Plantas de Agua Residual y Alternativas Para El Reuso - Guillermo Rodriguez

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BAJA CALIFORNIAFACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS E INGENIERÍA

EVALUACIÓN ESTACIONAL DE LA CALIDAD DEL EFLUENTE DE PLANTAS DE TRATAMIENTO TIPO DE AGUA RESIDUAL Y DETERMINACIÓN DE ALTERNATIVAS PARA EL REUSO EN LA CIUDAD DE TIJUANA, B.C.

COMISION ESTATAL DE SERVICIOS PUBLICOS DE TIJUANA

MARZO DE 2009

Monday, August 24, 2009

AntecedentesEl proyecto esta relacionado al Plan Maestro de Agua Potable y Saneamiento de los municipios de Tijuana y Playas de Rosarito, elaborado por la CESPT en febrero del 2003.

De las 12 alternativas globales planteadas, 8 de ellas consideran el reuso potable indirecto como una forma de aumentar las fuentes de abastecimientos actuales y futuras de estos municipios.

Es importante que se realicen estudios detallados para valorar las alternativas de reuso de agua residual tratada:

Reuso directo (riego de areas verdes, parques, camellones)

Reuso potable indirecto (recarga de acuiferos, lagos)


Impacto del proyecto

Los resultados a corto plazo tendrán impacto en la reducción de consumo de agua potable en actividades industriales y de riego, así mismo se pretende emplear este recurso para el reuso potable indirecto e incrementar la disponibilidad de agua en un 14% (467 lps, 80% rend.) en 2010 y 19% (663 lps) en 2020.

Los resultados a mediano y largo plazo tendrán impacto en la preservación de la calidad de los cuerpos de agua de la región y el aprovechamiento de este recurso a través de su reuso en acciones de infiltración al subsuelo.


Impacto del proyecto

Definición de los parámetros de calidad de ART del

efluente de la PTARRN para fines de reuso, los cuales servirán como referencia para otras PTAR’s en la región.

Evaluación del tipo de proceso de desinfección del ART en términos de eficiencia y conveniencia para los fines de reuso potable indirecto.


Objetivos Evaluar la calidad del efluente de una planta de

tratamiento secundario de agua residual tipo de la región considerando como parámetros de referencia los establecidos en normatividad mexicana (NOM-001-SEMARNAT-1996, NOM-003-SEMARNAT-1997 y NOM-127-SSA1-1994) y la normatividad de los EE UU (metodos de la EPA), la calidad de las fuentes de agua de la localidad, así como los parámetros particulares establecidos para el reuso en sistemas industriales.

Determinar la variación estacional de la calidad de muestras compuestas esta descarga, mediante muestreo quincenal durante un año.


Determinar las alternativas actuales y futuras de reuso de este recurso considerando como prioritarias la recarga de cuerpos de agua superficial y subterránea, agricultura, industria, riego urbano y centros recreativos.

Proponer los procesos de tratamiento terciario, si así se requieren, para el reuso potable indirecto.


ETAPAS

I. Selección y caracterización del efluente de un sistema de tratamiento tipo

II. Determinación de la eficiencia del sistema de tratamiento y evaluación de alternativas de reuso del agua residual tratada.

III. Evaluación de la fuente potencial de suministro de agua residual de las plantas de tratamiento de agua residual La Morita y Monte de los Olivos en la ciudad de Tijuana.

IV. Evaluación y selección de alternativas de reuso del agua residual tratada La Morita, y Monte de los Olivos.


Sitio de estudio


CARACTERISTICAS DE LA PTAR ROSARITO NORTE

Flújo Dis = 70 lps

Flújo Op = 35 lps

Tiempo ret. = 3 d

Lodos activados

Tipo Carrusel

Fuente: Doméstica

Desinfección: Cloro


PARAMETROS Y METODOS DE ANALISIS

Parámetro Método

Demanda Bioquímica de oxigeno NMX-AA-028-SCFI-2000

Demanda Química de Oxígeno HACH NMX-AA-030-SCFI-2001

Sólidos suspendidos Totales NMX-AA-034-SCFI-2001

Fosfatos P-T HACH 8114 = NMX-AA-029-SCFI-2001

Nitrógeno Total HACH 8075 = NMX-AA-026-SCFI-2001

Nitrógeno Amoniacal HACH 8038

Nitritos HACH 8507 = NMX-AA-99-SCFI-1987

Nitratos HACH 8192 = NMX-AA-079-SCFI-2001

Sulfatos HACH 8051 NMX-AA-074-SCFI-1981

Color HACH 8025 = NMX-AA-017-SCFI-1980

Turbidez HACH 10047=NMX-AA-038-SCFI-2001

Cloro residual HACH 10069=NMX-AA-108-SCFI-2001

Cloruros NMX-AA-073-SCFI-2001

Cianuro HACH 8027 = NMX-AA-058-SCFI-2001

Dureza NMX-AA-072-SCFI-2001

Fenoles HACH 8047 = NMX-AA-050-SCFI-2001

Fluoruros HACH 8029 = NMX-AA-077-SCFI-2001

pH NMX-AA-008-SCFI-2000

SAAM HACH 8029 = NMX-AA-039-SCFI-2001

Grasas y aceites NMX-AA-005-SCFI-2000


PERIODO Y TIPO DE MUESTREO

Intervalo de muestreo 1x15, 1x7 periodo de muestreo 13 meses Tipo de muestreo compuesto # de muestras 36 # analisis FQ x muestra 21 Metales traza x muestra 8 COV´s x muestra 55 Plaguicidas Org Cl x muestra 18 Microbiologicos x muestra 6


Análisis de resultados

0

37.5

75.0

112.5

150.0

0 10 20 30 40

y = 0.2363x + 12.163R² = 0.0087

AMONIACO

0

22.5

45.0

67.5

90.0

0 10 20 30 40

y = -0.3538x + 37.023R² = 0.0224

TKN

-0.05

0

0.05

0.10

0.15

0.20

0 8 15 23 30

y = 0.0011x + 0.0344R² = 0.0229

NITRITO

-0.38

0

0.38

0.75

1.13

1.50

0 8 15 23 30

y = 0.0169x - 0.0652R² = 0.3787

NITRATO



0

10.0

20.0

30.0

40.0

0 8 15 23 30

y = -0.3001x + 31.783R² = 0.0947

FOSFATO TOTAL

0

10.0

20.0

30.0

40.0

0 8 15 23 30

y = 0.2765x + 7.1236R² = 0.074

ORTO FOSFATO

0

7500

15000

22500

30000

0 8 15 23 30

y = 88.419x + 771.56R² = 0.0377

SDT

0

375

750

1125

1500

0 8 15 23 30

y = 5.1375x + 349.54R² = 0.0549

SULFATOS



0

100

200

300

400

0 10 20 30 40

y = 1.6585x + 257.46R² = 0.147

CLORUROS

0

375

750

1125

1500

1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819202122232425262728293031

y = -12.033x + 704.17R² = 0.273

DUREZA TOTAL


PARAMETRO (PPb)

MUESTRAMUESTRAMUESTRAMUESTRAPARAMETRO (PPb) 17/06/07 4/8/2007 20/08/07 28/08/07

alpha-BHC ND ND ND ND

beta-BCH ND ND ND ND

gamma-BCH ND ND ND ND

delta-BCH ND 110.8928 ND ND

Heptacloro ND ND ND ND

Aldrin ND ND ND ND

Heptacloro epoxido ND ND ND ND

gamma-Clordano ND ND ND ND

Endosulfan I ND ND ND ND

alfa-Clordano ND ND ND ND

4,4'-DDE/Dieldrin ND ND ND ND

Endrin ND ND ND ND

Endosulfan II ND ND ND ND

4,4'-DDD ND ND ND ND

Endrin aldehido ND ND ND ND

Endosulfan sulfato ND ND ND ND

4,4'-DDT ND ND ND ND

DBC ND ND ND ND

Plaguicidas Organoclorados


Análisis Microbiológicos

FECHA

PARAMETROPARAMETROPARAMETROPARAMETROPARAMETROPARAMETROPARAMETRO

FECHA

Colif. Tot. Colif. Fec. Hongos Levaduras Enterococos Enterobac. H. Helmintos.

1 NEG NEG NEG NEG NEG NEG NEG




5 NEG NEG NEG NEG NEG Pseudo. Aerog. NEG






11 NEG NEG 10 UFC/ml NEG NEG NEG Larva uncinaria


Maduración efluente Reactor

ANALISIS1 METRO1 METRO1 METRO ANALISIS DE DATOSANALISIS DE DATOSANALISIS DE DATOS

ANALISIS20-Sep 25-Oct 30-Oct MEDIA DESV. STD VARIANZA

CLORUROS 319 319 330 322.6667 6.35085296 40.333333

CONDUCTIVIDAD 2080 2170 2110 2120 45.8257569 2100

DUREZA 380 645 423 482.6667 142.219314 20226.333

SDT 1240 1388 1484 1370.667 122.920028 15109.333

SULFATOS 344 319 230 297.6667 59.9193903 3590.3333

ANALISIS1 METRO1 METRO1 METRO ANALISIS DE DATOSANALISIS DE DATOSANALISIS DE DATOS


FOSFORO REACTIVO 27.1 26 26.2 26.43333 0.58594653 0.3433333

FOSFORO TOTAL 28.1 34.1 33.4 31.86667 3.28075195 10.763333

GRASAS Y ACEITES 11.1 17 6 11.36667 5.50484635 30.303333

NITRATOS 4 10 4 6 3.46410162 12

NITRITOS 1.2 1.23 0.78 1.07 0.25159491 0.0633

AMONIACO 7.3 2.21 1.33 3.613333 3.2229231 10.387233

TKN 13.1 28.1 19 20.06667 7.55667475 57.103333



ANALISIS2 METROS2 METROS2 METROS ANALISIS DE DATOSANALISIS DE DATOSANALISIS DE DATOS


CLORUROS 298 329 298 308.3333 17.89785834 320.33333

CONDUCTIVIDAD 2070 2100 2110 2093.333 20.81665999 433.33333

DUREZA 495 415 535 481.6667 61.10100927 3733.3333

SDT 1220 1413 1427 1353.333 115.6820355 13382.333

SULFATOS 498 274 320 364 118.3046914 13996



FOSFORO REACTIVO 26.3 26 26.6 26.3 0.3 0.09

FOSFORO TOTAL 28.6 30 32.5 30.36667 1.975685535 3.9033333

GRASAS Y ACEITES 15 37 0 17.33333 18.61003314 346.33333

NITRATOS 4.7 5.2 2 3.966667 1.721433511 2.9633333

NITRITOS 1.2 0.74 0.83 0.923333 0.243789527 0.0594333

AMONIACO 6.8 3.29 2.6 4.23 2.252265526 5.0727

TKN 9.4 30 28.1 22.5 11.38463877 129.61





CLORUROS 298 319 308 308.3333 10.5039675 110.33333

CONDUCTIVIDAD 2070 2120 2100 2096.667 25.1661148 633.33333

DUREZA 390 475 547 470.6667 78.5896516 6176.3333

SDT 1160 1392 1299 1283.667 116.757584 13632.333

SULFATOS 441 476 292 403 97.7087509 9547



FOSFORO REACTIVO 25 26 26.9 25.96667 0.9504385 0.9033333

FOSFORO TOTAL 25.3 99 30.5 51.6 41.1318611 1691.83

GRASAS Y ACEITES 84 37 17 46 34.394767 1183

NITRATOS 3.5 6 3 4.166667 1.60727513 2.5833333

NITRITOS 0.9 0.83 0.46 0.73 0.23643181 0.0559

AMONIACO 10 1.94 3 4.98 4.37963469 19.1812

TKN 6.6 22.5 31.9 20.33333 12.7884062 163.54333



0

7.5

15.0

22.5

30.0

NITRATOS NITRITOS AMONIACO TKN

1 METRO

mg/

L

20-Sep25-Oct30-Oct

0

7.5

15.0

22.5

30.0


2 METROS

mg/

L

20-Sep 25-Oct30-Oct

0

10.0

20.0

30.0

40.0


3 METROS

mg/

L

20-Sep25-Oct30-Oct


0

3.8

7.5

11.3

15.0

1 M 2 M 3 M PTARRN

15 DIAS

mg/

L

NITRATO NITRITOAMONIACO TKN


0

7.50

15.00

22.50

30.00

1 M 2 M 3 M PTARRN

50 DIAS

mg/

L


0

10.00

20.00

30.00

40.00

1 M 2 M 3 M PTARRN

55 DIAS

mg/

L



1) La calidad del agua residual tratada de la PTAR RN cumple con la calidad establecida en la NOM-001-SEMARNAT-1996 y la NOM 003 SEMARNAT, 1996 para uso publico indirecto (riego, alimentacion de lagos, etc) ademas del uso en la industria local.

2) La calidad del agua residual tratada en otoño-invierno es mejor a la de primavera-verano.

3) Los parametros que presentan mayor desviación estandar son: Nitrogeno Total, Sulfatos, Fosfatos y Solidos disueltos.

4) Las pruebas de maduración indican que es recomendable incluir un tratamiento terciario para reducir la concentración de nitrogeno total.

5) La reducción de sulfatos, fosfatos y solidos disueltos requiere de un tratamiento fisicoquimico.

Conclusiones


1). Es necesario realizar un estudio de toxicidad del agua residual tratada para asegurar un minimo impacto sobre la biota en cuerpos receptores de esta descarga.

• El uso publico indirecto NOM 003 SEMARNAT, 1996 del agua residual tratada es insuficiente considerando los datos prospectivos de generación de agua residual tratada.

• Es necesario promover el reuso del agua residual tratada en los sectores industrial, agricola, de servicios etc.

Recomendaciones


Participantes

Q. Toribio Cueva CESPT Q. Benigno Perez Medina CESPT Dr. Ernesto Velez L. UABC Dr. Osvaldo Rodriguez V. UABC Dra. Gabriela Moeller IMTA MC Elia Leal O. UABC MC Lilia Hurtado UABC QFB Elda Leal O. UABC Dr. Guillermo Rodriguez V. UABC


Plantas de Agua Residual y Alternativas Para El Reuso - Guillermo Rodriguez

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