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Derechos Reservados Comisión Estatal del Agua

Mejores Comités, Mejores Comunidades. Manual de reactor anaerobio de flujo ascendente Material de apoyo para la organización de los sistemas rurales de agua potable

COMISIÓN ESTATAL DEL AGUA >

L a serie “Mejores Comités, Mejores Comunidades” ha sido diseñada pensando en quienes día a día tienen relación con los comités rurales, sean asesores municipales, integrantes

del comité o vecinos de la comunidad. En el caso de los integrantes del comité, recomendamos siempre acudir a la presidencia municipal o al Organismo Operador para asesoría especializada, sobre todo en el caso del uso y operación de infraestructura hidráulica.

El objetivo de estos manuales es que sean utilizados por los asesores municipales y por los mismos miembros de la comunidad para conocer más a detalle la operación y el mantenimiento del R.A.F.A.

Cada comunidad es diferente, es por eso que se ha pensado que el contenido de éste y los demás manuales de la serie, pueda adaptarse a cada entorno según sus características y su gente. La lectura y revisión de los manuales “Mejores Comités, Mejores Comunidades” puede ser una buena excusa para reunir a los miembros de la comunidad y discutir e intercambiar opi-niones en torno a los temas que se contemplan, fomentando la buena vecindad, el cuidado del agua y medio ambiente.

Cómo usar el manual

Me da mucho gusto que nos hayamos reunido vecinos. Así, con la

ayuda del Manual que nos proporciona la CEA, vamos a conocer un poco más de nuestro Reactor Anaerobio de Flujo

Ascendente.

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Índice generalINTRODUCCIÓN

OBJETIVO

REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE> 1.1. ¿Qué es el reactor anaerobio de flujo ascendente> 1.2. Descripción del proceso para el R.A.F.A.

> 1.2.1. Pretratamiento> 1.2.2. Registro de distribución> 1.2.3. Descripción del R.A.F.A. > 1.2.4. Canal de demasías> 1.2.5. Tanque de contacto de cloro> 1.2.6. Estructura de descarga

> 1.3. Operación y mantenimiento> 1.3.1. Pretratamiento> 1.3.2. Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente> 1.3.3. Canal de demasías> 1.3.4. Tanque de contacto de cloro

OPERACIÓN Y ARRANQUE DEL REACTOR> 2.1. Arranque del reactor> 2.2. Condiciones anteriores al arranque

NORMAS DE SEGURIDAD> 3.1. Beneficios del R.A.F.A.

BIBLIOGRAFÍA

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> 40.> 42.

> 46.

>P>7

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P>5

IntroducciónDebido al alto índice de la población, ligado directamente al crecimiento de las áreas urbanas

y rurales, la disposición de las aguas residuales domésticas se ha convertido en los últimos años en un problema serio, que ha repercutido directamente en el medio ambiente, ocasionando problemas graves de contaminación.

Es un hecho común que las aguas residuales son vertidas a cuerpos de agua sin recibir trata-miento, afectando principalmente ríos y presas. En todo el territorio estatal, los cuerpos de agua superficial, han reducido su capacidad de dilución debido a la escasez de agua. Por lo que el tratamiento de las aguas residuales, es necesario para disminuir los niveles de contaminación en las fuentes receptoras y por ende los riesgos potenciales para la salud pública y el ambiente acuático.

> El panorama de un río que recibe aguas de desecho sin ningún tratamiento previo.

Mejores Comités, Mejores Comunidades. Manual de reactor anaerobio de flujo ascendenteMaterial de apoyo para la organización de los sistemas rurales de agua potableP>6

>En los últimos años el desarrollo de sistemas de tratamiento anaerobio de las aguas residua-

les domésticas, ha permitido un mejoramiento notable en su desempeño, siendo además estos sistemas cada vez más aceptados. Los resultados obtenidos de las experiencias a escala piloto y escala real del reactor anaerobio efectuadas en varias partes del mundo, proporciona-ron avances importantes en el desarrollo del proceso y tecnología del tratamiento anaerobio. El éxito de estas experiencias, junto a los beneficios presentados por el proceso, como la ausencia de equipos de control sofisticados, baja producción de residuos (lodos), menor consumo ener-gético y producción de metano (combustible de alto poder calorífico), han establecido al reac-tor R.A.F.A. o U.A.S.B. como una opción de tratamiento para una amplia variedad de residuos líquidos.

> Con una opción como el R.A.F.A., el medio ambiente no se altera.


<

P>7

Que los Integrantes de las “Unidades de Atención Municipal para Comités Rurales de Agua” tengan los conocimientos básicos sobre el uso y funcionamiento del Reactor Anaerobio de

flujo Ascendente (R.A.F.A.), para que a su vez apoyen a los Comités Rurales de Agua en la capaci-tación, administración y correcta operación del sistema de tratamiento anaeróbico construido y que con estos conocimientos se elabore un programa de concientización en las comunidades rurales sobre la importancia del tratamiento de aguas residuales.

Objetivo

Registro de distribución

Pretratamiento

Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente

Canal de demasías

Tanque de contacto de cloro

Estructura de descarga

Para facilitar la explicación del proceso de tratamiento indicamos con el siguiente cuadro de imágenes la ubacación de cada una de las partes del R.A.F.A.

Mejores Comités, Mejores Comunidades. Manual de reactor anaerobio de flujo ascendente Material de apoyo para la organización de los sistemas rurales de agua potable P>9

<1

REACTOR ANAEROBIO DE

FLUJO ASCENDENTE

Mejores Comités, Mejores Comunidades. Manual de reactor anaerobio de flujo ascendenteMaterial de apoyo para la organización de los sistemas rurales de agua potable

REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE1>1>

P>10

Entre los procesos anaerobios avanzados, surge el R.A.F.A. (Reactor Anaerobio de Flujo Ascen-dente y Manto de lodos) conocido también por sus siglas en inglés UASB (Up Flow Anaerobic

Sludge Blanket) desarrollado en la década de los setenta por Gatze Lettinga y colaboradores en la Universidad Agrícola de Wageningen - Holanda. Este reactor ha sobresalido debido a la alta cali-dad del efluente producido y al relativo bajo costo del tratamiento de aguas residuales con baja y mediana carga orgánica; aplicándose ampliamente al tratamiento de aguas residuales complejas con alta carga orgánica.

1.1. ¿Qué es el reactor anaerobio de flujo ascendente?

No, Lupita, ¡el RAFA, es un proceso para tratar el agua,

son las siglas deL Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente!

Y en las próximas páginas se explica en qué consiste.

Pues que van a traer a un tal “Rafa” para sanear las

aguas de desecho.

REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE <1


1.2. Descripción del proceso para el R.A.F.A.

E l reactor consiste en un sistema de lodos en suspensión y flujo ascendente, con la ventaja que está calculado para que el manto de lodos fluctúe de la parte inferior a la parte superior del

R.A.F.A. y cuya velocidad ascensional sea tal que no permita la salida de lodos, acumulándolos en la parte intermedia del reactor y permitiendo el incremento de la biomasa, siendo este el conjunto de microorganismos activos que se encargan de degradar la materia orgánica.

En este tipo de sistemas, se disocian el tiempo de retención hidráulica del tiempo de retención celular y permite una remoción importante de materia orgánica, ya que dicha remoción está en función de la calidad de microorganismos dentro del reactor, permitiendo que al contar con gran cantidad de ellos el proceso se vuelve altamente eficiente en la remoción de materia orgánica.

AQUí LES PRESENTO LO QUE PASA EN EL INTERIOR DEL REACTOR,

ESOS SON LOS LODOS LLENOS DE CONTAMINANTES


REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE1>

P>12

Como en todos los procesos anaerobios se produce gas y la producción del mismo permite al sistema un mezclado completo y de gran superficie de contacto entre el sustrato y los mi-

croorganismos, el sistema permite remociones hasta de un 80%, además de mejorar el grado de tratabilidad de las aguas residuales para las etapas subsecuentes.

El reactor consta de un sistema de distribución de agua residual ubicado en el fondo del reactor y en la parte superior del equipo existe un sistema de captación del biogas formado y de sedimentación de sólidos suspendidos.

El agua residual se introduce en la base del reactor y atraviesa el lecho de lodos; durante el trayecto, la materia orgánica contaminante presente en el agua residual, entra en contacto con los microorganismos aglomerados en granos (flóculos), llevándose a cabo su degradación. La forma granular y alta densidad del lodo evita que los microorganismos sean evacuados por el flujo ascendente del agua, ya que ésta es finalmente desalojada por la parte superior del tanque a través del clarificador, cuya finalidad principal es reducir la materia suspendida en el agua.


Mejores Comités, Mejores Comunidades. Manual de reactor anaerobio de flujo ascendenteMaterial de apoyo para la organización de los sistemas rurales de agua potable P>13

VENTAJAS:

DESVENTAJAS:

1. Adaptable a altas y bajas cargas orgánicas.2. Relativamente corto período de retención del agua a tratar.3. Baja producción de lodos, ya estabilizados y espesados.4. Requiere áreas de terreno menores.5. Los costos de construcción y de operación son menores en comparación al Tanque Séptico e

Imhoff.6. La necesidad de mantenimiento es mínima, debido principalmente a la baja producción de

lodo.

1. Requerimiento de lodos (inóculo granular) para arranques rápidos.2. Arranque lento (seis meses) en caso de no contar con lodo de inóculo.3. Sensibilidad a cambios bruscos de carga y temperatura.

El diseño compacto de este tipo de reactores incorpora en un solo tanque etapas de tratamiento primario, en donde se retienen los sólidos suspendidos del agua residual en la cama de lodos

(efecto de sedimentación primaria), incorporando una etapa de tratamiento secundario, en don-de se degrada la materia orgánica soluble y en suspensión en la cama de lodo y se cuenta con un clarificador secundario en la parte superior del tanque. Además, por el alto tiempo de retención celular de la cama de lodo, éste se encuentra parcialmente estabilizado, lo que cumple con las funciones de un sistema de tratamiento de lodo (espesador y digestor). Aunado a todo esto, es un potencial productor de energía a través del aprovechamiento del biogás.

El punto importante del reactor es la distribución de las entradas de agua residual; porque una mala repartición puede provocar que ciertas zonas de la cama de lodos no sean alimentadas, desperdiciando así su actividad.



P>14

1. Pretratamiento.2. Registro de distribución3. Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente.4. Canal de Demasías.5. Tanque de Contacto de Cloro.6. Estructura de descarga.

2

3

4

5

6

SALIDA

COMPONENTES DEL R.A.F.A.

ENTRADA

1

1

2

4

3

5

6

SITIO DEVERTIDO



1.2.1. Pretratamiento La función principal del pretratamiento es darle un cribado inicial al agua residual y no permitir

la entrada de arenas al reactor, lográndose esto con la remoción de los materiales gruesos o en suspensión (basuras, plásticos, botellas, etc.), los cuales deberán ser retirados de manera manual. Adicionalmente, se cuenta con un desarenador.

El pretratamiento se localiza en la parte inicial del sistema, evitando de esta manera que los materiales en suspensión causen problemas en la operación del proceso, taponeando las tuberías de influencia. El pretratamiento está constituido por una estructura que incluye dos canales, los cuales constan de una área de rejillas, una área de desarenadores y su compuerta de control.

REJILLAS DE CRIBADO

SARDINEL

ACUMULACIÓN DE ARENAS

COMPUERTAS DE CONTROL

CANALES DE CONDUCCIÓN



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Las rejillas están formadas por barras separadas con claros libres entre 1 cm., colocadas en ángulo de 60 grados con la horizontal. Los sólidos separados por estos dispositivos se extraen

por medio de una pala o rastrillo de manera manual, o en algunos casos se reduce su tamaño con trituradoras o desmenuzadoras y se reintegran a las aguas residuales.

El desarenador está diseñado para almacenar arenas por un tiempo de una semana, sin embargo, esto dependerá de cada caso en particular. Por operación, el diseño contempla dos unidades, cada una de ellas para manejar el gasto total, de manera que mientras una esté en operación la otra está en limpieza y así sucesivamente. Aún cuando las arenas depositadas son material inerte, será necesario destinar un sitio cercano para su disposición.

¿Cómo ve Profe? éste es el lugar idóneo para poner los residuos sólidos

del pretratamiento.

PUES AL PARECER ESTE ES ELSITIO ADECUADO

POR el espacio.



Este elemento está provisto de tuberías que distribuyen el caudal a lo largo del tanque para descargarlo en su fondo con bajas velocidades y posibilitar un flujo ascendente que propicie

una sedimentación de sólidos muy alta.

1.2.2. Registro de distribución

> Este registro de distribución permite desalojar el agua residual por las tuberías y el caudal excedente será conducido por el canal de demasías.



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El R.A.F.A. está integrado por dos cámaras, una de sedimentación y otra de digestión de lodos. La sedimentación que se lleva a cabo en la parte superior del tanque, genera en su

parte inferior un manto de lodos con una concentración alta de sólidos.

Su alimentación de agua residual será por la parte superior del tanque conduciendo el agua hasta el fondo a través de las tuberías y el efluente tratado sale por el deflector de sólidos (parte superior).

El deflector de sólidos tiene la función de recolectar y recuperar el gas metano generado por la digestión del lodo. La pantalla crea una zona de bajo nivel de turbulencia donde aproximadamente el 99.9% del lodo en suspensión se sedimenta en el fondo del reactor. Este tipo de sistemas permite remociones hasta de un 80%, además de mejorar el grado de tratabilidad de las aguas residuales para las etapas subsecuentes.

1.2.3. Descripción del R.A.F.A.

Y ahora, para que conozca más a fondo este proceso,

le presentamos las partes que integran el R.A.F.A.



TUBERÍAS

ESCALERA MARINA

> Las dimensiones del R.A.F.A. varían de acuerdo a la población a beneficiar (de 500 a 2,500 habitantes).

EL AGUA A TRATAR ES CONDUCIDA DESDE LA PARTE

SUPERIOR DEL REACTOR HASTA EL FONDO DEL MISMO POR

LAS TuBERíAS.



P>20

CANALETA DE EFLUENCIA

IMPORTANTE:

> POR NINGÚN MOTIVO EL OPERADOR DEBE INTRODUCIRSE AL INTERIOR DEL REACTOR YA QUE PUEDE MORIR POR ASFIXIA DEBIDO A LA PRODUCCIÓN DE GAS.



1.2.4. Canal de demasías Este canal cumple la función de conducir el excedente de aguas generadas en el sistema de al-

cantarillado, que por lo general se presentarán en época de lluvia. El gasto que desalojará será igual a la cantdad de agua que sobrepase la capacidad de tratamiento del R.A.F.A. El excedente será conducido hasta el sitio de vertido del sistema (arroyo, canal, etc.).

Este canal inicia en el registro de distribución de aguas residuales el cual se ubica justo antes del RAFA y tiene trayectoria paralela al mismo.

> El canal de demasías conducirá el gasto excedente de aguas generadas en el alcantarillado en las épocas de lluvias.

INICIO

CANAL DE DEMASÍAS



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1.2.5. Tanque de contacto de cloroEste tanque se localiza en la parte final del proceso. Esta unidad recibe las aguas clarificadas

procedentes del R.A.F.A., en donde la dosificación de cloro es automática de acuerdo al tirante del flujo, ya que está diseñado con la finalidad de reducir los coliformes fecales (microorganismos con una estructura parecida a la de una bacteria común que se llama “escherichia” la cual se en-cuentra normalmente en el intestino del hombre y el de otros animales, algunos no causan daño en condiciones normales y otros inclusive pueden ocasionar la muerte). El recorrido por medio de los canales tiene un tiempo de retención hidráulica (30 minutos) que permite que al final del mismo se cumplan las condiciones particulares de descarga. El cloro puede ser suministrado a través de tabletas de cloro, las cuales se introducen en un flotador o a través de cloro líquido que se encuen-tra en un depósito almacenado, el cloro líquido será regulado por medio de una llave de mariposa o de globo, o también a través de un hipoclorador, pero este último requiere de energía eléctricapara su operación.

La destrucción de organismos potencialmente dañinos y comunes, constituye la etapa final de todo tratamiento del agua. En las plantas de tratamiento debe ponerse especial atención en la selección de esta etapa para evitar la formación de compuestos no deseados.

> En este tanque se desinfectará el agua tratada por medio de cloro con el objeto de destruir las bacterias

CAJA DE SALIDA

TUBERÍA DE EFLUENCIA

(SALIDA DEL AGUA DEL R.A.F.A.)

TUBERÍA DE SALIDAA LA ESTRUCTURA DE

DESCARGA

CANAL DE CONDUCCIÓN

CUBÍCULO PARA

RESGUARDAR EL EQUIPO

DE CLORACIÓN

FLOTADOR CON PASTILLA

DE CLORO



1.2.6. Estructura de descarga

La obra de alejamiento está integrada por un emisor con longitud hasta el punto de descarga llamado vertedero.

Pues ahora vamos a ver a dónde va a

dar toda esta agua, ramírez. porque una vez aplicado

el cloro, el agua ya está lista para ser vertida, eso se hace a

través de la estructura de descarga.



P>24

don gumer, mire aquí se descarga el agua, gracias al R.A.F.A., podemos

vertirla al arroyo sin riesgo para la salud de nuestras familias.

ESTRUCTURA DE DESCARGA

SITIO DE VERTIDO



siguiendo con el manual, vamos a ver la operación

y mantenimiento del r.a.f.a.

¡ándale gumer!, no te hagas y vente a

ayudar.



P>26

1.3. Operación y mantenimientoEl mantenimiento preventivo, como ya se ha mencionado en otros manuales, es aquél que se

realiza con cierta regularidad para evitar desperfectos en las piezas que integran el reactor, con un mantenimiento preventivo constante nos aseguramos de que nuestro sistema opere en condiciones óptimas, de esta manera se incrementa la vida útil de los equipos. Hay que recordar que cada parte de nuestro sistema de agua, tanto en distribución de agua potable como en el tratamiento de aguas de deshecho, todos somos responsables.

También hay que tener en cuenta que siempre hay que consultar a cualquiera de los técnicos encargados de brindar asesoría al comité por parte del municipio.

el principal problema de los reactores en comunidades rurales es la

baja efectividad en el tratamiento de aguas residuales, debido al nulo mantenimiento de

los mismos, por eso necesitamos desde el comité, invitar a todos los vecinos y

vecinas a participar en su cuidado y mantenimiento.



MANTENIMIENTO PREVENTIVO

El mantenimiento preventivo estará a cargo de los habitantes de la misma comunidad o de un operador encargado, cuya función principal será limpiar las rejillas que se encuentran

antes de las compuertas de control, la basura que se haya introducido en las instalaciones del R.A.F.A. por los vientos, así como las rejillas de la cámara de sedimentación y el registro de distribución para evitar taponamientos en las tuberías de alimentación al reactor. También deberán limpiar el lodo floculento que se acumula en el interior de las mamparas deflectoras, y velar por el funcionamiento normal del reactor, siendo necesaria su presencia por lo menos una vez por semana.

< Mantenimiento Preventivo:

Limpieza de rejillas.

> Mantenimiento Preventivo:

Inspección semanal de funcionamiento de R.A.F.A.



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IMPORTANTE:

> NO ARROJAR ACEITES, GRASAS, LÍQUIDOS AUTOMOTRICES, SOLVENTES, PINTURAS, INSECTICIDAS O PESTICIDAS AL DRENAJE DE LA CASA. ESTAS SUSTANCIAS AFECTAN A LAS BACTERIAS QUE TRABAJAN EN EL RAFA Y REALIZAN LA TAREA DE TRANSFORMAR LA MATERIA ORGÁNICA EN SUSTANCIAS SIMPLES E INOFENSIVAS.



MANTENIMIENTO CORRECTIVO

> Si en alguna localidad no hay servicio de limpieza con un camión o no se quiere pagar lo que se cobra, entonces debe extraerse el lodo con una cubeta. Para ello debe de conside-rar las normas de seguridad que se mencionan en este manual.

Para el mantenimiento correctivo, la manera más cómoda de extraer los lodos será mediante el servicio de bombeo de lodos que se tendrán que contratar a personas y/o

empresas que se dedican al mantenimiento de reactores, para ello se emplea un equipo especial conocido como equipo Vactor o Aquatech, para mayores informes solicita informa-ción al organismo operador de tu municipio.

IMPORTANTE:

> POR NINGÚN MOTIVO EL OPERADOR DEBE INTRODUCIRSE AL INTERIOR DEL REACTOR YA QUE PUEDE MORIR POR ASFIXIA.



P>30

PASOS PARA LA EXTRACCIÓN DE LODOS

1. Excavar un hoyo de unos 60 cm. de profundidad, alejado de cualquier casa y del tráfico diario.

2. Con una bomba o unas cubetas, colocar el líquido y la nata del reactor al hoyo. (Ver normas de seguridad de este manual).

3. Con el lodo se puede preparar una composta, alternando capas de lodo y capas de hojas o paja, y al final cubrir con 30 cm de tierra. Se deberá dejar alrededor de seis meses, al cabo del cual se tendrá una tierra excelente para abonar plantas.

IMPORTANTE:

> NO QUITAR TODO EL RESIDUO DEL REACTOR, DEJAR DE 15 A 20 CM. DE LODOS QUE CONTIENE SUFICIENTES BACTERIAS PARA INICIAR UNA NUEVA COLONIA DIGESTORA.

> EN ALGUNAS ZONAS, EL PRECIO POR BOMBEAR SERÁ ELEVADO, DE MANERA QUE NO CONVIENE BOMBEAR SI NO ES NECESARIO.



EL SISTEMA DE TRATAMIENTO

Las bacterias son el principio activo del Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente. Cuando aguas no tratadas son vertidas a ríos o arroyos, la materia orgánica es descompuesta por

bacterias que absorben el oxígeno contenido en el agua, matando a cualquier ser viviente que dependa de éste. En el Reactor, las bacterias trabajan de nuestro lado, descomponiendo la materia orgánica que producimos al usar el agua, antes de que ésta llegue al río o arroyo.

A continuación veremos a detalle cómo funciona el sistema de tratamiento.

Así se pueden imaginar cómo las bacterias en el tanque

se “alimentan” de materia orgánica. Esa materia es la que nosotros

producimos y enviamos al drenaje con las aguas residuales y si no la tratáramos antes de llegar

al río, éste se contaminaría consumiendo todo

el oxígeno.



P>32

Acontinuación se hace referencia de las actividades a desarrollar para cada unidad que integra el sistema de tratamiento.

Todo procceso de saneamiento de aguas requiere de un preptratamiento que degrade del agua residual cualquier sustancia o cuerpo que pudiera saturar u obstruir los canales y sistemas de bombeo que integran el reactor. Por ser la primera actividad del equipo, es importante porque de un buen pretratamiento depende también el buen funcionamiento del resto del sistema.

En el pretratamiento se degrada a todo aquello que podemos detectar a simple vista.

> Retener sólidos mayores: plásticos, botellas, madera, basuras, etc.> Sedimentar arenas y sólidos decantables.> Área de cribado.

1.3.1. Pretratamiento

1. Canales de conducción.2. Rejillas de cribado.3. Desarenadores.4. Vertedor (Sardinel, cuya función es retener las arenas).5. Compuertas de control.

ELEMENTOS DEL R.A.F.A.:

FUNCIÓN:

12

3

4

5

2

ACUMULACIÓN DE ARENA

VISTA DE PLANTA

CORTE LONGITUDINAL



MANTENIMIENTO1. El Operador o la comunidad, diariamente revisará el área de pretratamiento con la

finalidad de retirar los sólidos retenidos en las rejillas de cribado.

2. En caso de encontrar sólidos se procederá a retirarlos con rastrillo y depositarlos en un tambo de 200 litros.

3. Los desechos recuperados se confinarán en bolsas de plástico para posteriormente disponerlos en el relleno sanitario municipal.

4. El retiro de arenas en el desarenador será semanalmente mediante el empleo de una pala, procurando cerrar una compuerta a la vez, con el objeto de poder maniobrar.

Equipo requerido:

> Rastrillo recolector.> Cubeta de 20 litros perforada con asa.> Tambo recolector de 200 litros.> Bolsas de plástico para basura.> Checar normas de la página 43.

UNA VEZ A LA SEMANA CON EL RASTRILLO QUITO LA BASURA QUE SE QUEDA ATORADA, LA PALA ES PARA LA ARENA Y EN LAS BOLSAS

PONGO LOS DESECHOS PARA LUEGO MANDARLOS AL RELLENO SANITARIO.

COMPUERTA CERRADA PARA RETIRAR ARENA



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FUNCIÓN:

> Primera fase del tratamiento biológico (Anaerobio).> Retener y eliminar del 70 al 90% de materia orgánica.> Disminuir la demanda biológica de oxígeno.

Una vez eliminados los elementos sólidos, el reactor trabaja con el agua que proviene del pretratamiento. Ésta se pone en contacto con los lodos contenidos en el reactor, aquí las

bacterias se encargarán de descomponer parte de la materia orgánica que contiene el agua.

1. Tubería de entrada de agua residual.2. Canaletas de efluencia (clarificador).3. Registro de gas metano.4. Superficie del reactor.5. Purga de lodos.6. Mamparas deflectoras.

ELEMENTOS DEL R.A.F.A.:

1.3.2. Reactor anaerobio de flujo ascendente

4

5

3

2

1

6



PROGRAMA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Equipo adicional requerido:

> Cepillo de plástico mango corto.> Cepillo de plástico mango largo.> Equipo de lavado.

El Operador diariamente revisará que las tuberías de entrada al RAFA no estén obstruidas por algún cuerpo extraño como botellas, plástico, madera o basuras. En caso de encon-

trar algún objeto procederá a retirarlo con una pala plana o con un rastrillo.

El Operador revisará que las canaletas de efluencia estén rebosando agua, en condicio-nes normales la cantidad de agua que entra por los tubos de influencia es igual a la que rebosa por la canaleta de efluencia. La limpieza periódica de la canaleta se recomienda una vez a la semana como mínimo con cepillo de plástico de mango largo.

El Operador lavará la superficie del RAFA una vez a la semana como mínimo con la misma agua tratada. El reactor anaerobio de flujo ascendente se purgará cuando se en-cuentre saturado, esto lo indicará la excesiva salida de Iodos en el área de efluencia. La purga consistirá en la extracción de Iodos del registro del RAFA mediante una bomba espe-cializada para Iodos o un equipo Vactor o Aquatech, realizándose esto aproximadamente 2 años después de la fecha de arranque, por ejemplo:

Fecha de arranque del RAFA: 24 febrero de 2004Primera purga al RAFA: 24 febrero de 2006



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Es de gran utilidad cuando es época de lluvias y el agua que ingresa al sistema supera a la ca-pacidad de éste para el tratamiento.

1.3.3. Canal de demasías

FUNCIÓN:

> Desalojar exceso de agua residual que ingrese al tratamiento.

1. Canal de conducción de aguas residuales.2. Registro de salida para la estructura de descarga.

ELEMENTOS DEL CANAL DE DEMASÍAS:

1

2ESTRUCTURA DE DESCARGA

VISTA DE PLANTA DEL CANAL DE DEMASÍAS

1

2

ESTRUCTURA DE DESCARGA



En esta parte del sistema se eliminan los organismos que aún quedan vivos en el agua de deshe-cho. Existen una serie de virus y bacterias que son comunes en las aguas residuales de origen

doméstico o aguas servidas. Aún después de los pasos que se han mencionado anteriormente, el proceso de tratamiento no ha terminado si no se pone en contacto el agua con el cloro.

También es importante mencionar que en esta etapa, el cloro ayudará a eliminar malos olores además de que la cantidad de cloro residual seguirá activa, prolongando el efecto del trata-miento.

1.3.4. Tanque de contacto de cloro

FUNCIÓN:

> Eliminar los microorganismos patógenos que pueden causar enfermedades gastrointestinales mediante la dosificación de cloro.

1. Canales de conducción.2. Tuberías de influencia.3. Vertedor de salida .4. Caja de salida.

ELEMENTOS DEL TANQUE DE CONTACTO DE CLORO:

2

1

4 3

VISTA DE PLANTA



P>38

RAFA-37

PROGRAMA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

Equipo adicional requerido:

> Red o aspiradora de basura para alberca.

Para conservar la claridad y transparencia del agua se recomienda limpiar el fondo del tanque con una red para alberca cuando menos una vez a la semana y así recolectar los

sedimentos que se llegaran a acumular en el tanque de cloro por causa del viento.

El Operador limpiará la caja final de efluencia de agua tratada cuando menos una vez a la semana.

El agua sanitaria normalmente tiene un alto contenido de coliformes fecales, que el tratamiento no logra degradar, por lo que es necesario clorar.

La dosificación de cloro se realizará mediante despachadores de tabletas (flotador) de cloro colocados al inicio de los canales de conducción.

Es importante que el Operador revise diariamente la existencia de tableta de cloro en el despachador.


Operación y arranque del

reactor

<2


OPERACIÓN Y ARRANQUE DEL REACTOR2>

P>40

2.1. Arranque del reactorComo las bacterias se encargan de degradar la materia orgánica del agua residual, es muy

importante tomar en cuenta que el arranque puede tomar más o menos tiempo dependiendo de muchos factores, por ejemplo en climas fríos la época más adecuada para iniciar la operación de la planta es en la primavera o a principios del verano, cuando las temperaturas son más altas y puede esperarse una digestión más rápida en el compartimiento de lodos.

Los procesos de digestión de lodos se establecerán en forma espontánea, en donde el primer paso para el arranque se inicia llenando el tanque con agua y luego se siembran en la cámara de digestión lodos en digestión activa provenientes de algún otro tanque Imhoff o digestor de lodos cercano.

Para realizar el arranque existen dos métodos que veremos a continuación:

para cualquiera de los métodos, es importante consultar AL ORGANISMO

OPERADOR municipal cuando se vaya a arrancar el reactor, ya que se necesita experiencia

y cierto conocimiento para hacerlo.

acuérdese que el buen saneamiento de las

aguas depende en mucho de cómo se arranque el sistema, porque las

bacterias deben de estar adaptadas al reactor.

OPERACIÓN Y ARRANQUE DEL REACTOR <2


RAFA-37

INÓCULO (BACTERIAS ANAEROBIAS) PREPARADO EN LABORATORIO

> NOTA: Cuando hablamos de bacterias metanogénicas nos referimos a las bacterias anaerobias (que subsisten en ausencia de oxígeno) presentente en los lodos quese encuentran en el R.A.F.A., cuya función es descomponer la materia orgánica y formar metano.

En el caso de la utilización de inóculo preparado en laboratorio de bacterias metanogéni-cas para reactores de flujo ascendente, es necesario conseguir el inóculo en un reactor

anaerobio de flujo ascendente previamente en funcionamiento, y con eso conseguir que la planta en un espacio de un día pueda funcionar adecuadamente, sin embargo, en algunos casos, utilizar inóculos importados de otros reactores puede dar como consecuencia una falta de buen funcionamiento, ya que las bacterias están aclimatadas a las condiciones del otro reactor y pudiera darse el caso, que al no ser iguales, el inóculo no funcionaría.

FABRICACIÓN DE INÓCULO EN LA MISMA PLANTA DE TRATAMIENTO

Aquí se utiliza el incremento gradual del gasto, con el objeto de generar un cultivo de bacterias anaerobias que sean propias del reactor en cuestión y sean capaces de llevar

a cabo el proceso de tratamiento; utilizando si es preciso, vitaminas y compuestos nitroge-nados a partir de proteína unicelular, como podría ser el empleo de levadura “torula utilis”, liofilizada o autolisada, o alguna otra forma de vitamina celular a partir de levaduras.

YA VE DON GUMER, ES MEJOR CULTIVAR LAS BACTERIAS EN NUESTRO PROPIO

REACTOR.

DE ESTA FORMA EL INÓCULO SE FORMARÁ POR SELECCIÓN, Y EN ALGUNOS CASOS, EL EMPLEO DE

ESTIÉRCOL DE VACA AYUDA SI ES racionADO EN cantidad y CALIDAD con el fin de acelerar

el cultivo de bacterias.aHORA ES MUY

IMPORTANTE CONOCER LAS CONDICIONES

PARA EL ARRANQUE DEL REACTOR.


OPERACIÓN Y ARRANQUE DEL REACTOR2>

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2.2. Condiciones anteriores al arranque

mire don gumer, el reactor no debe arrancar si hay basura. Tampoco se recomienda arrancar en temporada de

lluvias, todo esto puede afectar a las bacterias.

Como condición importante al arranque, el reactor deberá esta limpio de cualquier basura existente, de manera tal que evite que estos matariales inertes ocupen espacio dentro del

mismo.

Otra condición importante es vigilar que la equirepartición de las tuberías de entrada al R.A.F.A. sean del mismo gasto, lo cual puede, de no ser así, influir desfavorablemente en el de-sempeño del reactor.

No debe haber gastos extraordinarios, ni tampoco avenidas inesperadas en el momento de arrancar el reactor durante por lo menos 15 días, de lo contrario, el inóculo podría sufrir daños y evitar que sea fabricado dentro del mismo reactor.


Normasde seguridad

> Un descuido en materia de seguridad puede significar no solo que el R.A.F.A. falle, sino también que nuestra salud se vea afectada.

<3

ahora ya conocemos como arranca el reactor, lo cual siempre se hace en presencia de un asesor . lo que se verá a continuación, son normas que sirven no sólo para el buen

funcionamiento del r.a.f.a. sino también para que estemos seguros en nuestra

comunidad.


NORMASDE SEGURIDAD3>

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El Operador de la planta y toda persona ajena a ésta tendrán que observar las siguientes indi-caciones:

> Se recomienda cercar la planta de tratamiento para no permitir la entrada de personal no autorizado y controlar el proceso de tratamiento.

> Se prohíbe el ingreso de personal no autorizado.

> La planta podrá ser operada sólo por personal autorizado y adiestrado en su operación previamente.

> El ingreso a la planta se dará por los lugares previamente indicados por los letreros de seguridad.

> El operador deberá seguir las instrucciones que se señalan en el presente manual de operación y mantenimiento.

> El operador deberá utilizar guantes, tapabocas y botas de plástico dentro del área de la planta de tratamiento.

> Se prohíbe utilizar el agua para actividades primarias fuera o dentro de la planta de tratamiento de aguas, como:

Limpieza personal.Utilización en el hogar.Para consumo humano.

> Queda estrictamente prohibido manejar alimentos o comer dentro del área de la planta de tratamiento de aguas residuales.

> Al efectuar la purga anual se deberá utilizar mascarilla, guantes y botas durante la operación de extracción.

NORMAS DE SEGURIDAD <3


Hay que poner especial cuidado en el manejo de cloro ya que a pesar de que es un elemento básico para desinfectar el agua potable y en cantidades especiales es necesario para el tra-

tamiento de las aguas residuales, puede ser tóxico, debido a las altas concentraciones de este elemento.

SEGURIDAD EN EL MANEJO DE CLORO:

PRIMEROS AUXILIOS:

Atención:

> El cloro utilizado en proporciones adecuadas es benéfico para desinfectar el agua, pero su inhalación prolongada puede causar severas intoxicaciones, el contacto con la piel y los ojos, puede causar irritaciones o ceguera. Si por accidente ocurre cualquiera de estos casos se recomienda:

> Remover a la persona a un lugar ventilado.> En el caso probable de que la persona tuviese problemas con la respiración (incon-

ciencia) suministrar respiración artificial hasta restablecer la respiración.> No dar sólidos o líquidos a la persona inconsciente.> Cuando el cloro entre en contacto con los ojos, aplique abundante agua por espacio

de 15 minutos, busque asistencia médica.> Remueva la ropa contaminada y lávese las partes afectadas del cuerpo como sea

posible.> Recuerde no permanecer en contacto con esta solución más de diez minutos.

> Utilizar guantes de plástico para el manejo de cloro en tabletas o en líquido.

> Las tabletas se almacenarán en un lugar ventilado y no se expondrán al sol, en el caso de cloro líquido se almacenará en el tanque que se encuentra dentro del cubículo de resguardo del equipo de cloración (a un costado del tanque de contacto de cloro).

> No ingerir.

> No inhalar.

> Los contenedores de las tabletas y el tambo que contiene el cloro líquido se señalarán con el símbolo de peligro.


NORMASDE SEGURIDAD3>

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3.1. Beneficios del R.A.F.A. Como se ha mencionado en páginas anteriores es importante que la comunidad esté consciente

de que siempre que se utiliza el agua, ésta es alterada, causando su contaminación.

Siempre que el agua sucia corre por las coladeras o descargas domiciliarias, es muy común olvidarse de ella, cuando en realidad esta agua tendrá un impacto negativo en el medio ambien-te y como consecuencia en la salud humana; el saneamiento es para que el agua que regresamos a la naturaleza no llegue a los arroyos o ríos cargada de contaminantes que causen alteraciones al medio ambiente y muerte a su paso.

y nos damos cuenta de la contaminación

cuando ésta afecta a la salud de nuestros hijos, pero mientras no nos llegue nos hacemos de

la vista gorda.

NORMAS DE SEGURIDAD <3


El reactor anaerobio de flujo ascendente utiliza la acción de bacterias que descomponen las materias orgánicas generadas en las aguas residuales domésticas, todo lo que les llega a estas

bacterias desde los drenajes de la comunidad, será descompuesto en sustancias que la naturaleza puede integrar como parte del ciclo hidrológico.

Es importante mencionar que es tan perjudicial para la naturaleza el vertir aguas residuales en ríos y arroyos como hacerlo en el terreno.

Con el tratamiento de Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente, nos evitamos problemas a través de un método que es económico y que fue pensado para las comunidades. Una vez arrancado es facil de operar y apenas requiere de mantenimiento. Además, produce otros bene-ficios como los que veremos a continuación.

además produce muchos beneficios como los que veremos a continuación:

con el tratamiento delr.a.f.a. nos evitamos problemas a través de un método que es económico y que fue pensado

para las comunidades. una vez que se realizó el arranque, apenas

requiere mantenimiento.


NORMASDE SEGURIDAD3>En el caso específico de comunidades mayores a 5000 habitantes se cumple con las leyes

vigentes en materia ambiental.

> Con el R.A.F.A., se da el manejo integral del agua en la comunidad a un precio económico y con costos de operación bajos.

> Los lodos que se producen en el reactor al ser provenientes de materia orgánica, son ricos en nutrientes, la mayoría de las comunidades que cuentan con un R.A.F.A., utilizan estos lodos como fertilizante.

> Es posible reutilizar las aguas generadas por este sistema es reutilizada en riego, se enriquece la calidad del suelo regado, debido a la materia orgánica.

> Existe una mayor conciencia en la población acerca de cómo mejorar la calidad del agua que se produce.

¡nuestra calidad de vida mejora con el r.a.f.a.! Eso sí, hay que

estar bien informados y pedir asesoría a la presidencia municipal y al organismo operador.

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COMISIÓN ESTATAL DEL AGUA <

Bibliografía > Aguas Residuales: Tratamiento por Humeda-des Artificiales. Fundamentos científicos. Tec-nologías de diseño. Dr. Mariano Seoánez Calvo. Ediciones Mundi-Prensa.

> Aplicación de una Metodología Innovadora para Optimizar el Arranque de Ractores UASB que Tratan Aguas Residuales Domésticas. Je-nny Rodriguez; Miguel Peña R; Verónica Manzi. 2001.

> Apuntes de la materia Ingeniería Sanitaria II. Ing. Ubaldo Guriérrez Baéz. Facultad de In-geniería Civil, Universidad de Guanajuato.

> Arranque de un Reactor Anaerobio. Artículo de Investi-gación. José Pacheco; Aldo Magaña. Ingeniería 7-1. pp. 21 – 25. , 2003

> Curso Platino. Módulo 1. Análisis y calidad del agua. Módulo 7. Tratamiento de aguas residua-les y lodos. Centro de capacitación en agua y saneamiento.

> Curso práctico de alternativas más recomen-dables en el saneamiento de aguas residuales en comunidades rurales. SEMARNAT-CNA.

> Diseño de Acueductos y Alcantarillados. Ri-cardo Alfredo López Cualla. 2a. Edición. Ed. Alfa Omega.

> Estudio general del Caso Sololá, Guatemala. Proyecto regional: Sistemas Integrados de tra-tamiento y Uso de Aguas Residuales en América Latina. Ever Manolo Sánchez De León.CEPIS. 2001

> Estudio de Impacto Ambiental Planta de Trata-miento de Aguas Residuales, en la colonia: “Lo-mas de Buenavista, Purísima del Rincón, Gto”. Comisión Estatal del Agua de Guanajuato.

> Identificación y evaluación de procesos bio-lógicos de tratamiento. IMTA-CNA.

> Manual de Diseño de Agua Potable, Alcan-tarillado y Saneamiento. Lagunas de Estabili-zación. IMTA-CNA.

> Manual de mantenimiento de cisternas, ti-nacos y fosas sépticas: una guía paso a paso. Araceli Abdel. Editorial Trillas.

> Proyecto Ejecutivo de la Planta de Tratamien-to de Aguas Residuales de Villagrán. Comisión Estatal del Agua de Guanajuato.

> Saneamiento de las Aglomeraciones Urbanas. A. Guerrée. Editorial Reverté, S.A.

> Tesis Profesional: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales en ciudad de Celaya Gto. Claudio Alejandro García Aguilera; Arturo Gó-mez Villegas. Facultad de Ingeniería Civil de Guanajuato.

> Tesis Profesional: Sistemas de Tratamiento de Aguas Residuales en el Medio Rural. Francisco Zenón Aguilar Perea. Facultad de Ingeniería Civil de Guanajuato.

> Tesis para obtener el título de Ingeniero Civil: Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente para comunidades rurales con poblaciones menores a 2,500 hab. Víctor Hugo Granados Velázquez. Septiembre 2004.

> Tratamiento de Aguas Residuales por Lagunas de Estabilización. Jairo Alberto Romero Rojas. 3a. Edición., Ed. Alfa Omega.

> Tratamiento Anaerobio de Aguas Residuales. Material Tecnológico. SEMARNAT-IMTA.

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MEJORES COMITÉS, MEJORES COMUNIDADESMANUAL DE REACTOR ANAEROBIO DE FLUJO ASCENDENTE

Material de apoyo para la organización de los sistemas rurales de agua potable

D.R. 03-2009-111812382200-01 © Primera Edición, 2006

Comisión Estatal del Agua.Autopista Guanajuato-Silao Km 1

Guanajuato, Gto.Tel./ Fax (473) 735-1825

www.guanajuato.gob.mx/ceag

Segunda reimpresión. Marzo 2010Tercera reimpresión. Mayo 2011

Cuarta reimpresión. Septiembre 2013 Tiraje: 300 ejemplares

IMPRESO Y HECHO EN MÉXICO

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