This document provides guidelines for the basic operation of wastewater treatment plants. It discusses the main goals of plant operation including environmental protection and minimizing pollutant loads in the effluent. It also covers analyzing operational risks, optimizing staff, minimizing costs, and ensuring safety. Key aspects addressed include inspecting equipment, maintaining treatment processes, and addressing potential issues like odors, clogging, freezing, or pest infestations.

2. Principios básicos para la
operación de plantas de
tratamiento de aguas residuales
Dr. Wolfgang Wagner
GOPA/GIZ
Septiembre 2016

3. Fines principales de la operación
de plantas
• Protección del medio ambiente/
• agua recipiente
• Minimizar las cargas del efluente de las plantas (con la planta en el
estado actual)
• DBO /DQO /NH4/ N/P /Coliformes fecales /Solidos sedimentables
• Aire
• Agua freático
• Evitar molestias de la población
• Minimizar los costos de la operación

4. Análisis de riesgos
• Identificar todos los riesgos de la operación
• Evaluarlos
• Elaborar estrategias para sus disminución

5. Riesgos de la operación
Riesgos de la planta
Riesgos
externos
Riesgos
internos
Cortes de energía eléctrica
Entrada de materias
perjudiciales
Inundaciones por lluvia o
rebalse del lago
Falta de materiales
Agua potable
Reactivos
Combustibles
Daños
Diques,
construcciones
Máquinas y
dispositivos
Fuego,
Explosiones
Cortocircuitos
Pérdida de
datos
Faltas
inviduales
Compuertas
Medidores
Generator
Vehículos
Movilidades
Accidentes
personales

6. Tipos de molestia
Molestias para los
vecinos
Olores Ruidos
Trafico a la
planta
Lagunas
anaerobicas
Rejas
desechos
Aereadores
Bombas
Inundaciones
Bombas rotas
Obstrucciones

7. Realizar una operación segura para
operadores y visitantes
• Conseguir estrictamente las reglas de la seguridad
industrial
• Visitantes sólo en grupos guiados

8. Optimizar los servicios del
personal
• El personal de la planta tiene que ser
• Dispuesto a prestar un buen servicio (motivación)
• Dar responsabilidad
• Pago satisfactorio y justo ( en comparación de los colegas)
• Clara determinación de deberes y derechos (en forma escrita)
• Capaz de prestar un buen servicio
• Formación apta (condición para el puesto)
• Licitación de meritas
• Capacitaciones permanentes ( mejor junto con el personal de
otros plantas)

9. Minimizar los costos de la
operación
• Costos de energía
• Costos de insumos
• Costos para la eliminación de desechos
• Costos para el personal
• Costos para el mantenimiento

10. Minimizar costos de energía
• Observar el consumo de todas las maquinas que
necesitan energía, especialmente
• Iluminación (donde es necesario / en que tiempo)
• Rejas con autolimpieza
• Desarenadores
• Rascadores en desarenadores o tanque de
sedimentacion
• Distribuidores sobre filtros percoladores
• Aireadores

11. Minimizar costos de energía
• Considerar en la fase de la instalación no solamente el
precio del equipo, también su consumo de energía
• Pedir garantías del proveedor –>(licitación)
• Intentar ahorrar energía, pero no a costos de la seguridad
de la operación /(no poder mas cumplir los valores limites
del efluente)
• Comparar los consumos de los diferentes maquinas con los
manuales del proveedor
• Comparar los consumos de los diferentes maquinas con el
consumo de otras maquinas en situaciones comparables

12. Criterio para bombas
Consumo de una bomba <
6 𝑊ℎ
𝑚3×𝑚

13. Minimizar costos de energía
• Examinar que tenga sentido instalar una turbina (en
caso de altas diferencia entre salida del agua de la planta
y agua recipiente)
• Negociar con la empresa de luz para recibir condiciones
optimas considerando los tarifas
• Instalar en caso de la existencia de digestores de lodo
cogeneración de energía
• En caso de la instalación de aireadores medir el oxigeno
en el tanque de aireación o en las lagunas
• Eliminación de DBO 0,5 mg O2/l
• Nitrificación 2 mg O2/l

14. Consumo de energía en PTAs en
Alemania
Habitantes(DQO) (promedio del ano)
Valor real
Valor aceptable
Valor ideal
Consumo
espesifico
electrico
(kWh/(hab.d)

15. Consumo de energía de plantas de
tratamiento de agua residual en
Alemania

16. Consumo de energía para la
aireación

17. Energía de consumo de la planta
/energía en la planta producida
energéticamente
autosuficiente
Valores de Alemania
176 plantas de
tratamiento

18. Consumo de energía de plantas con
filtros percoladores (Nilsa /España)

19. Consumo especifico der energía de
diferentes etapas de la plantas
Elemento de la planta Consumo kWh/(hab.a)
Estación de bombeo (altura
3 m)
1,24
Reja con autolimpieza 0,09
Desarenador aireada 0,49
Sedimentador primero 0,1
Lodos activados Aireación 13,72
Mezcla 1,75
Recirculación 0,51
Reciclaje de lodo 0,62
Clarificador final 0,15
Dosificación de sales
/Precipitación
0,04

20. Minimizar costos de insumos
• Hacer licitaciones para
• químicos,
• ropa de trabajo,
• palos etc.
• Mas cantidad – mejores precios
• Significa tiene sentido hacer licitaciones juntos con
otras plantas

21. Tipos de mantenimiento
M. preventivo
• Este tipo de mantenimiento, consiste en ejecutar
una serie de acciones orientadas a evitar daños a
los elementos del sistema, o alteraciones en su
funcionamiento de manera preventiva, sin esperar
a que se produzcan.
• puede generar beneficios adicionales para la
operadora
• deberían reflejarse en la calidad del servicio.
• El mantenimiento preventivo, debe ejecutarse de
manera ineludible a todos los elementos del
sistema

22. Tipos de mantenimiento
M. correctivo
Se refiere a la reparación de cualquier daño que se
produzca en las instalaciones o en los equipos y que no
haya sido posible evitar a través del mantenimiento
preventivo.

23. Tipos de mantenimiento
M. de emergencia
Se realiza cuando las instalaciones o equipos han
sufrido daños por causas imprevistas y se requiere
celeridad para su solución.

24. Inspección diaria
• La inspección diaria consiste en
• la revisión de todos los equipos y estructuras mediante
la lectura de medidores de combustible y
• registros de horas de operación
• Además,
• verificar que no hay ruidos extraños o anormales,
• un calentamiento excesivo de las máquinas, vibraciones,
• filtración de lubricantes, de combustibles,
• agua u otros líquidos, generación de gases,
• humos o vapores, emanación de olores,
• presencia de fisuras.
• También se revisaran las condiciones de limpieza y otras.
•

25. Inspección regular
• Se refiere a la inspección de las partes de la planta
que no podrán realizarse durante las inspecciones
diarias, elementos importantes y secciones que
requieren instrumentos de medición y/o mayor
tiempo para su realización.
• Estas inspecciones serán ejecutadas
sistemáticamente, pudiendo ser semanales,
quincenales, mensuales, anuales, o en periodos
diferentes a los mencionados, de acuerdo a las
características propias de los equipos y estructuras.

26. Inspecciones temporales
• Las inspecciones temporales serán realizadas
cuando sea necesario, determinando los motivos o
causas que ocasionaron desperfectos o
irregularidades detectadas durante las inspecciones
diarias o regulares, que permitan abordar
soluciones orientadas a subsanar y solucionar las
fallas.

27. Inspección de precisión
• La inspección de precisión se realiza de acuerdo a la
importancia y enfocado a elementos y
componentes especiales.
• Por el nivel de importancia de estas inspecciones
deberán ser conducidas por el plantel técnico de la
operadora o por especialistas, mayormente cuando
se trate de equipos especiales que necesiten de
herramientas o aparatos especiales para ese fin y
que no posea la operadora.

28. Relación entre actividades de
operación y mantenimiento
Las actividades de operación y mantenimiento guardan
una estrecha relación entre sí. En la mayoría de los casos
es difícil distinguirlas, puesto que ambos conceptos están
orientados a la operatividad del sistema y por lo general
son ejecutadas por el mismo personal.
Durante la operación misma, se realizarán actividades
externas a las instalaciones y equipos, sin alterar su
naturaleza material ni sus partes constitutivas.

29. • Controlar el funcionamiento del desarenador antes del
reactor
• Controlar la producción de gas (sin gas /no
remoción)/quemador
• Eliminar la carpa de nata en la superficie
• Controlar la distribución del afluente
• Medir los solidos suspendidos (SS) del efluente < 1 ml/l
• Sacar lodo en caso de SS muy altos (< 25 % de la masa de
solidos)
• Vaciar los lechos de secado
Tareas UASB

30. Distribución del agua
Distribución del
agua
Peligro de
obstrucciones

31. Quemador sobre un RALF
Ejemplo no muy
bueno

32. Cono de Imhoff
Reposar un litro de agua bien
homogenizada en el cono
Sedimentación de 1 o 2 horas
Profundidad 40 cm
Leer el nivel de sólidos
sedimentados
Medido (ml/l)
Agua domestícales 3-9 ml/l
Agua después UASB < 1 ml/l

33. Operación de los filtros
percoladores

34. Operación de los filtros /
Medición del peso
0
20
40
60
80
100
120
140
01.09.2002
10.12.2002
20.03.2003
28.06.2003
06.10.2003
14.01.2004
23.04.2004
01.08.2004
09.11.2004
17.02.2005
28.05.2005
Peso
del
filtro
(kg/m3)
F
F

35. Operación de los filtros /
Ajuste de los brazos

36. Forma ecuación inhibición por valor de pH
Valor de pH
Factor
de
inhibitacion

37. Concentraciones tóxicos de metales
pesados y sustancias químicas para el
proceso en filtros percoladores
Materia Conc. Limite (mg/l)
cianuro 1
cobre 3
níquel 5
plomo 10
cromo 30
amoníaco 100
cloroformo 10
desinfectantes orgánicos 10
trichloretheno 50

38. Posibles problemas durante la
operación
• Olores
• Carga demasiada grande produce áreas anaeróbicas
• Reducción de la carga,
• Aumento de la potencia del tanque de sedimentación primero,
• Precipitación,
• Cambio del relleño,
• Aumento de la ventilación, Control del valor pH

39. Posibles problemas durante la
operación
• Estancamiento en la superficie del filtro
• Crecimiento demasiado de masa biológica en el cuerpo
del filtro, objetos en la superficie del filtro
• Reducción de la carga orgánica
• Aumento de la carga hidráulica
• Lavar le superficie con presión alta
• Adición de cloro para unas horas
• Tener el filtra fuera de servicio y secar el filtro,
• Cambio del rellenó

40. Posibles problemas durante la
operación
• Desarrollo de moscas (especialmente con
temperaturas mas que 15 oC)
• Humedad no adecuada, carga demasiada alta,
distribución del agua desigual, cuerpo del filtro es mas
caliente como las afueras
• Aumento de la carga hidráulica,
• Rebalse del filtro para unas horas,
• Adición de cloro (1 – 2 mg/l) para unas horas,
• Reducción de la carga orgánica,
• Mejora de la distribución del agua por cambio del distribuidor

41. Posibles problemas durante la
operación
• Desarrollo de moscas (especialmente con
temperaturas mas que 15 oC)
• No suficiente mantenimiento
• Segar los hierbas en, eliminar arbustos las afueras

42. Posibles problemas durante la
operación
• Congelación
• Reducción de la recirculación,
• Eliminación del hielo especialmente de las overturas con
presión alta,
• tener fuera de servicio unas unidades,
• reducción del tiempo detención en tanque de sedimentación
primero,
• instalación de una protección del viento

43. Posibles problemas durante la
operación
• Problemas con el distribuidor
• Insuficiente impulso por poco caudal
• Aumento de la carga hidráulica (recirculación),
• eliminación de huecos en el distribuidor en dirección del
movimiento
• Obstrucción de los huecos en el distribuidor
• Lavar el distribuidor y los huecos
• Los brazos del distribuidor no tienen la correcta altura
• Ajustar los cuerdas de fijación

44. • Modificar el caudal
• Modificar la carga
• Modificar la tasa de reciclaje
• Disminuir su velociad
• En caso de obstrucciones lavar el filtro
Filtros percoladores

45. Control de los filtros
• Evitar obstrucciones en la superficie o adentro del
filtro
• Controlar y ajustar el distribuidor (orificios en los
brazos) / altura de distr.
• Controlar el lubricante en el pie del distribuidor
• Controlar el biofilm (especies, grosor de la bio-
película, peso)
• Examinar la ventilación del aire

46. Aspectos básicos para la
operación en caso de problemas
• Modificar la tasa de reciclaje
• Disminuir la carga
• En caso de obstrucciones lavar el filtro

47. Recirculación
• Reduce el peligro de una obstrucción
• Asegura una carga más homogéneo sobre el filtro
• Disminuye las concentraciones en la entrada del
filtro
• Uniformiza las cargas hidráulicas
• Mejora la actividad del film biológico
• En Alemania la concentración máxima sobre los
filtros es 150 mg DBO/l

48. Esto se puede encontrar también

49. Distribuidor filtros percoladores/
plancha mejora la calidad del e fluente

50. Distribución del agua
B1 B2 B3
R1
R3
B4
1
1
x
x
R
B B
R
 

51. Escema tanque Imhoff
Espacio para
lodo
Tanque de
digestion
Tanque de
sedimentacion
Afluente

52. Tanque Imhoff Sucre

53. Tanque Imhoff Sucre

54. • Eliminar los lodos flotantes
• También para asegurar una salida del gas
• Controlar el efluente con respecto a solidos
• Sacar lodo en etapas normalmente de 2 meses
Control tanques Imhoff

55. • Controlar todos los interconexiones, compuertas y
tuberías
Lagunas

56. • Controlar todos los diques
• Observar el pie de los diques
• Mantener la capa de material granular al pie del dique
Lagunas
Nivel de espejo del agua
Corriente en el dique
Punto en
peligro

57. • Controlar todos los caminos
• Sacar lodos flotantes de las lagunas
anaeróbicos
• Eliminar malas hierbas
• Segar hierbas
• En intervalos de unos anos sacar el lodo de las
lagunas anaeróbicas
• Observar el desarrollo de algas rojas
• Controlar la carpa de protección en las taludes
internas de lagunas
• Controlar la entrada de gasolina, aceites etc.
Lagunas

58. • Controlar que las cunetas alrededor de las lagunas
tienen el cauce libre, limpiarlas en caso de no ser
así y rellenar los huecos dejados por la erosión
pluvial.
• En caso de aparición de daños en los diques como
la acción de animales o erosión es necesario
examinar enseguida la estática del dique y arreglar
los daños
Lagunas

59. Carpa de proteccion
Nivel del espacio del agua (diseño)
Erosion
Nivel del espacio del agua (caso de
emergencia)
Controlar la carpa de protección en las
taludes internas de lagunas

60. Medir la altura del lodo

61. Bombas para
sacar lodo del fondo