unitarios para la transformación de la materia

prima en bienes de consumo, así mismo genera una cantidad considerable de residuos

debido a sus métodos de producción que se consideran como peligrosos de conformidad

con la Normatividad Nacional.

Las principales fuentes de residuos peligrosos para las industrias son:

Procesos de Separación.

Procesos de Transformación.

Purificación de Especies químicas.

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2.9.3 Residuos Peligrosos al medio ambiente

Los residuos peligrosos, también llamados desechos peligrosos, por lo general no son

tratados, ni dispuestos adecuadamente, ya que en la mayoría de los casos las legislaciones

nacionales ambientales son inexistentes, solamente algunos países han reglamentado la

gestión de los mismos.

El volumen de generación es incierto pero algunos datos importantes son:

PaísGeneración per

capita (kg/persona)

Alemania 80

Canadá 130

Dinamarca 12

Estados Unidos 1150

Francia 38

Mexico 88

Fuente SEDESOL 1993

Riesgos por el manejo inadecuado de los Residuos Peligrosos

a) Explosión,

Una explosión puede ocasionar ondas expansivas y la generación de proyectiles que pueden

causar la muerte o lesiones a los individuos que se encuentren en el radio de afectación,

ocasionar daños a los edificios, al colapsar muros y romper ventanas. Las explosiones de

nubes de gases o vapores combustibles, liberadas por la ruptura de contenedores o de

ductos, pueden tener consecuencias desastrosas.

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b) Incendio

Los incendios pueden provocar quemaduras de diverso grado de severidad, como resultado

de la exposición a radiaciones térmicas, cuya magnitud depende de la intensidad del calor y

del tiempo que dure la exposición. La muerte de los individuos expuestos a un incendio

puede producirse, además, como consecuencia de la disminución del oxígeno de la

atmósfera al consumirse durante el proceso de combustión, aunado a lo cual pueden ocurrir

intoxicaciones por exposición a gases tóxicos generados en el proceso de combustión de los

materiales.

c) Fugas de líquido o Gas

El escape de una mezcla turbulenta de líquido y gas que se expande rápidamente en el aire

como una nube, puede dar lugar a una bola de fuego al inflamarse, ocasionando muertes y

quemaduras graves a varios cientos de metros del depósito dañado.

d) Riesgo por exposición

Los riesgos de un accidente mayor en el que se liberen concentraciones elevadas de

sustancias tóxicas, guardan relación con una exposición aguda durante e inmediatamente

después del accidente, más que con una exposición de larga duración. La magnitud de los

efectos de la exposición a nubes tóxicas, depende de las concentraciones que alcancen las

sustancias contenidas en ellas y de la duración de la exposición.

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Características de un Residuo Peligroso.

Los criterios para definir las características de peligrosidad se fijan también en la norma,

según lo siguiente:

Corrosivo cuando una muestra representativa presenta cualquiera de las siguientes

propiedades:

Es un líquido acuoso y presenta un pH menor o igual a 2,0 o mayor o igual a 12,5.

Es un sólido que cuando se mezcla con agua destilada presenta un pH menor o igual

a 2,0 o mayor o igual a 12,5 .

Es un líquido no acuoso capaz de corroer el acero al carbón, tipo SAE 1020, a una

velocidad de 6,35 milímetros o más por año a una temperatura de 328 K (55°C).

Reactivo cuando una muestra representativa presenta cualquiera de las siguientes

propiedades:

Es un líquido o sólido que después de ponerse en contacto con el aire se inflama en

un tiempo menor a cinco minutos sin que exista una fuente externa de ignición.

Cuando se pone en contacto con agua reacciona espontáneamente y genera gases

inflamables en una cantidad mayor de 1 litro por kilogramo del residuo por hora

Es un residuo que en contacto con el aire y sin una fuente de energía suplementaria

genera calor.

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Posee en su constitución cianuros o sulfuros liberables, que cuando se expone a

condiciones ácidas genera gases en cantidades mayores a 250 mg de ácido

cianhídrico por kg de residuo o 500 mg de ácido sulfhídrico por kg de residuo.

Explosivo cuando es capaz de producir una reacción o descomposición detonante o

explosiva solo o en presencia de una fuente de energía o si es calentado bajo confinamiento.

Esta característica no debe determinarse mediante análisis de laboratorio, por lo que la

identificación de esta característica debe estar basada en el conocimiento del origen o

composición del residuo.

Tóxico Ambiental cuando:

El extracto PECT, obtenido mediante el procedimiento establecido en la NOM-

053-SEMARNAT-1993, contiene cualquiera de los constituyentes tóxicos

listados en la Tabla 2 de la NOM-052-SEMARNAT-2005 de esta Norma en una

concentración mayor a los límites ahí señalados.

Inflamable cuando una muestra representativa presenta cualquiera de las siguientes

propiedades:

Es un líquido o una mezcla de líquidos que contienen sólidos en solución o

suspensión que tiene un punto de inflamación inferior a 60,5°C, medido en copa

cerrada, de conformidad con el procedimiento que se establece en la Norma

Mexicana correspondiente, quedando excluidas las soluciones acuosas que

contengan un porcentaje de alcohol, en volumen, menor a 24%.

No es líquido y es capaz de provocar fuego por fricción, absorción de humedad

o cambios químicos espontáneos a 25°C.

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Es un gas que, a 20°C y una presión de 101,3 kPa, arde cuando se encuentra en

una mezcla del 13% o menos por volumen de aire, o tiene un rango de

inflamabilidad con aire de cuando menos 12% sin importar el límite inferior de

inflamabilidad.

Es un gas oxidante que puede causar o contribuir más que el aire, a la

combustión de otro material.

Es Biológico-Infeccioso de conformidad con lo que se establece en la NOM-087-

SEMARNAT-SSA1-2002.

Para identificar si un residuo es peligroso o no, de no encontrarse en la NOM-052-

SEMARNAT 2005 se deberá de realizarse la prueba de extracción contenida en la NOM-

053-SEMARNAT-1993

2.10 Manejo y Disposición de Residuos Sólidos

Básicamente el sistema de manejo de los residuos se compone de cuatro subsistemas:

Generación: Cualquier persona u organización cuya acción cause la transformación de un

material en un residuo, se vuelve un generador ya sea cuando su proceso lo genera o

cuando lo derrama o cuando no utiliza más un material.

Transporte: Es aquel que lleva el residuo a un centro de tratamiento o sitio de disposición

final. El transportista puede transformarse en generador si el vehículo que transporta

derrama su carga.

Tratamiento y disposición: El tratamiento es la aplicación de tecnología para su reducción

de volumen y la disposición es el depósito de los residuos en un confinamiento especial.

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Control y supervisión: Este subsistema es la administración de todas las fases de manejo.

Como se ha mencionado, las fases que comprende la administración de los residuos sólidos

son: manejo, tratamiento y disposición final.

El manejo de los residuos sólidos comprende las siguientes actividades: barrido,

almacenamiento, recolección y transporte.

2.10.1 Barrido

Consiste en la acción de barrer en un área determinada, con el objeto de mantenerla limpia

y en condiciones libres de basura. El Barrido puede hacerse de manera manual o automática

a) Barrido Manual

Se hace generalmente manualmente; sin embargo, también puede realizarse a través de

barredoras y aspiradoras mecánicas

b) Barrido Mecánico.

Por su parte, las barredoras mecánicas son muy útiles para grandes áreas, siempre y cuando

no haya problema de baches y estacionamiento de vehículos.

Sistemas de Barrido

Para que se lleve a cabo el barrido adecuado de áreas específicas se requiere:

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a) Frecuencia

La frecuencia del barrido puede hacerse de manera normal, de dos o tres veces por semana

o bien de manera permanente, que se realiza dos o tres veces al día en lugares de gran

movimiento o cuando se efectúan eventos públicos. Se expresa mediante el número de días

entre el total de la semana el 1/7

b) Almacenamiento de la basura

Para facilitar la limpieza es conveniente que los responsables de la unidad de limpia

coloquen cestos o depósitos en los lugares públicos, para que la ciudadanía colabore y de

esta manera disminuya la cantidad de residuos sólidos por barrer. El carácter de estos

depósitos deberá estar de acuerdo con la cantidad de residuos sólidos que vayan a recibir y

la capacidad económica para adquirirlos.

c) Horario de Barrido

El horario de barrido se determina tomando en cuenta el tráfico de vehículos y peatones,

por ello se recomienda llevarlo a cabo en las primeras horas de la mañana. En caso de que

se disponga de un buen sistema de alumbrado público, el barrido podrá realizarse en la

noche, pero sin olvidar que en el horario nocturno los gastos se duplican y se incrementa el

costo del servicio.

2.10.2. Recolección

Se define como el conjunto de actividades que se realizan para retirar los residuos desde el

lugar donde son depositados por su generador, hasta su descarga en la estación de

transferencia, los sitios de disposición final o en su entrega a alguna planta procesadora

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para su aprovechamiento, tanto la recolección como transporte son funciones propias de la

administración municipal, aunque pueden ser concesionadas

Frecuencia

La frecuencia consiste en la periodicidad con la que se realiza la recolección de residuos en

los principales puntos, la recolección puede efectuarse diariamente o en días alternados; en

caso de nuestro país, la frecuencia más recomendable para la recolección de residuos

sólidos domiciliarios es de tres veces por semana; esta última alternativa es la más

conveniente, ya que representa un ahorro considerable en los costos de operación.

La recolección de residuos en mercados y centros comerciales se recomienda hacerla

diariamente, debido al carácter orgánico de su composición evitando así los focos de

contaminación que pudiera ocasionar el almacenamiento de dichos residuos.

En el caso de los residuos hospitalarios, la frecuencia de la recolección se determinará en

función de las cantidades producidas.

En todo caso, la recolección deberá hacerse con rutas diseñadas que optimicen los tiempos

de recorrido de cada vehículo asignado cada una de las áreas de la localidad y procurando

un máximo de eficiencia.

Horario.

La determinación de un horario para el servicio de recolección y transporte de acuerdo a las

características de la población, tipo de infraestructura y la densidad del tráfico vehicular. El

horario más recomendable es el que se inicia en las primeras horas de la mañana.

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Métodos de Recolección

La recolección de residuos se puede realizan por varios métodos, los más sencillos son: de

parada fija, de acera, intradomiciliaria y por contenedores.

De parada fija: es el método más común y consiste en recoger los residuos en las esquinas

de las calles, para ello, la cuadrilla de recolección anuncia la llegada del camión por medio

de una campana y los usuarios acuden a entregar sus residuos.

De acera: Bajo este método el camión circula a una velocidad muy baja por ambos lados de

la calle, donde los usuarios depositan sus botes de basura sobre la acera, los operarios los

recogen, vacían los residuos al camión y regresan los botes al mismo sitio. Este método

requiere de la participación de la ciudadanía y tiene el inconveniente que los animales

callejeros voltean los botes, ocasionando que los residuos queden esparcidos en la vía

pública.

La recolección intradomiciliaria: Es semejante al método anterior, pero con la diferencia

de que el operario penetra a los predios a recoger los residuos; este método puede ser una

fuente generadora de ingresos al municipio, siempre que se tenga identificada a la

población que la utiliza y establecer una cuota o tarifa, en vez de la propina que

tradicionalmente se da al operario.

Por contenedores: consiste en la recolección directa en los establecimientos donde existen

depósitos, como son mercados, fábricas, hoteles y hospitales. La ubicación de los

contenedores o depósitos debe considerarse en sitios de fácil acceso, para que el camión

pueda hacer las maniobras necesarias sin problemas.

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Equipos de Recolección y Transporte Primario

Con respecto a los equipos de recolección y transporte primario, se sugiere que, siempre

que sea factible (por las características físicas y poblacionales de la localidad), se empleen

vehículos con carrocerías de gran capacidad, provistos de compactadoras para abatir los

costos de recolección.

Equipos recolectores:

Vehículos Compactadores de Carga Lateral

Vehículos Compactadores de Carga Trasera

Vehículos sin Mecanismo de Compactación, de Carga Lateral o Trasera

Vehículos Tipo Volteo

Vehículos Carga Contenedores Compactadores con Mecanismos de Carga

Trasera, Frontal y Lateral.

2.10.4 Transporte de Residuos Sólidos.

Los residuos se transportan al sitio de disposición final, ya sea en forma directa o mediante

transferencia de los mismos.

a) Macroruteo

Las zonas o colonias, en donde se lleva a cabo la recolección de los residuos sólidos.

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b) Microruteo

Son las calles o avenidas por las cuales pasa el sistema de recolección de los residuos

sólidos

c) Estación de Transferencia

La distancia de recorrido del transporte influye directamente en el costo de operación del

servicio, por ello se recomienda que la distancia máxima para que los camiones de

recolección descarguen directamente en las plantas de tratamiento o sitios de disposición

final, podrá ser de 15 kilómetros aproximadamente, sin embargo, la distancia se rebasa

fácilmente debido a la falta de estaciones de transferencia.

Las estaciones de transferencia son las instalaciones intermedias que reciben los residuos de

los camiones recolectores, la comprimen y almacenan dentro de cajas especiales, desde

donde son trasladadas hasta el sitio de disposición final, permitiendo a los camiones

recolectores regresar para continuar con el servicio. El establecimiento de la estación de

transferencia puede ser muy útil en los municipios grandes y cuando son varios los

municipios que envían sus residuos a un mismo centro de disposición final; para ello, se

recomienda concentrarlos en un punto intermedio y realizar el transporte mediante

vehículos adecuados a la cantidad total de residuos.

Debido a su complejidad, la operación de las estaciones de transferencia mencionadas

resulta bastante costosa; una alternativa es ubicar los sitios de disposición final a una

distancia aproximada de 15 kilómetros fuera del centro de población.

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2.11 Tratamiento de los Residuos Sólidos

El tratamiento de los residuos sólidos se define como las transformaciones que sufren éstos

como resultado de la aplicación de algún método específico, con el objeto de aprovechar y,

en su caso, eliminar algunos materiales contenidos en ellos.

Es importante señalar que antes de someter los residuos sólidos a algún método de

tratamiento es conveniente considerar su composición y calidad, para proceder a la

separación de los materiales que puedan tener valor económico, como son: cartón, vidrio,

papel, trapo, lata, fierro, madera, huesos y materia orgánica, entre otros.

Entre los métodos más comunes de tratamiento de basura se pueden señalar los siguientes:

Incineración

Composta

Pirólisis

Reciclaje

Cada uno de estos métodos requiere de un relleno sanitario especial para los materiales que

se rechacen durante el proceso.

2.11.1. Incineración

Es una técnica de tratamiento que consiste en eliminar la mayor parte del volumen de los

residuos mediante su combustión y a través del cual se transforma a los residuos en gases,

cenizas y escoria, con el fin de reducir su volumen.

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Las plantas de incineración bien planeadas representan una buena solución para eliminar la

basura de una comunidad, ya que las bacterias e insectos se destruyen en forma rápida, así

como las materias combustibles contenidas en ellos.

Las fases que cubre una planta incineradora son: quemado y extracción de cenizas y

escorias, así como depuración de los gases de combustión.

Son ventajas de la incineración: la reducción del volumen de los residuos y el poco espacio

que requieren para su disposición final. Entre las desventajas destacan la contaminación del

aire, altos costos de operación, necesita personal especializado y a veces se destruyen

productos que pueden comercializarse. En nuestro país sólo se recomienda este método

para los residuos hospitalarios y los provenientes de los rastros.

2.11.2. Composta

La composta es un producto que se obtiene mediante la fermentación de las materias

orgánicas contenidas en los residuos sólidos; se produce en presencia de aire por la acción

de gran cantidad de bacterias.

La composta tiene, por un lado, el carácter de abono, ya que es un producto que contiene

diversos elementos fertilizantes como nitrógeno, fósforo y potasio que, aunque sus

porcentajes son bajos, existen en una proporción equilibrada; por otro lado, representa un

buen elemento regenerador y mejorador de suelos.

2.11.3 Pirólisis

Se denomina así a la descomposición de los elementos orgánicos contenidos en los residuos

sólidos, realizada a altas temperaturas y en ausencia de oxígeno. Durante el proceso de

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descomposición la materia orgánica se convierte en gases, líquidos y demás residuos que

representan la mitad del volumen inicial.

La ventaja de la pirólisis es que posibilita el control de los gases emitidos.

Entre las desventajas destacan: los altos costos de operación, si los residuos están húmedos,

se requiere una gran cantidad de calor para secarlos antes de someterlos a la pirólisis;

además, requiere personal calificado.

Cabe mencionar que la pirólisis es una de los métodos más prometedores para el

tratamiento de residuos sólidos, debido a la recuperación de los subproductos que es posible

obtener de ellos.

Una mejor aplicación de este método puede hacerse consultando previamente a los técnicos

especializados que tengan a su cargo el control de los residuos sólidos.

2.11.4 Reciclaje

Se define como todo proceso industrial cuyo objeto sea la recuperación o transformación de

los recursos contenidos en los residuos como bienes de consumo.

El aprovechamiento que se haga de estos recursos puede referirse tanto al potencial

energético de los residuos o a la recuperación de alguno o varios de sus componentes.

La recuperación de subproductos se hace generalmente durante la recolección, separando el

material reutilizable como cartón, vidrio, fierro, papel, trapo, o bien directamente en los

tiraderos de cielo abierto a través de la pepena.

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Los procesos de aprovechamiento pueden hacerlos directamente el ayuntamiento y vender

los productos a las empresas interesadas. Cabe mencionar que ésta puede ser una fuente

adicional que genere ciertos ingresos para el municipio, fortaleciendo así su hacienda

pública.

Es importante mencionar que toda iniciativa encaminada al reciclado o recuperación de

ciertos productos permitirá el ahorro y un cambio de mentalidad de la ciudadanía, para que

evite el despilfarro de muchos productos que encierran en sí un valor considerable.

2.12. Relleno Sanitario

Un relleno sanitario es una obra de ingeniería destinada a la disposición final de los

residuos sólidos domésticos, los cuales se disponen bajo condiciones controladas con el

objeto de minimizan los efectos adversos al ambiente y evitar el riesgo para la salud.

a) Características de los Rellenos Sanitarios.

Los rellenos sanitarios en común están compuestos por:

Aislamiento

Drenaje de Lixiviados.

Lagunas de Lixiviados.

Pozos de extracción de Biogás.

Recubrimiento o material de cobertura.

itar que el relleno sanitario se auto incendie, o explote, se colocan tubos de pvc hidráulico,

ranurados por donde sale el biogas ya sea a la atmósfera o es recuperado para producir

energía.

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b) Tipos de rellenos

Método de trinchera o zanja

Este método se utiliza en regiones planas y consiste en excavar periódicamente zanjas de

dos o tres metros de profundidad, con el apoyo de una retroexcavadora o tractor de oruga.

Es de anotar que existen experiencias de excavación de trincheras hasta de 7 m de

profundidad para relleno sanitario. La tierra que se extrae, se coloca a un lado de la zanja

para utilizarla como material de cobertura. Los desechos sólidos se depositan y acomodan

dentro de la trinchera para luego compactarlos y cubrirlos con la tierra.

La excavación de zanjas exige condiciones favorables tanto en lo que respecta a la

profundidad del nivel freático como al tipo de suelo. Los terrenos con nivel freático alto o

muy próximo a la superficie del suelo no son apropiados por el riesgo de contaminar el

acuífero. Los terrenos rocosos tampoco lo son debido a las dificultades de excavación.

Método de área

En áreas relativamente planas, donde no sea factible excavar fosas o trincheras para enterrar

las basuras, éstas pueden depositarse directamente sobre el suelo original, elevando el nivel

algunos metros. En estos casos, el material de cobertura deberá ser importado de otros sitios

o, de ser posible, extraído de la capa superficial. En ambas condiciones, las primeras se

construyen estableciendo una pendiente suave para evitar deslizamientos y lograr una

mayor estabilidad a medida que se eleva el relleno.

El relleno se construye apoyando las celdas en la pendiente natural del terreno, es decir, la

basura se vacía en la base del talud, se extiende y apisona contra él, y se recubre

diariamente con una capa de tierra de 0.10 a 0.20 m de espesor; se continúa la operación

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avanzando sobre el terreno, conservando una pendiente suave de unos 30 grados en el talud

y de 1 a 2 grados en la superficie.

Combinación de ambos métodos

Es necesario mencionar que, dado que estos dos métodos de construcción de un Relleno

Sanitario tienen técnicas similares de operación, pueden combinarse lográndose un mejor

aprovechamiento del terreno del material de cobertura y rendimientos en la operación.

La disposición dentro del relleno se lleva a cabo dentro de celdas cuyas dimensiones varían

dependiendo de las condiciones del terreno, cantidad, tipo y estado físico de los residuos.

2.13 Confinamientos especiales

La disposición final de residuos peligrosos se define como la ubicación de los residuos en áreas o

zonas previamente seleccionadas y adecuadas para este fin.

Para la adecuada disposición de los Residuos Peligrosos se han empleado los siguientes métodos.

Confinamientos controlados.

Inyección en pozos profundos.

Colocación en minas o domos de salinos.

Antes de pensar en la disposición final se deben de revisar los métodos de tratamiento, reuso o

regeneración para minimizar la cantidad de los residuos.

El diseño de un relleno de seguridad debe seguir ciertos criterios básicos que aseguren la

disposición segura de los residuos, la protección del ambiente y la utilización eficiente de la

mano de obra, equipos y capacidad del relleno. Se propone un sistema simplificado para el

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diseño de rellenos de seguridad. Se considera que este diseño exige lo mínimo indispensable para

la protección del ambiente, y es viable en los países de la Región. Por esta razón se excluyen los

revestimientos sintéticos y se proponen criterios menos estrictos para las capas de aislamiento.

Por otro lado, el diseño de un relleno de seguridad, aún cuando se considere simplificado, debe

incluir requerimientos de aislamiento que no se observarían en rellenos diseñados para la

recepción de residuos domésticos o residuos industriales inertes, todo en cumplimiento a la NOM

057 SEMARNAT 1996.

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segunda unidad de ing. ambiental

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