Diseo de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales: Tratamiento

y disposicin de lodos

Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento

32

comisin nacional del agua

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Lodo

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Liquido decantado

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Extraccin de lodos

Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento

Diseo de Plantas de Tratamiento de

Aguas Residuales Municipales: Tratamiento

y Disposicin de Lodos

Comisin Nacional del Agua

www.conagua.gob.mx

Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento

Diseo de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales:

Tratamiento y Disposicin de Lodos

ISBN en tramite

D.R. Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales

Boulevard Adolfo Ruiz Cortines No. 4209 Col. Jardines en la Montaa

C.P. 14210, Tlalpan, Mxico, D.F.

Comisin Nacional del Agua

Insurgentes Sur No. 2416 Col. Copilco El Bajo

C.P. 04340, Coyoacn, Mxico, D.F.

Tel. (55) 51744000

Subdireccin General de Agua Potable, Drenaje y Saneamiento

Impreso y hecho en Mxico

Distribucin gratuita. Prohibida su venta.

Queda prohibido su uso para fines distintos al desarrollo social.

Se autoriza la reproduccin sin alteraciones del material contenido en esta obra,

sin fines de lucro y citando la fuente

III

Contenido

Presentacin XI

Objetivo general XIII

Introduccin al diseo para el tratamiento y disposicin de lodos de aguas residuales municipales XV

1. Estado actual del tratamiento y disposicin de lodos residuales 1

1.1. Estado actual del tratamiento y disposicin de lodos en el mundo 1

1.2. Situacin del tratamiento y disposicin de lodos en Mxico 2

1.3. Tecnologas emergentes para el tratamiento y disposicin de lodos 5

2. Consideraciones para la Planeacin de un Proyecto de Manejo de Lodos 9

2.1. Introduccin 9

2.1.1. Normatividad para lodos residuales en Mxico 9

2.1.2. Normas Oficiales Mexicanas para Establecer la No-Peligrosidad del Lodo Residual 10

2.1.3. Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002 14

2.2. Consideraciones para la planeacin de un proyecto de manejo de lodos 17

2.3. Planeacin 18

2.4. Sistema de gestin o administracin ambiental (SGA) 19

2.4.1. Los cambios 20

2.4.2. Panorama general de la gestin 20

2.4.3. Prcticas de la gestin de la calidad 22

2.4.4. Relacin con grupos interesados 25

2.4.5. Entrenamiento del sistema de gestin ambiental 27

2.4.6. Cumplimiento normativo/Requerimientos legales 28

3. Caracterizacin y produccin de lodos 31

3.1. Introduccin 31

3.2. Sitios de produccin de lodos en una planta de tratamiento 31

3.2.1. Pre tratamiento 31

3.2.2. Tratamiento primario 32

3.2.3. Tratamiento secundario 33

3.2.4. Espumas y grasas 34

3.3. Anlisis para los lodos del agua residual 34

3.3.1. Muestreo 34

3.3.2. Mtodos de muestreo de lodos y bioslidos 35

3.4. Caractersticas tpicas de los lodos residuales 50

3.4.1. Tratamiento preliminar 50

3.4.2. Tratamiento primario 51

3.4.3. Tratamiento secundario 52

IV

3.4.4. Estimacin de la cantidad de lodos generados en el tratamiento del agua residual 55

3.4.5. Cantidad de lodos 56

3.4.6. Mtodos de estimacin de la cantidad de lodos 57

3.4.7. Modelos de simulacin detallados 66

3.5. Ejemplo sobre la generacin de lodos. Mtodo emprico 67

3.6. Ejemplo sobre la estimacin de la produccin biolgica de lodo 67

4. Aspectos de diseo 73

4.1. Fases para un proyecto de diseo 73

4.2. Seleccin de los procesos 74

4.3. Balance de masa y diagramas de flujo 76

4.4. Otras consideraciones de diseo. Conservacin y recuperacin de energa,

anlisis costo-efectivo 77

4.5. Ejemplo de balance de masa 79

5. Transporte de Lodos 89

5.1. Introduccin 89

5.2. Objetivo 89

5.3. Clasificacin de bombas 89

5.4. Descripcin 89

5.4.1. Bombas centrfugas 89

5.4.2. Bombas de impulsor cerrado 91

5.4.3. Bombas desmenuzadoras 91

5.4.4. Bombas de desplazamiento positivo 91

5.4.5. Bombas de mbolo 91

5.4.6. Bombas de cavidad progresiva (BCP) 93

5.4.7. Bombas de diafragma operadas con aire 93

5.4.8. Bombas rotatorias 93

5.4.9. Bombas con Impulsor de aire 96

5.4.10. Bombas de tornillo de Arqumedes 97

5.5. Aplicaciones tpicas 98

5.6. Flujo de lodos 98

5.6.1. Mtodos de clculo de prdidas de carga para lodos 98

5.7. Ejemplos de seleccin de bombas 102

5.7.1. Ejemplo 1- Comparacin de mtodos de clculo de prdidas de carga para lodos 102

5.7.2. Ejemplo 2- Bombeo de lodos de recirculacin 102

5.8. Recomendaciones 104

5.9. Transportadores de lodos 106

5.9.1. Transportadores de banda 106

5.9.2. Transportadores de Tornillo 113

V

6. Acondicionamiento y espesamiento de lodos 117

6.1. Introduccin 117

6.2. Objetivos 117

6.3. Bases tericas 118

6.3.1. Acondicionamiento qumico de lodos, productos, dosis y seleccin 118

6.3.2. Otros tipos de acondicionamiento 129

6.3.3. Acondicionamiento para el espesamiento de lodos 131

6.3.4. Espesadores de lodos, tipos y caractersticas 133

6.4. Ventajas y desventajas 146

6.4.1. Espesamiento por gravedad en tanques fijos 146

6.4.2. Espesamiento por flotacin 146

6.4.3. Espesamiento por gravedad en bandas 147

6.4.4. Espesamiento por centrfugas 147

6.4.5. Espesamiento por tambores rotatorios 147

6.5. Criterios de diseo 147

6.5.1. Espesadores por gravedad 147

6.5.2. Espesadores por flotacin con aire disuelto 149

6.5.3. Espesadores de bandas por gravedad 151

6.5.4. Centrfugas 153

6.5.5. Espesadores rotatorios 154

6.5.6. Espesamiento por membrana 155

6.6. Ejemplos de diseo 156

6.6.1. Acondicionamiento qumico 156

6.6.2. Acondicionamiento qumico con polmero 157

6.6.3. Espesamiento por gravedad 158

7. Estabilizacin anaerobia 161

7.1. Introduccin 161

7.1.1. Consideraciones econmicas 161

7.1.2. Consideraciones ambientales 161

7.1.3. Consideraciones de operacin 162

7.1.4. Consideraciones sociales 162

7.2. Objetivos 162

7.3. Bases tericas 162

7.3.1. Bioqumica y microbiologa del proceso 163

7.3.2. Parmetros que deben controlarse en la estabilizacin anaerobia 164

7.3.3. Tipos de procesos 168

7.4. Criterios de diseo 173

7.4.1. Tasa de carga de estabilizacin 173

VI

7.4.2. Tiempo de residencia hidrulica y de slidos 173

7.4.3. Tasa de carga de slidos voltiles 174

7.4.4. Destruccin de slidos voltiles 174

7.4.5. Pretratamiento 174

7.5. Diseo de las instalaciones del reactor 176

7.5.1. Configuracin 176

7.5.2. Geometra del tanque 177

7.5.3. Alimentacin 177

7.5.4. Calentamiento del lodo 179

7.5.5. Mezclado 180

7.5.6. Limpieza 181

7.5.7. Usos del Biogs 181

7.5.8. Control de olor 182

7.6. Ejemplo de diseo 182

7.7. Ejemplo de diseo 183

8. Estabilizacin aerobia de lodos 187

8.1. Introduccin 187

8.2. Objetivo 187

8.3. Bases tericas 187

8.3.1. Descripcin del proceso 187

8.3.2. Microbiologa 188

8.3.3. Estabilizacin aerobia semicontinua 189

8.3.4. Estabilizacin aerobia continua 190

8.3.5. Estabilizacin aerobia autotrmica. Operacin de autocalentamiento 192

8.3.6. Aplicacin, ventajas y desventajas de la estabilizacin aerobia 192

8.4. Consideraciones de diseo 193

8.4.1. Temperatura 194

8.4.2. Reduccin de slidos 194

8.4.3. Volumen del reactor y requerimientos del tiempo de retencin 195

8.4.4. Concentracin de slidos en la alimentacin 197

8.4.5. Requerimientos de oxigeno 197

8.4.6. Requerimientos de energa para el mezclado 198

8.4.7. Reduccin del pH 198

8.4.8. Operacin del proceso 199

8.4.9. Desempeo del proceso 199

8.5. Ejemplos sobre el diseo de reactores aerobios 201

8.5.1. Ejemplo 1 201

8.5.2. Ejemplo 2. Diseo de un reactor continuo y discontinuo 204

VII

9. Estabilizacin de lodos por composteo 213

9.1. Introduccin 213

9.2. Objetivos 214

9.3. Bases tericas 214

9.3.1. Etapas del proceso 215

9.3.2. Sistemas de composteo 217

9.3.3. Control del proceso 218

9.3.4. Estabilidad de la composta 219

9.3.5. Equipos y materiales para el composteo 220

9.3.6. reas de un sistema de composteo 222

9.3.7. Calidad de la composta 222

9.3.8. Subproductos 222

9.4. Criterios de diseo 223

9.4.1. Planeacin 223

9.4.2. Balance de masa y energa 225

9.4.3. Dimensionamiento de reas 227

9.4.4. Sistema de ventilacin 228

9.4.5. Automatizacin del proceso 228

9.4.6. Sistema de control de olor 229

9.5. Ejemplo de diseo 231

9.5.1. Ejemplo para un PTAR de 600 L/s 231

9.5.2. reas de un sistema de composteo 237

10. Estabilizacin de lodos por Vermicomposteo 247

10.1. Introduccin 247

10.2. Objetivos de la tecnologa 247

10.3. Historia del vermicomposteo de lodos residuales 248

10.3.1. Las lombrices de tierra a travs de la historia de la humanidad 248

10.3.2. Historia del vermicomposteo de lodos residuales 249

10.4. Bases tericas 253

10.4.1. Las lombrices como transformadoras de suelo y transformadoras

de residuos orgnicos 253

10.4.2. Proceso tecnolgico de vermicomposteo 265

10.4.3. Instalaciones para el vermicomposteo 268

10.4.4. Equipo requerido 269

10.4.5. Tipos de Sistemas de Vermicomposteo 270

10.4.6. Alimentacin del sistema de vermicomposteo 282

10.4.7. Caractersticas y aprovechamiento de la vermicomposta 288

10.5. Criterios de diseo 289

VIII

10.6. Estudios de caso 292

10.6.1. Vermicompostero para una planta de menos de 1 L s-1 295

10.6.2. Vermicompostero para la planta de tratamiento de San Nicols de Ibarra 295

10.6.3. Vermicompostero para la planta de tratamiento de Chapala 297

11. Estabilizacin alcalina 299

11.1. Introduccin 299

11.2. Objetivos 299

11.3. Bases tericas 299

11.3.1. Eficiencia del proceso 300

11.3.2. Aplicaciones 301

11.3.3. Evolucin del tratamiento 302

11.3.4. Modificaciones al proceso 303

11.3.5. Ventajas y desventajas 308

11.4. Criterios de Diseo 308

11.4.1. Tiempo de contacto y pH 308

11.4.2. Dosis de cal 309

11.4.3. Equipo requerido para implementar un sistema de estabilizacin alcalina 313

11.5. Ejemplo de Diseo 316

11.5.1. Diseo de un sistema de encalado o de estabilizacin alcalina de lodo 316

11.5.2. Estudio de caso: estabilizacin con cal de los lodos residuales provenientes

de la planta de tratamiento de aguas residuales 319

12. Deshidratacin de lodos 327

12.1. Introduccin 327

12.2. Objetivo 327

12.3. Bases tericas 327

12.3.1. Acondicionamiento de lodos 328

12.3.2. Sistemas utilizados en la deshidratacin 331

12.3.3. Secado solar de lodos 352

12.3.4. Tecnologa utilizada para el secado solar de lodos y anlisis de su eficiencia 358

12.3.5. Ventajas y desventajas 364

12.4. Criterios de diseo 366

12.4.1. Lechos de secado 366

12.4.2. Centrfugas 369

12.4.3. Filtros prensa de bandas 373

12.4.4. Filtros prensa de placas 377

12.4.5. Secado solar de lodos 379

12.5. Ejemplos de diseo 380

12.5.1. Ejemplo de diseo de un filtro prensa de bandas 380

12.5.2. Estudio piloto de secado solar 384

IX

12.5.3. Ejemplo de diseo de una centrfuga de tazn slido o de tornillo 388

12.5.4. Ejemplo de diseo de un lecho de secado 390

12.5.5. Ejemplo de diseo de un sistema de acondicionamiento y deshidratacin

de lodos con filtro de bandas o centrfuga 391

13. Aplicacin y Disposicin de Lodo en Suelo 401

13.1. Aplicacin del lodo residual en suelo 401

13.1.1. Introduccin 401

13.1.2. Objetivo 401

13.1.3. Bases tericas 401

13.1.4. Criterios de diseo para la aplicacin de lodos residuales en suelos agrcolas 425

13.2. Rellenos sanitarios para lodos residuales 436

13.2.1. Introduccin 436

13.2.2. Objetivos 437

13.2.3. Bases tericas 437

13.2.4. Criterios bsicos para el diseo de un relleno de lodos 442

13.2.5. Operacin y mantenimiento 449

13.2.6. Clausura de un relleno de lodos 450

13.2.7. Ejemplo de clculo del rea para un relleno sanitario 451

14. Tratamiento y uso del biogs 453

14.1. Introduccin 453

14.2. Objetivos 453

14.3. Bases tericas 453

14.3.1. Gas de reactores 454

14.3.2. Gas de rellenos de lodos 454

14.3.3. Utilizacin del biogs 455

14.4. Produccin biogs 455

14.5. Uso del biogs 457

14.6. Calidad y tratamiento del biogs 459

14.7. Equipo utilizado para el aprovechamiento del biogs 463

14.8. Ejemplo sobre la estimacin de la produccin de biogs 465

15. Estimacin de costos 471

15.1. Introduccin 471

15.2. Objetivos 472

15.3. Estimacin de costos para el tratamiento de lodos para una PTAR con un caudal

promedio de 20 L s-1 de agua residual cruda 473

15.3.1. Primer tren de tratamiento 473

15.3.2. Segundo tren de tratamiento 477

15.3.3. Tercer tren de tratamiento 481

15.3.4. Cuarto tren de tratamiento 484

X

15.4. Estimacin de costos para el tratamiento de lodos para una PTAR con un caudal

promedio de 200 L s-1 de agua residual cruda 488

15.4.1. Primer tren de tratamiento 488

15.4.2. Segundo tren de tratamiento 492

15.4.3. Tercer tren de tratamiento 496

15.4.4. Cuarto tren de tratamiento 499

15.4.5. Quinto tren de tratamiento 503

15.4.6. Sexto tren de tratamiento 505

15.4.7. Comparacin de los costos de los diferentes trenes de tratamiento propuestos. 509

15.5.Estimacin de costos para el tratamiento de lodos para una PTAR con un caudal

promedio de 800 L s-1 de agua residual cruda 509

15.5.1. Primer tren de tratamiento 510

15.5.2. Segundo tren de tratamiento 515

15.5.3. Tercer tren de tratamiento 519

15.5.4. Cuarto tren de tratamiento 519

15.6. Costos de los equipos 526

Conclusiones del libro 527

Anexos

A. Resistencia especfica del lodo residual 529

Glosario 535

Bibliografa 537

Tabla de conversiones de unidades de medida 551

Ilustraciones 561

Tablas 571

XI

Presentacin

Uno de los grandes desafos hdricos que enfrentamos a nivel global es dotar de los

servicios de agua potable, alcantarillado y saneamiento a la poblacin, debido, por

un lado, al crecimiento demogrfico acelerado y por otro, a las dificultades tcnicas,

cada vez mayores, que conlleva hacerlo.

Contar con estos servicios en el hogar es un factor determinante en la calidad de vida

y desarrollo integral de las familias. En Mxico, la poblacin beneficiada ha venido

creciendo los ltimos aos; sin embargo, mientras ms nos acercamos a la cobertura

universal, la tarea se vuelve ms compleja.

Por ello, para responder a las nuevas necesidades hdricas, la administracin del Pre-

sidente de la Repblica, Enrique Pea Nieto, est impulsando una transformacin

integral del sector, y como parte fundamental de esta estrategia, el fortalecimiento

de los organismos operadores y prestadores de los servicios de agua potable, drenaje

y saneamiento.

En este sentido, publicamos este manual: una gua tcnica especializada, que contie-

ne los ms recientes avances tecnolgicos en obras hidrulicas y normas de calidad,

con el fin de desarrollar infraestructura ms eficiente, segura y sustentable, as como

formar recursos humanos ms capacitados y preparados.

Estamos seguros de que ser de gran apoyo para orientar el quehacer cotidiano de los

tcnicos, especialistas y tomadores de decisiones, proporcionndoles criterios para

generar ciclos virtuosos de gestin, disminuir los costos de operacin, impulsar el

intercambio de volmenes de agua de primer uso por tratada en los procesos que as

lo permitan, y realizar en general, un mejor aprovechamiento de las aguas superfi-

ciales y subterrneas del pas, considerando las necesidades de nueva infraestructura

y el cuidado y mantenimiento de la existente.

El Gobierno de la Repblica tiene el firme compromiso de sentar las bases de una

cultura de la gestin integral del agua. Nuestros retos son grandes, pero ms grande

debe ser nuestra capacidad transformadora para contribuir desde el sector hdrico a

Mover a Mxico.

Director General de la Comisin Nacional del Agua

XIII

Objetivo gener al

El Manual de Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento (MAPAS)

est dirigido a quienes disean, construyen, operan y administran los

sistemas de agua potable, alcantarillado y saneamiento del pas; busca

ser una referencia sobre los criterios, procedimientos, normas, ndi-

ces, parmetros y casos de xito que la Comisin Nacional del Agua

(Conagua), en su carcter de entidad normativa federal en materia de

agua, considera recomendable utilizar, a efecto de homologarlos, para

que el desarrollo, operacin y administracin de los sistemas se enca-

minen a elevar y mantener la eficiencia y la calidad de los servicios a

la poblacin.

Este trabajo favorece y orienta la toma de decisiones por parte de au-

toridades, profesionales, administradores y tcnicos de los organismos

operadores de agua de la Repblica Mexicana y la labor de los centros

de enseanza.

XV

Introduccin al diseo par a el tr a-

tamiento y disposicin de lodos de

aguas residuales municipales

Esta publicacin Diseo de plantas de tratamiento de aguas resi-

duales municipales: tratamiento y disposicin de lodos es una gua

para los interesados en consultar informacin relacionada con el

tema, para seleccionar trenes de tratamiento y realizar un diseo

conceptual.

El libro rene la experiencia de los ltimos aos en el tratamiento

y disposicin de lodos residuales. Es un volumen que presenta la

tecnologa para el diseo de sistemas de tratamiento de lodos resi-

duales tomando como referencia la revisin bibliogrfica actualizada

del tema y tambin se considera la experiencia de algunas plantas de

tratamiento de aguas residuales del pas en procesos de tratamiento

y disposicin de lodos, que se presentan como estudios de caso.

El libro contiene 15 captulos, los cuales incluyen las principales tec-

nologas para el tratamiento, uso y disposicin de lodos residuales.

En forma general los captulos se dividen en objetivos, bases teri-

cas, criterios de diseo y un ejemplo de diseo de cada operacin o

proceso considerado.

El captulo 1, es una revisin general del estado del arte de la tecno-

loga y sus tendencias para el tratamiento y disposicin de lodos

El captulo 2, resume las consideraciones para la planeacin de un

proyecto de lodos que comprende principalmente el desarrollo de

tecnologa apropiada y de bajo costo para convertir el lodo en un

bioslido y la revisin de la legislacin actual en materia de uso y

aplicacin de lodos.

El captulo 3, es una gua para caracterizar y cuantificar el lodo ge-

nerado en un sistema de tratamiento.

XVI

El captulo 4, es una gua para el diseo que considera los aspectos

generales, las consideraciones para la seleccin de procesos, el de-

sarrollo de alternativas de tratamiento y la seleccin de alternativas.

Balance de masa, seleccin de equipo.

El captulo 5, est relacionado con el transporte de lodos. Se des-

criben los tipos de bombas que se utilizan para el bombeo de lodos

en diferentes puntos del sistema de tratamiento y los mtodos para

calcular las prdidas de carga.

El captulo 6, describe lo relacionado con el acondicionamiento y

espesamiento de lodos para despus proceder a la estabilizacin. Se

describe la tecnologa utilizada para este fin.

Los captulos del 7 al 11, presentan la tecnologa ms importante

para la estabilizacin de lodos. Se presenta la tecnologa convencio-

nal de estabilizacin aerobia y anaerobia. Se incluye el composteo

y vermicomposteo que son tecnologas que adems de estabilizar el

lodo producen un sustrato o acondicionador de suelo, y finalmente

la estabilizacin alcalina, que produce un acondicionador alcalino

para suelos.

El captulo 12 presenta la tecnologa de deshidratacin que con-

vierte al lodo en un material slido para uso o disposicin final. Se

describen las diferentes tecnologas utilizadas y sus caractersticas.

El captulo 13 es un captulo sobre manejo de lodo que presenta las

bases tcnicas para la aplicacin de lodo en suelo y los aspectos ms

importantes de un relleno de lodos.

El captulo 14 es una introduccin de la recuperacin del biogs ge-

nerada en la estabilizacin anaerobia de lodos y su utilizacin para

la produccin de energa y vapor.

El captulo 15, presenta algunas simulaciones sobre trenes de trata-

miento de lodos y estima sus costos por medio del CAPDET.

1

Estado actual del tr atamiento y

disposicin de lodos residuales

desarrollados que tienen una produccin pro-

medio 11.5 kg por poblacin equivalente y por

ao (11.5 kg per cpita/ao). La produccin

de lodos per cpita, se relaciona tambin con

el nmero de habitantes que estn conectados a

un sistema de tratamiento de aguas residuales,

la tecnologa utilizada y el aporte de descargas

industriales. (Kelessidis & Stasinakis, 2012)

La legislacin de lodos para disposicin al suelo

se ha hecho ms estricta, principalmente en pa-

ses europeos donde se han reducido los lmites

mximos permisibles para metales pesados, mi-

croorganismos patgenos y micro-contaminan-

tes orgnicos (EL & IEEP, 2009)

Existe una gran variedad de tecnologa para el

tratamiento del lodo. La estabilizacin anaero-

bia y aerobia son los mtodos ms populares. Se

prefiere la deshidratacin mecnica a los lechos

de secado. El secado trmico y la incineracin se

aplican frecuentemente en pases como Estados

Unidos, Alemania, Francia, Japn y Gran Breta-

a. (Greater Moncton Sewarage Commission &

UN-HABITAT, 2008)

La disposicin final del lodo considera princi-

palmente los siguientes mtodos:

En los pases desarrollados el 54 por ciento del

lodo producido se resa para aplicacin al suelo o

para la produccin de composta, el 21 por ciento

se incinera, 15 por ciento se deposita en relleno

El tratamiento y disposicin de lodos de plantas

de tratamiento municipales es una parte muy

importante dentro del tratamiento del agua re-

sidual ya que llega a representar hasta un 50

por ciento de la infraestructura y costo utilizada

para dar un tratamiento , uso o disposicin final

tanto al agua como a el lodo residual.

Derivado de lo anterior el tratamiento del lodo

tiene su propia tecnologa, legislacin y manejo

que continuamente se est revisando y evolucio-

nando. En este captulo se muestra brevemente

la situacin actual de tratamiento del lodo resi-

dual y sus tendencias futuras o tecnologas en

desarrollo.

1.1. Estado actual del tr atamiento y disposicin de lodos en el mundo

Un aspecto importante que debe analizarse es

la generacin de lodos. La produccin especfi-

ca de lodos es significativamente diferente en-

tre los pases. Los pases desarrollados tienen

mayor produccin de lodo ya que sus sistemas

de tratamiento consideran la remocin de nu-

trientes por mtodos biolgicos o qumicos y el

tratamiento terciario del agua. La produccin

promedio de lodo para estos pases es de 21.9 kg

por poblacin equivalente y por ao (21.9 kg per

cpita/ao); en contraste con los pases menos

1

2

sanitarios y un 10 por ciento utiliza otros mtodos

de disposicin (Milieu Ltd., WRc et al., 2010).

Las tendencias futuras se encaminan a disminuir

o desaparecer la disposicin en rellenos sanita-

rios. Se predice un incremento del 20 por ciento

en los procesos trmicos, principalmente en la

incineracin, debido a que los equipos de incine-

racin han reducido costos y consideran la pro-

teccin del ambiente. Sin embargo, los procesos

trmicos tienen varios puntos dbiles como son el

tratamiento de gases y cenizas, la emisin de dio-

xinas y furanos, la liberacin de metales pesados

y el manejo de los residuos (Fytili & Zabaniotou,

2008). Se disean nuevos equipos para mejorar

el secado del lodo y la recuperacin de energa.

El secado solar se considera una alternativa eco-

nmica, especialmente en reas con adecuadas

condiciones climticas (Dichtl et al., 2007).

Debido a las restricciones de la normatividad, el

reso del lodo en la agricultura o su aplicacin al

suelo solo podr realizarse, si se utilizan siste-

mas de tratamiento avanzados con el fin de al-

canzar altos niveles de remocin de patgenos,

la remocin de compuestos orgnicos txicos y

emergentes y la reduccin de olor. Entre las tec-

nologas ms adecuadas para alcanzar estos re-

querimientos se encuentran: El secado trmico,

el composteo, la estabilizacin anaerobia termo-

flica, la estabilizacin aerobia autotrmica y la

estabilizacin alcalina.

De acuerdo a las nuevas directrices sobre el uso

de energas renovables, se espera una mayor re-

cuperacin y utilizacin del biogs por medio de

la estabilizacin anaerobia de etapas mltiples,

la co-estabilizacin del lodo con desechos slidos

municipales y la estabilizacin anaerbica termo-

flica.

El reso de lodo solo podr realizarse bajo es-

tricto control, con el fin proteger la salud huma-

na y el ambiente (EL & IEEP, 2009)

1.2. Situacin del tr atamiento y disposicin de lodos en Mxico

En Mxico hasta el 2009 la generacin de

aguas residuales municipales era de 237.5

m3 s-1, de los cuales solo 209.1 m3 s-1 se re-

colectan o cuentan con drenaje y 88.1 m3s-1

reciben tratamiento(Conagua, 2012), a pe-

sar de lo estipulado en la legislacin mexi-

cana (NOM-001-SEMARNAT-1996) y

(NOM-002-SEMARNAT-1996), para el ao

2006 todos los municipios con poblacin ma-

yor a veinte mil habitantes deberan contar

con planta de tratamiento, lo que equivaldra a

tratar el 90 por ciento del agua residual gene-

rada. (Conagua, 2007). Respecto al agua resi-

dual no municipal incluyendo el agua residual

industrial en el ao 2009 se generaba un total

de 190.4 m3 s-1 de los cuales solo se trataba un

caudal de 36.7 metros cbicos por segundo.

De acuerdo al inventario nacional de plantas

de tratamiento de aguas residuales de la Cona-

gua, a finales del 2012, Mxico tena un total

de 2289 plantas de tratamiento de aguas resi-

duales, con una capacidad 137 082.13 L s-1 y un

caudal tratado de 97 640.22 L s-1 que permitie-

ron alcanzar una cobertura de tratamiento de

aguas residuales municipales del 46.5 por ciento

(Conagua, 2012). De este caudal o porcentaje

de tratamiento en su mayora corresponde a los

siguientes procesos de tratamiento: Lagunas, lo-

dos activados y tratamiento primario avanzado,

como se observa en la (Tabla 1.1).

3

Generacin y tratamiento de lodos

Considerando la cantidad y tipo de agua resi-

dual tratada, el agua residual municipal es la

principal generadora de lodo. Una gran cantidad

de lodo se produce en los drenajes durante la

estacin de secas como resultado de la sedimen-

tacin durante el transporte del agua residual,

ya que la velocidad disminuye. La produccin

de lodos de aguas residuales municipales se es-

tima 640 millones tonao-1 en base seca (SE-

MARNAT, 2008). Se espera que esta cantidad

se incremente en los prximos aos debido a un

programa de construccin de grandes plantas

de tratamiento, siendo la principal de ellas la de

la ciudad de Mxico, actualmente en una fase

avanzada de construccin.

Actualmente la mayora de las plantas de tra-

tamiento de aguas residuales consideran algn

tipo de tratamiento de lodos.

Las plantas pequeas 50 L s-1 por lo general

cuentan con lechos de secado. Las plantas media-

nas 50 L s-1 en su gran mayora cuentan con es-

tabilizacin aerobia y lechos de secado. Algunas

plantas con un caudal mayor de 100 L s-1 utilizan

equipo mecnico para deshidratar el lodo y en ge-

neral son los filtros bandas.

Plantas con caudales mayores a 250 L s-1 tienen

un tren de lodos que consiste en: espesamiento

por gravedad, estabilizacin aerobia y deshidra-

tacin en filtros de banda. Algunas plantas de

este tamao han implementado la estabilizacin

anaerobia como proceso de estabilizacin de lo-

dos. Algunas de ellas tienen instalaciones para

captar el biogs y despus llevarlo a quemado-

res.

Plantas de tratamiento con una capacidad ma-

yor a 2 m3 s-1 tienen implementado el proceso de

estabilizacin anaerobia de los lodos. Algunos

ejemplos de estas plantas son las planta de trata-

miento de aguas residuales de Len, Guanajua-

to y las plantas de tratamiento Norte y Dulces

Nombres, de la ciudad de Monterrey, Nuevo

Len. La planta de tratamiento de aguas resi-

duales municipales de Len, Guanajuato cuenta

con infraestructura para la limpieza y el uso del

biogs en la generacin de energa elctrica. Esta

inversin le ha permitido generar energa y dis-

minuir en un 40 por ciento la tarifa por consu-

mo de energa elctrica. (comunicacin directa

PTAR de Len, Guanajuato)

Actualmente se encuentra en etapa de construc-

cin la PTAR de Atotonilco, la cual tendr capa-

cidad de tratar 23 m3 s-1 mediante tratamiento

biolgico y 12 m3 s-1 por medio de tratamiento

fsicoquimico. Para el tratamiento de lodos resi-

duales la planta tendr un proceso de estabiliza-

cin anaerobia con un sistema de cogeneracin

con el fin de convertir el gas metano producido

en biogs.

Otras ciudades que cuentan con infraestructu-

ra para el tratamiento de lodos residuales y que

han implementado programas de manejo de lo-

dos son:

Tabla 1.1 Principales procesos de tratamiento de agua residual municipal, (Conagua, 2012)

Proceso Volumen tratado (%)

Lodos activados 46.43

Lagunas de estabilizacin 15.59

Lagunas aeradas 8.11

Tratamiento primario avanzado 11.14

Filtros biolgicos 5.37

Dual 4.74

Otros procesos 8.63

4

Ciudad Jurez, Chihuahua que tiene 2

plantas de tratamiento primario avanzado

con una capacidad de 4 m3 s-1 y producen

172 800 toneladas de lodo en base seca.

Este lodo se deshidrata y se trata rpida-

mente. Se han implementado proyectos

demostrativos para el uso del lodo despus

de tratamiento con cal para aplicacin de

suelos alcalinos-sdicos. Se han obtenido

buenos resultados en la produccin de al-

godn, alfalfa, maz y avena

Monterrey, Nuevo Len. Tiene plantas

de tratamiento de lodos activados para

tratar un capacidad de 8.25 m3 s-1. Las

plantas cuentan con sistema de estabili-

zacin y deshidratacin de lodos. Se han

realizado estudios para el uso del lodo

estabilizado (bioslido) en la agricultura

y para evaluar la acumulacin de metales

en los cultivos. Tiene una marca registra-

da del acondicionador de suelo preparado

a partir de lodos residuales Nutriregio.

Tijuana, Baja California. Cuenta con

plantas de tratamiento por medio de

procesos de lodos activados, tratamiento

primario avanzado y zanjas de oxidacin.

Est programada la construccin de nue-

va infraestructura y utilizar el lodo pro-

ducido como bioslido en los cultivos de

algodn

Sinaloa. El estado de Sinaloa cuenta con

infraestructura para trata 4.79 m3 s-1 de

agua residual El lodo producido en estas

plantas se utiliza como acondicionador de

suelos en cultivos de maz

Toluca, estado de Mxico, cuenta en plan-

tas de tratamiento con una capacidad de

tratar 4.7 m3 s-1. Los lodos tienen el si-

guiente proceso de tratamiento: Desagua-

do, estabilizacin anaerobia y deshidrata-

cin. Posteriormente el lodo se utiliza en

el suelo y como fertilizante para la pro-

duccin de flores

Disposicin final de lodos

La mayor parte del lodo residual generado en

las plantas de tratamiento de aguas residuales

municipales se dispone en el suelo. Aunque M-

xico dispone con una legislacin para la aplica-

cin del lodo al suelo, NOM-004-SEMARNAT,

2002, no se lleva un control o una vigilancia es-

tricta en su aplicacin.

El diagnstico sobre el manejo del lodo resi-

dual en Mxico, elaborado por (Reyes, C. et al.,

2008) para el Global atlas of excreta, Wastewa-

ter Sludge and Bioslidos Management, conclu-

ye lo siguiente:

En Mxico el incremento en el tratamiento de

aguas residuales debe tambin ir acompaa-

do de un cambio en el tratamiento y manejo

seguro del lodo. De acuerdo a los estudios del

INE, el 64 por ciento de la superficie del suelo

del pas est degradada, lo cual crea una gran

oportunidad para el uso de los bioslidos. Sin

embargo para tener un uso planeado de este

recurso es necesario realizar las siguientes ac-

ciones:

Realizar un inventario nacional sobre

produccin, caractersticas, tratamiento

y disposicin de lodos y bioslidos

Completar el marco jurdico para la

aplicacin de los bioslidos, relacionan-

do las condiciones de aplicacin con

diferentes aspectos (hasta el momento

solo se han establecido las caractersti-

cas de los bioslidos)

5

Determinar la tecnologa para la desin-

feccin de lodos con alto contenido de

parsitos, factible desde el punto de vis-

ta tcnico y econmico

Desarrollar un programa para dar a co-

nocer las aplicaciones exitosas de los

bioslidos a la agricultura

Realizar programas de entrenamiento y

capacitacin en el manejo, caracteriza-

cin y uso de los bioslidos

Adems de las recomendaciones anteriores para el

uso o aplicacin de los bioslidos al suelo, se debe

tambin considerar la implementacin de la esta-

bilizacin anaerobia en plantas de tratamiento de

aguas residuales municipales medianas y grandes

con el fin de utilizar el biogs en la generacin de

energa elctrica.

Todas las recomendaciones anteriores deben ir

acompaadas de una concientizacin de las auto-

ridades y de la poblacin en general de la impor-

tancia del manejo integral y sustentable del agua y

de los lodos residuales, de tal manera que siempre

se cuente con los recursos econmicos y el apoyo

para una buena operacin y mantenimiento.

La implementacin ya sea de tecnologa para el uso

del lodo residual como una fuente alternativa de

energa o como un sustrato orgnico para su apli-

cacin en suelo requiere de personal debidamente

capacitado que pueda responder a las necesidades

tcnicas y econmicas para un manejo adecuado.

Tambin es necesario desarrollar tecnologa na-

cional, que ayude a la produccin de bioslidos

estabilizados considerando los altos contenidos

de microorganismos patgenos y compuestos t-

xicos inorgnicos y orgnicos; as como tambin

de contar con laboratorios acreditados para la ca-

racterizacin de los lodos residuales, que permitan

conocer las limitaciones de los diferentes lodos o

bioslidos para un uso o aplicacin especfica.

Se deben fijar las tasas y perodos de aplicacin de

lodos o bioslidos con contenido de metales pesa-

dos, as como tambin investigar sobre el conteni-

do de sustancias txicas orgnicas y de compuestos

emergentes que pueden impedir el uso de lodos de

plantas de tratamiento de aguas residuales muni-

cipales como acondicionadores de suelos.

Generar lneas de investigacin sobre uso de nue-

vas tecnologas para disminuir la generacin de

lodos en los sistemas de tratamiento, tecnologas

para el uso del lodo en la produccin de otros pro-

ductos como enzimas y biopolmeros. Nuevas tec-

nologas para la estabilizacin y secado de lodos.

Y en forma general considerar las tendencias de

ahorro de energa, el control de las emisiones de

gases de efecto invernadero, el control de olor y la

actualizacin de la legislacin.

1.3. Tecnologas emergentes para el tratamiento y disposicin de lodos

Nuevas tecnologas estn en constante desarro-

llo para el tratamiento de lodos residuales. Al-

gunas de esas tecnologas emergen por la ne-

cesidad de cambios en las prcticas actuales del

manejo de lodo debido a factores econmicos,

sociales o por cambios en la legislacin. Otras

emergen en el afn de modificar o hacer ms efi-

cientes la tecnologa existente, A continuacin

se describen brevemente algunas de esas tecno-

logas y su estado de desarrollo.

La Tabla 1.2. Presenta la tecnologa emergente

utilizada para el acondicionamiento de lodos re-

siduales.

6

La tecnologa para el espesamiento de lodos, se

muestra en la Tabla 1.3, as como las tecnologas

Innovativas o en desarrollo para incrementar la

concentracin de slidos en el lodo.

Tecnologa para la estabilizacin. Los lodos se

estabilizan para reducir patgenos, eliminar

olores ofensivos y para reducir o eliminar el po-

tencial de descomposicin o putrefaccin que

desarrolla olores y atraccin de vectores. Los

procesos de estabilizacin pueden producir di-

ferentes calidades de lodos o bioslidos depen-

diendo del tipo de estabilizacin que proporcio-

nen. A continuacin en la Tabla 1.4 se muestran

algunas tecnologas innovadoras o en desarrollo

con este propsito.

Adems de las tecnologas que se muestran en la

Tabla 1.3 y la Tabla 1.4 existen muchos procesos

trmicos para la destruccin de contaminantes

del lodo o producir combustible: como la oxida-

cin supercrtica, la oxidacin trmica con plas-

ma, la vitrificacin, la gasificacin, produccin

de combustible, entre otras tecnologas actual-

mente en desarrollo.

Tecnologa Objetivo Descripcin Estado de desarrollo

Acondicionamiento de lodo

Destruccin qumica de lodo (micro lodo)

Destruir la membrana celular de los microorganismos del lodo activado para incrementar el desempeo de la estabilizacin anaerobia. Incrementa la cantidad de biogs en la estabilizacin anaerobia

El lodo activado del sedimentador secundario entra a una unidad central donde se le adiciona NaOH y posteriormente pasa a una destruccin o lisis celular por medio de un homogeneizador a alta presin. El lodo licuado se mezcla con el lodo primario y pasa a una estabilizacin anaerobia para produccin de biogs

Innovativa. Ya se ha implementado a nivel demostrativo

Tiene un costo aproximado de 70-120 US dlares por tonelada de lodo seco

Destruccin celular ultra snica

Aumenta la velocidad de la estabilizacin anaerobia, mejora la sedimentacin del lodo, facilita la desnitrificacin y promueve la recuperacin de biogs

Antes de la estabilizacin del lodo se aplican ondas acsticas, para alcanzar muy altas presiones y temperaturas dentro de los bioslidos. Esto da lugar a la implosin de burbujas de gas, que produce tensiones de cizallamiento que rompen las superficies de bacterias, hongos, y otros materiales celulares. El proceso ha demostrado que aumenta la ruptura de clulas, reduce el tiempo de estabilizacin anaerobia, e incrementa la produccin de biogs

Innovativa se ha implementado a escala real

Costo de inversin

$265 000 US dlares para tratar el 30 por ciento del lodo de una planta de 5-8 mgd (millones de galones por da)

Electrocoagulacin

Incrementar la velocidad de la estabilizacin anaerobia de lodos para recuperar biogs y producir energa

La electrocoagulacin utiliza una corriente elctrica para disolver un nodo de sacrificio y de ese modo introducir aluminio reactivo a los lodos residuales. Estos iones de aluminio cargados positivamente son atrados por partculas en suspensin negativas. Las aglomeraciones resultantes de las partculas aumentan de tamao. Al mismo tiempo, los gases formados por la hidrlisis forman burbujas muy finas que se asocian con las partculas y migran a la superficie donde se retiran por flotacin

En desarrollo

Costo de inversin

500 000 US dlares. Costo de operacin y mantenimiento 700 US dlares por da para una planta de 500 gal d-1 (galones por da)

Tabla 1.2 Tecnologa emergente para el acondicionamiento de lodos (Water Pollution Control Federation, 1995) EPA 2006, WEF 2012)

7

Tecnologa Objetivo Descripcin Estado de desarrollo

Espesamiento con membranas

Incrementar el desempeo del espesamiento de lodos activados

Consiste en un tanque con biomasa suspendida y un sistema de membranas que proporciona una barrera para la separacin slido-lquido. Estas membranas se pueden utilizar en un medio aerobio para lograr la separacin del lquido a partir de biomasa, alcanzando un espesamiento de 4 por ciento de slidos. Ambientes anaerobios han agotado las membranas demasiado rpido en las pruebas. Los diferentes tipos de mdulos de membranas que se pueden utilizar son: tubulares, de fibra hueca, enrolladadas en espiral, de placas y marcos, de cartucho

Innovativo. Se utilizan actualmente membranas para el espesamiento de lodos en varias plantas de tratamiento. Presentan la ventaja de que requieren muy poco espacio

Inversin aproximada de $125 000 US dlar por un tren con dos mdulos

Electro desaguado

Aumentar el desempeo de los sistemas de desaguado convencionales usando una corriente elctrica

El principio del electro desaguado es el movimiento de un lquido polar a travs de una membrana u otra estructura porosa bajo la influencia de un campo elctrico. Cuando se aplica al lodo, un flujo de iones migra del nodo al ctodo. Este movimiento separa las molculas de agua de lo slidos, removiendo el agua intersticial y el agua de flculo e incrementa la remocin del agua libre

Innovativa

Su aplicacin es limitada, sin embargo presenta la ventaja de una alta reduccin de microorganismos patgenos y virus

Tubo geotextil

Reducir el agua libre presente en el lodo al pasarlo a travs de una bolsa o tubo de polipropileno de alta densidad

Por medio de bombeo se llena el tubo geotextil de cualquier longitud. El tubo retiene los slidos y el agua permea a travs de la pared del tubo. Se requiere acondicionamiento con polmero para mejorar el proceso de filtracin. El procedimiento se repite hasta llenar el tubo. Posteriormente sigue una etapa de secado por la evaporacin del agua

Innovativo

Es adecuada para aplicaciones en pequeas plantas de tratamiento por su bajo costos de inversin y operacin. Tiene como desventaja que requiere espacio y es susceptible a las condiciones climatolgicas

Tecnologa Objetivo Descripcin Estado de desarrollo

Acondicionamiento enzimtico

Degradar la materia orgnica para incrementar el desaguado del lodo, reducir el olor y ayudar a los procesos de estabilizacin

Mezclas de enzimas, nutrientes especializados (es decir, cidos hmicos, aminocidos) y cultivos de bacterias aerbicas y anaerbicas se aaden a los sistemas de espesamiento y de estabilizacin con el fin de reducir fallas en los sistemas de tratamiento biolgico y ahorrar en costos

En desarrollo. Las investigaciones muestran buenos resultados en el incremento del porcentaje de slidos en comparacin con los sistemas convencionales

Costo de inversin. $32 US dlares por libra de solucin enzimtica. Se recomienda utilizar 1 libra por cada 1-5 toneladas de lodo

Tabla 1.3 Tecnologa emergente para el espesamiento de lodos (EPA, 2006, WEF, 2012)

Tabla 1.2 Tecnologa emergente para el acondicionamiento de lodos (Water Pollution Control Federation, 1995) EPA 2006, WEF 2012) (continuacin)

8

Tecnologa Objetivo Descripcin Estado de desarrollo

Estabilizacin anaerobia con tratamiento con ozono

Oxidar o romper la materia orgnica contenida en el lodo para incrementar el desempeo de la estabilizacin anaerobia

Bioslidos estabilizados anaerbicamente se envan desde el reactor a un tanque de reaccin donde estn expuestos a bajos niveles de ozono En un experimento, Vranitzky y Lahnsteiner (2002) mostr que slo 0,06 g de ozono por gramo de slidos disueltos era necesario para destruir la actividad biolgica de los bioslidos estabilizados. Despus de la ozonacin, los bioslidos se envan al tanque de espesamiento y luego regresan al reactor donde se mezclan con los bioslidos tanto ozonizados y no ozonizados

En desarrollo o investigacin. Estudios a nivel laboratorio muestran que la velocidad de remocin de la materia orgnica se increment a 65 por ciento, comparada con el proceso convencional que es de 45 por ciento. Tambin se incrementa la produccin de biogs en un 30-40 por ciento

Actualmente no hay una aplicacin prctica de esta tecnologa

Adicin de ferrato FeO4-2

Conocido como Fe(VI)

Estabilizacin y desinfeccin de lodos para incrementar su uso potencial

Ferrato es un potente oxidante qumico con una mayor reactividad de los oxidantes tradicionales. En forma lquida, el ferrato puede inyectarse a la corriente de proceso sin la adicin de equipos especiales de mezcla. Un estudio por el USDA mostr que la dosificacin de ferrato a los lodos deshidratados inactiv 99,9 por ciento de E. coli. El pH resultante de los slidos desinfectados es generalmente entre 12 y 13 dependiendo dosis. Los Ferratos tambin han demostrado tener afinidad para reaccionar con sulfuros, mercaptanos y alquilaminas compuestos que comnmente producen olores en los lodos residuales

En desarrollo

Se han realizado estudios a nivel piloto

Estabilizacin y remocin de metales simultneamente

Incrementar la reduccin de patgenos y la solubilidad de los metales durante el proceso de estabilizacin

El proceso consiste en la estabilizacin de los lodos y la lixiviacin de metales del proceso en forma simultnea por la adicin de azufre elemental a los bioslidos durante la estabilizacin aerobia. Despus de varios das, el pH de la mezcla es muy bajo (alrededor de 2), que es propicio para aumentar la solubilidad de los metales txicos dentro de los bioslidos

En desarrollo

Se han hecho estudios a nivel piloto

El proceso tiene un potencial de xido reduccin y una acidez adecuada para la lixiviacin de metales txicos. Los niveles de nutrientes (N, P y K) se conservan en el lodo. El proceso tambin fue efectivo para la reduccin de olor y de bacterias indicadoras

Tabla 1.4 Tecnologa emergente para la estabilizacin de lodos (EPA, 2006, WEF, 2012)

9

2.1. Introduccin

Los pases de Latinoamrica y el Caribe con-

centran sus esfuerzos en el tratamiento del agua

residual, mientras que minimizan el manejo del

lodo residual (Spinosa, 2007). La prioridad en la

inversin se concentra en el abastecimiento del

agua potable, en el drenaje y en el tratamiento

del agua. La poca atencin en el manejo del lodo

se refleja en la insuficiente legislacin sobre el

tema, la cual simplemente se adopta de los pa-

ses ms industrializados y avanzados, sin ade-

cuarla a la realidad local. Las principales nece-

sidades en los pases de Latinoamrica se deben

centrar en los siguientes temas:

Desarrollo de tecnologa apropiada de

bajo costo para convertir el lodo de un

residuo a un bioslido que pueda usarse

de manera segura en la agricultura

Desarrollo de una legislacin adaptada

a los pases latinos con un consecuente

desarrollo en las capacidades institucio-

nales que garanticen su aplicacin

La planeacin sobre el manejo de lodos se debe

basar en el conocimiento del destino final del

lodo ya sea para su aprovechamiento o dispo-

sicin final. De acuerdo con la EPA (2012) el

Plan de Manejo de Bioslidos (PMB) debe ser

iterativo, se puede modificar de acuerdo a la ex-

periencia y al conocimiento ganado durante la

operacin de los sistemas seleccionados.

Este captulo muestra las etapas bsicas para

desarrollar un PMB. La EPA (2012) menciona

que el tratamiento y el manejo de lodos corres-

ponden al 50 por ciento de los costos anuales

de inversin y operacin de una planta de trata-

miento de aguas residuales.

Este captulo presenta los principales temas de

importancia en el manejo del lodo residual y se

han identificado que son:

1. Normatividad

2. Consideraciones para la planeacin de

un proyecto

3. Financiamiento del proyecto

4. Planeacin

5. Manejo ambiental del sistema (MAS)

2.1.1. Normatividad para lodos residuales en Mxico

Introduccin

La normatividad mexicana en materia de lodos

residuales se ha ido transformando e incremen-

tado debido a la creciente necesidad de dar solu-

cin a la problemtica de su manejo.

El gobierno federal ha emprendido diversas ac-

ciones, una de las ms interesantes es la relativa

a la formulacin de una normatividad, enfoca-

da a rescatar a los lodos residuales municipales

de la clasificacin de residuos peligrosos y dar-

2 Consider aciones par a la Planeacin

de un Proyecto de Manejo de Lodos

10

les una nueva definicin, la de bioslidos, con

la que se pretende dar aprovechamiento a estos

residuos. Se incluye tambin en la normatividad

los lodos provenientes de desazolve de alcanta-

rillado y los lodos de potabilizadoras, aunque

es controversial la consideracin de estos dese-

chos como bioslidos. La normatividad de los

residuos peligrosos tambin se ha transformado

para dar un nuevo ordenamiento a estos dese-

chos y simplificar el trmite para los generado-

res de estos residuos.

En la Tabla 2.1 se enlistan las principales nor-

mas vigentes y relativas al manejo de lodos re-

siduales.

2.1.2. Normas Oficiales Mexicanas para Establecer la No-Peligrosidad del Lodo Residual

Los lodos residuales de las plantas de trata-

miento de aguas residuales municipales no se

encuentran considerados dentro de esta norma,

sin embargo la autoridad exige a los generadores

de este residuo que den constancia de no peli-

grosidad. Para establecer la no peligrosidad del

lodo residual se aplican las siguientes normas:

NOM-052-SEMARNAT-2005.- Esta norma comprende el procedimiento que establece las

caractersticas, identificacin, clasificacin y

los listados de los residuos peligrosos. Ayudan

a definir si un residuo es peligroso o no. En esta

norma se establecen las caractersticas de los re-

siduos peligrosos, el listado de los mismos y los

lmites que hacen a un residuo peligroso por su

toxicidad al ambiente. Esta norma oficial mexi-

cana es de observancia obligatoria en la defini-

cin y clasificacin de residuos peligrosos. Fue

publicada en el Diario Oficial de la Federacin

el 23 de junio de 2006. Abroga la Norma Ofi-

cial Mexicana NOM-052-SEMARNAT-1993,

que establece las caractersticas de los residuos

peligrosos, el listado de los mismos y los lmites

que hacen a un residuo peligroso por su toxici-

dad al ambiente.

En la Tabla 2.2 se presentan los cdigos de pe-

ligrosidad que maneja la norma NOM-052-SE-

MARNAT-2005.

Denominacin Observaciones Fecha de expedicin o renovacin

NOM-052-SEMARNAT-2005

Establece el procedimiento para identificar que un residuo es peligroso el cual incluye los listados de los residuos peligrosos y las caractersticas que hacen que se consideren como tales

Publicada en el Diario Oficial de la Federacin el viernes 23 de junio de 2006

NOM-053-SEMARNAT-1993

Establece el procedimiento para llevar a cabo la prueba de extraccin para determinar los constituyentes que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente

Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002

La NOM-004-SEMARNAT-2002 trata sobre lodos y bioslidos, especficaciones y lmites mximos permisibles de contaminantes para su aprovechamiento y disposicin final. Incluye no slo los lodos residuales generados en las plantas de tratamiento, sino tambin los provenientes de los desazolves de los sistemas de alcantarillado urbano o municipal y de las plantas potabilizadoras

Publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 15 de agosto de 2003

Tabla 2.1 Leyes y normas relativas al manejo de lodos residuales

11

NOM-053-SEMARNAT-1993, Que establece el procedimiento para llevar a cabo la prueba de

extraccin para determinar los constituyentes

que hacen a un residuo peligroso por su toxi-

cidad al ambiente, publicada el 22/X/1993, la

cual ha cambiado de nomenclatura en dos oca-

siones, la primera, por el Acuerdo Secretarial

publicado el 29/XI/1994, siendo modificada

a NOM-053-ECOL-1993 y, la segunda, por el

Acuerdo emitido en el mismo rgano de difu-

sin el 23/IV/2003, quedando con el nombre

que aparece al inicio de esta cita.

Procedimiento para la clasificacin de los lodos

residuales

Los encargados del manejo de los lodos tienen

que demostrar que stos no presentan ninguna

de estas caractersticas mediante las pruebas

CRIT que es el acrnimo de clasificacin de las

caractersticas a identificar en los residuos peli-

grosos y que significa: corrosivo, reactivo, infla-

mable y txico ambiental.

Para determinar las pruebas CRIT se llevan a

cabo las siguientes pruebas:

Corrosividad. Es Corrosivo cuando una mues-

tra representativa presenta cualquiera de las si-

guientes propiedades:

Es un lquido acuoso y presenta un pH

menor o igual a 2.0 o mayor o igual a

12.5 de conformidad con el procedi-

miento que se establece en la NMX co-

rrespondiente

Es un slido que cuando se mezcla con

agua destilada presenta un pH menor o

igual a 2.0 o mayor o igual a 12.5 segn

el procedimiento que se establece en la

NMX correspondiente

Es un lquido no acuoso capaz de co-

rroer el acero al carbn, tipo SAE 1020,

a una velocidad de 6.35 milmetros o

ms por ao a una temperatura de 328

K (55 C), segn el procedimiento que

se establece en la NMX correspondiente

Reactividad. Es Reactivo cuando una muestra

representativa presenta cualquiera de las si-

guientes propiedades:

Es un lquido o slido que despus de

ponerse en contacto con el aire se infla-

ma en un tiempo menor a cinco minu-

tos sin que exista una fuente externa de

ignicin, segn el procedimiento que se

establece en la NMX correspondiente

Cuando se pone en contacto con agua

reacciona espontneamente y genera

gases inflamables en una cantidad ma-

yor de 1 litro por kilogramo del residuo

por hora, segn el procedimiento que se

establece en la NMX correspondiente

Es un residuo que en contacto con el

aire y sin una fuente de energa suple-

mentaria genera calor, segn el proce-

Caractersticas Cdigo

Corrosividad C

Reactividad R

Explosividad E

Toxicidad

Ambiental

Aguda

Crnica

T

TeThTt

Inflamabilidad I

Biolgico-Infeccioso

B

Cuando se trate de una mezcla de residuos peligrosos de los listados 3 y 4 se identificarn con la caracterstica del residuo de mayor volumen, agregndole al CPR la letra M.

Tabla 2.2 Cdigos de peligrosidad de los residuos (CPR). (Norma Oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT, 2005)

12

dimiento que se establece en la NMX

correspondiente

Posee en su constitucin cianuros o sul-

furos liberables, que cuando se expone

a condiciones cidas genera gases en

cantidades mayores a 250 mg de cido

cianhdrico por kg de residuo o 500 mg

de cido sulfhdrico por kg de residuo,

segn el procedimiento que se establece

en la NMX correspondiente

Toxicidad Ambiental. Es Txico Ambiental

cuando: el extracto PECT, obtenido mediante el

procedimiento establecido en la NOM-053-SE-

MARNAT-1993, contiene cualquiera de los

constituyentes txicos listados en la Tabla 2 de

esta Norma en una concentracin mayor a los

lmites ah sealados, la cual deber obtenerse

segn los procedimientos que se establecen en

las Normas Mexicanas correspondientes.

En la Tabla 2.3 se presentan los lmites mxi-

mos permisibles de diferentes constituyentes

txicos en el extracto PECT.

Inflamabilidad. Es Inflamable cuando una

muestra representativa presenta cualquiera de

las siguientes propiedades:

Es un lquido o una mezcla de lquidos

que contienen slidos en solucin o sus-

pensin que tiene un punto de inflama-

cin inferior a 60.5 C, medido en copa

cerrada, de conformidad con el proce-

dimiento que se establece en la NMX

correspondiente, quedando excluidas

las soluciones acuosas que contengan

un porcentaje de alcohol, en volumen,

menor a 24 por ciento

No es lquido y es capaz de provocar

fuego por friccin, absorcin de hume-

dad o cambios qumicos espontneos a

25 C, segn el procedimiento que se

establece en la NMX correspondiente

Es un gas que, a 20C y una presin de

101,3 kPa, arde cuando se encuentra en

una mezcla del 13 por ciento o menos

por volumen de aire, o tiene un rango

de inflamabilidad con aire de cuando

menos 12 por ciento sin importar el l-

mite inferior de inflamabilidad

Es un gas oxidante que puede causar o

contribuir ms que el aire, a la combus-

tin de otro material

Se tendr que llevar a cabo la manifestacin

basada en el conocimiento cientfico o la evi-

dencia emprica sobre los materiales y procesos

empleados en la generacin del residuo en los

siguientes casos:

Si el generador sabe que su residuo tiene

alguna de las caractersticas de peligro-

sidad establecidas en esta norma

Si el generador conoce que el residuo

contiene un constituyente txico que lo

hace peligroso

Si el generador declara, bajo protesta de

decir verdad, que su residuo no es peli-

groso

Procedimiento para la evaluacin de la con-formidad

Las muestras para determinaciones analticas de-

ben ser tomadas directamente a la salida del pro-

ceso o del rea de almacenamiento en su caso, de

conformidad con los procedimientos establecidos

en la NMX correspondiente y debern ser repre-

sentativas del volumen generado, considerando

las variaciones en el proceso y, adems, se debe

establecer la cadena de custodia para las mismas.

13

No. CAS1 Contaminante LMP2 (mg L-1)

Constituyentes inorgnicos (metales)

7440-38-2 Arsnico 5.0

7440-39-3 Bario 100.0

7440-43-9 Cadmio 1.0

7440-47-3 Cromo 5.0

7439-97-6 Mercurio 0.2

7440-22-4 Plata 5.0

7439-92-1 Plomo 5.0

7782-49-2 Selenio 1.0

Constituyentes orgnicos semivoltiles

94-75-7 Acido 2,4-Diclorofenoxiactico (2,4-D) 10.0

93-72-1 Acido 2,4,5-Triclorofenoxipropinico (Silvex) 1.0

57-74-9 Clordano 0.03

95-48-7 o-Cresol 200.0

108-39-4 m-Cresol 200.0

106-44-5 p-Cresol 200.0

1319-77-3 Cresol 200.0

121-14-2 2,4-Dinitrotolueno 0.13

72-20-8 Endrin 0.02

76-44-8 Heptacloro (y su Epxido) 0.008

67-72-1 Hexacloroetano 3.0

58-89-9 Lindano 0.4

74-43-5 Metoxicloro 10.0

98-95-3 Nitrobenceno 2.0

87-86-5 Pentaclorofenol 100.0

8001-35-2 Toxafeno 0.5

95-95-4 2,4,5-Triclorofenol 400.0

88-06-2 2,4,6-Triclorofenol 2.0

Constituyentes orgnicos voltiles

71-43-2 Benceno 0.5

108-90-7 Clorobenceno 100.0

67-66-3 Cloroformo 6.0

75-01-4 Cloruro de Vinilo 0.2

106-46-7 1,4-Diclorobenceno 7.5

107-06-2 1,2-Dicloroetano 0.5

75-35-4 1,1-Dicloroetileno 0.7

118-74-1 Hexaclorobenceno 0.13

87-68-3 Hexaclorobutadieno 0.5

78-93-3 Metil etil cetona 200.0

110-86-1 Piridina 5.0

127-18-4 Tetracloroetileno 0.7

56-23-5 Tetracloruro de Carbono 0.5

79-01-6 Tricloroetileno 0.51 No. CAS: Nmero del Chemical Abstracts Service (Servicio de Resmenes Qumicos)

LMP: Lmite Mximo Permisible

Tabla 2.3 Lmites mximos permisibles para los constituyentes txicos en el extracto PECT, (Norma oficial mexicana, NOM-053-SEMARNAT, 2003)

14

La Secretara reconocer las determinaciones

analticas de la prueba CRIT que hayan sido

muestreadas y analizadas por un laboratorio

acreditado y aprobado conforme a las disposi-

ciones legales aplicables.

Vigilancia de esta Norma

La vigilancia del cumplimiento de la presente

NOM corresponde a la Semarnat, por conducto

de la Profepa, cuyo personal realizar los traba-

jos de inspeccin y vigilancia que sean necesa-

rios. Las violaciones a la misma se sancionarn

en los trminos de la Ley General del Equilibrio

Ecolgico y la Proteccin al Ambiente, la Ley Ge-

neral para la Prevencin y Gestin Integral de los

Residuos, sus Reglamentos y dems ordenamien-

tos jurdicos aplicables.

2.1.3. Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT-2002

La NOM-004-SEMARNAT-2002 trata sobre lo-

dos y bioslidos, especficaciones y lmites mxi-

mos permisibles de contaminantes para su apro-

vechamiento y disposicin final. Incluye no slo

los lodos residuales generados en las plantas de

tratamiento, sino tambin los provenientes de los

desazolves de los sistemas de alcantarillado urba-

no o municipal y de las plantas potabilizadoras.

El proyecto de norma se public en el diario ofi-

cial el 18 de febrero del 2002. La respuesta a

comentarios se hizo tambin a travs del diario

oficial el 18 de junio de 2003, su publicacin ofi-

cial como norma se hizo en el diario oficial el

viernes 15 de agosto de 2003.

El primer paso en la aplicacin de esta norma es

que los generadores de lodos deben de deshidra-

tar el lodo.

En segundo lugar deben controlar la atraccin

de vectores, lo cual se logra con una reduccin

de slidos voltiles por lo menos de 38 por cien-

to, demostrando su efectividad para lo cual se

menciona en el Anexo I de dicha norma varias

alternativas de tratamiento para alcanzar este

propsito se menciona en la (Tabla 2.4).

Para efectos de esta Norma Oficial Mexicana

los bioslidos se clasifican en tipo: excelente y

bueno en funcin de su contenido de metales

pesados; y en clase: A, B y C en funcin de su

contenido de patgenos y parsitos. Para llevar a

cabo esta clasificacin se establecen en esta nor-

ma los lmites mximos permisibles de metales

pesados, patgenos y parsitos como se muestra

en la Tabla 2.5 y en la Tabla 2.6.

Como se especfica en la Tabla 2.7, el aprovecha-

miento de los bioslidos, se establece en funcin

del tipo y clase.

Se aclara que la aplicacin de los bioslidos en

terrenos con fines agrcolas y mejoramiento de

suelos se sujetar a lo establecido en la Ley Fede-

ral de Sanidad Vegetal y conforme a la normati-

vidad vigente en la materia. Para la disposicin

final de los lodos y bioslidos, stos deben cum-

plir con la especficacin del trmite de No Peli-

grosidad y con los lmites mximos permisibles

para el contenido de los indicadores de contami-

nacin, patgenos y parsitos especficados en la

(Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMAR-

NAT, 2002), para clase C.

En la norma se establece que los sitios para la dis-

posicin final de lodos y bioslidos, sern los que

autorice la autoridad competente, conforme a la

normatividad vigente en la materia. Esta norma

permite que los lodos y bioslidos que cumplan

con lo establecido en la presente Norma Oficial

15

Opcin Especficaciones

1 Reduccin en el contenido de slidos voltiles

La atraccin de vectores se reduce si la masa de slidos voltiles en los bioslidos es reducida por lo menos un 38 por ciento durante su tratamiento. Este porcentaje es equivalente al conseguido mediante estabilizacin aerbica o anaerbica ms alguna reduccin adicional que ocurra despus de que los bioslidos salen de las instalaciones de estabilizacin, tales como el procesamiento en lechos de secado o lagunas o mediante el composteo.

2 Estabilizacin adicional de los bioslidos estabilizados anaerbicamente

Frecuentemente, los bioslidos han sido reciclados a travs del tratamiento biolgico de las aguas residuales o han transitado durante largos periodos por los sistemas de alcantarillado. Durante este tiempo, sufren una degradacin biolgica sustancial. Si los bioslidos son subsecuentemente tratados mediante estabilizacin anaerobia, su atraccin de vectores ser reducida adecuadamente. Debido a que ingresan al reactor, parcialmente estabilizados, la reduccin de slidos voltiles despus del tratamiento frecuentemente es menor de 38 por ciento. Bajo estas circunstancias, pudiera no ser factible la reduccin de 38 por ciento requerida en la opcin 1. La opcin 2 permite al operador demostrar la reduccin de atraccin de vectores probando una porcin de los bioslidos previamente estabilizados en una unidad a escala de laboratorio. Se demuestra la reduccin, si despus de la estabilizacin anaerobia de los bioslidos por 40 das adicionales, a una temperatura entre 30 C y 37 C, la reduccin de los slidos voltiles en los bioslidos es menor de 17 por ciento.

3 Estabilizacin adicional de los bioslidos estabilizados aerbicamente

Esta opcin es apropiada para los bioslidos estabilizados aerbicamente que no pueden cumplir con la opcin 1, incluye a aquellos producidos por plantas de aeracin extendida donde el tiempo mnimo de residencia para los bioslidos en el tren de aguas generalmente excede de 20 das. En estos casos, los bioslidos ya estarn sustancialmente degradados antes de la estabilizacin aerobia. Bajo esta opcin, se considera que los bioslidos estabilizados aerbicamente con 2 por ciento de slidos o menos, han logrado la reduccin de atraccin de vectores si despus de 30 das de estabilizacin aerobia en una prueba de laboratorio a 20C, la reduccin de los slidos voltiles es menor de 15 por ciento. Esta prueba solamente es aplicable a los bioslidos lquidos estabilizados aerbicamente.

4 Procesos aerobios a ms de 40 C

Esta opcin se aplica primordialmente a los bioslidos composteados que tambin contienen agentes abultadores orgnicos parcialmente descompuestos. Los bioslidos deben ser tratados aerbicamente por 14 das o ms, tiempo durante el cual la temperatura deber rebasar siempre los 40 C y el promedio ser mayor de 45 C. Esta opcin pudiera aplicarse a otros procesos aerbicos, tales como la estabilizacin aerbica, sin embargo, las opciones 3 y 4 parecen ms fciles de cumplir para los otros procesos aerbicos.

5 Adicin de materia alcalina

Se considera que los bioslidos reducen adecuadamente su atraccin de vectores si se adiciona suficiente materia alcalina para lograr lo siguiente: Elevar el pH por lo menos hasta 12, medido a 25 C, y sin aadir ms materia alcalina, mantenerlo por 2 horas, y Mantener un pH de al menos 11,5 sin la adicin de ms materia alcalina durante otras 22 horas. Estas condiciones tienen la intencin de asegurar que los bioslidos puedan ser almacenados por lo menos durante varios das en las instalaciones de tratamiento, transportados y posteriormente aplicados sin que el pH descienda a niveles en los que ocurre la putrefaccin y se atraen vectores.

6 Reduccin en la humedad de bioslidos que no contienen slidos sin estabilizar

Se considera que la atraccin de vectores se reduce si los bioslidos no contienen slidos sin estabilizar generados durante el tratamiento primario y su contenido de slidos es por lo menos del 75 por ciento antes de ser mezclados con otros materiales. Por consiguiente, la reduccin debe lograrse removiendo agua y no mediante la adicin de materiales inertes. Es importante que los bioslidos no contengan slidos sin estabilizar porque los desechos de comida parcialmente degradados que seguramente existen en tales bioslidos atraeran a pjaros, algunos mamferos y posiblemente a insectos aun si el contenido de slidos es mayor del 75 por ciento.

7 Reduccin en la humedad de bioslidos que contienen slidos no estabilizados

Se considera que la habilidad para atraer vectores de cualesquier bioslido se reduce adecuadamente si su contenido de slidos se incrementa al 90 por ciento o ms sin importar si se trata de bioslidos provenientes del tratamiento primario. El incremento debe conseguirse removiendo agua y no mediante la dilucin con slidos inertes. El secado hasta este punto limita severamente la actividad biolgica y destroza o descompone los compuestos voltiles que atraen vectores. La manera en que se manejan los bioslidos secos, incluyendo su almacenamiento antes de la aplicacin puede propiciar la atraccin de vectores. Si stos se exponen a una humedad alta, la superficie exterior tendr un alto contenido de humedad y posiblemente atraer vectores. Esto debe ser prevenido adecuadamente.

Tabla 2.4 Opciones tecnolgicas para la reduccin de atraccin de vectores, (Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT, 2002)

16

Clase Indicador bacteriolgico de contaminacin

Patgenos Parsitos

nbsp; Coliformes fecales NMPg-1 en base seca

Salmonella spp. NMP g-1 en base seca

Huevos de helmintos/g en base seca

A Menor de 1 000 Menor de 3 Menor de 1(*)

B Menor de 1 000 Menor de 3 Menor de 10

C Menor de 2 000 000 Menor de 300 Menor de 35

*Huevos de helmintos viablesNMP nmero ms probable

Contaminante (determinados en forma total)

Excelentes mg kg-1 en base seca Buenos mg kg-1 en base seca

Arsnico 41 75

Cadmio 39 85

Cromo 1 200 3 000

Cobre 1 500 4 300

Plomo 300 840

Mercurio 17 57

Nquel 420 420

Zinc 2 800 7 500

Opcin Especficaciones

8 Tasa especfica de absorcin de oxgeno (TEAO) para bioslidos estabilizados aerbicamente

Frecuentemente, los bioslidos estabilizados aerbicamente son circulados a travs de los procesos biolgicos de tratamiento aerbico de las aguas residuales hasta por 30 das. En estos casos, los bioslidos que entran al reactor aerbico ya estn parcialmente estabilizados, lo cual dificulta cumplir con la Opcin 1. La Tasa Especfica de Absorcin de Oxgeno (TEAO) es la masa de oxgeno consumida por unidad de tiempo y por unidad de masa en peso seco de los slidos totales de los bioslidos. La reduccin en la atraccin de vectores puede demostrarse si la TEAO de los bioslidos que son aplicados, determinada a 20C, es igual o menor de 1,5 mg de O2h

-1g-1 de slidos totales (peso seco). Esta prueba se basa en el hecho de que, si los bioslidos consumen muy poco oxgeno, su valor como fuente alimenticia para los microorganismos es muy baja como para atraerlos. Se pueden utilizar otras temperaturas para la prueba si los resultados se corrigen sobre la base de 20C. Esta prueba solamente es aplicable a los bioslidos aerbicos.

9 Opcin 9: Incorporacin de bioslidos al suelo

Los bioslidos deben ser incorporados al suelo dentro de las 6 horas posteriores a su aplicacin sobre el terreno. La incorporacin se consigue arando o mediante algn otro mtodo que mezcle los bioslidos con el suelo. Si los bioslidos son Clase A con respecto a patgenos, el tiempo entre la aplicacin y el procesado no debe exceder de 8 horas.

Tabla 2.4 Opciones tecnolgicas para la reduccin de atraccin de vectores, (Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT, 2002) (continuacin)

Tabla 2.5 Lmites mximos permisibles para metales pesados en bioslidos, (Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT, 2002)

Tabla 2.6 Lmites mximos permisibles para patgenos y parsitos en lodos y bioslidos, (Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT, 2002)

17

Mexicana, pueden ser almacenados hasta por

un periodo de dos aos, slo exige que el predio

en el que se almacenen debe ser habilitado para

que no existan infiltraciones al subsuelo y con-

tar con un sistema de recoleccin de lixiviados.

La norma tambin proporciona una estrategia

para el muestreo y anlisis de los bioslidos.

Para el muestreo y determinacin de los valores

y concentraciones de los parmetros estableci-

dos en esta Norma, se deben aplicar los mtodos

de prueba establecidos en los anexos II, III, IV,

V y VI de la norma. La frecuencia de muestreo

y anlisis para los lodos y bioslidos se realiza-

r en funcin del volumen de lodos generados

como se establece en la (Tabla 2.8).

Tipo Clase Aprovechamiento

Excelente A Usos urbanos con contacto pblico directo durante su aplicacin

Los establecidos para clase B y C

Excelente o bueno

B Usos urbanos sin contacto pblico directo durante su aplicacin

Los establecidos para clase C

Excelente o bueno

C Usos forestales

Mejoramientos de suelos

Usos agrcolas

Tabla 2.7 Aprovechamiento de bioslidos, (Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT, 2002)

La vigilancia del cumplimiento de la presente

Norma Oficial Mexicana corresponde a la Se-

cretara de Medio Ambiente y Recursos Natura-

les, por conducto de la Procuradura Federal de

Proteccin al Ambiente, as como a los gobiernos

estatales, municipales y del Distrito Federal, en

el mbito de sus respectivas competencias. Las

violaciones a la misma se sancionarn en los tr-

minos de la Ley General del Equilibrio Ecolgico

y la Proteccin al Ambiente, sus reglamentos y

dems ordenamientos jurdicos aplicables. La Se-

cretara de Medio Ambiente y Recursos Natura-

les, por conducto de la Procuradura Federal de

Proteccin al Ambiente, as como los gobiernos

estatales, municipales y del Distrito Federal, en

el mbito de su respectiva competencia, llevarn

a cabo de manera peridica o aleatoria los mues-

treos y anlisis de los lodos y bioslidos, con ob-

jeto de verificar el cumplimiento de los lmites

mximos permisibles de contaminantes estable-

cidos en la presente Norma Oficial Mexicana.

2.2. Consider aciones par a la planeacin de un proyecto de manejo de lodos

En este punto se presentan los factores que se de-

ben considerar en la planeacin de un proyecto

de manejo de lodos. Los generadores de lodos de-

ben lograr acuerdos con las autoridades regulato-

rias, as como con las autoridades regionales para

Volumen generado por ao (ton/Ao) en base seca

Frecuencia de muestreo y anlisis

Parmetros a determinar

Hasta 1 500 Una vez al ao Metales pesados, indicador bacteriolgico de contaminacin, patgenos y parsitos

Mayor de 1 500 hasta 15 000

Una vez por semestre

Metales pesados, indicador bacteriolgico de contaminacin, patgenos y parsitos

Mayor de 15 000

Una vez por trimestre

Metales pesados, indicador bacteriolgico de contaminacin, patgenos y parsitos

Tabla 2.8 Frecuencia de muestreo y anlisis para lodos y bioslidos, (Norma Oficial Mexicana NOM-004-SEMARNAT, 2002)

18

llevar a cabo el proyecto de manejo de lodos. De

tal forma con estos acuerdos se puede elaborar

un plan, solicitar financiamiento y llevar a cabo

el manejo de bioslidos.

2.3. Planeacin

La planeacin es el punto inicial para la elabo-

racin de un programa para el procesamiento y

manejo de los lodos o Bioslidos (PMB), en una

planta de tratamiento. El plan se debe basar e

iniciar con el uso final que se quiere dar a los

lodos. Se debe tomar en cuenta la tecnologa de

tratamiento requerida, los riesgos de los pro-

cedimientos de manejo, las fases del proyecto,

as como otras consideraciones. Los autores del

PMB tienen que generar una gua que marque

las decisiones que se deben tomar, las cuales de-

ben ser claras y justificables, se deben marcar

los riesgos, rutas alternativas, responsabilida-

des, la sustentabilidad del proyecto, incorporar

la mejora continua, tener el apoyo de la parte in-

teresada y el soporte pblico (WEF, et al., 2012)

Debido a que el PMB inicia con la decisin del

uso que se quiere dar a los lodos, se deber es-

tablecer la alternativa o alternativas tecnolgi-

cas requeridas y los problemas que se requieren

resolver para su seleccin e implementacin. El

PMB deber establecer un plan de trabajo para

el desarrollo del programa. Se deber proveer la

informacin bsica, para el programa de mejo-

ramiento de capital (PMC), que incluye una lis-

ta de prioridades del proyecto, un programa de

implementacin, una estimacin de costos de

inversin, un plan de financiamiento, y la do-

cumentacin de la funcin desempeada por la

junta directiva para lograr la aprobacin del plan

final por parte del organismo gubernamental.

Las actividades se debern basar en decisiones

sistemticas y bien consideradas y en la imple-

mentacin de un proceso de definicin de res-

ponsabilidades tcnicas y legales. Se pueden pre-

sentar problemas en el desarrollo de un proyecto

cuando no hay responsabilidades definidas, no

hay una buena administracin del gerente, di-

ferentes perspectivas, conflicto de intereses,

informacin limitada e inadecuada asesora o

alternativas tecnolgicas. Estos asuntos organi-

zacionales, tcnicos y legales, deben ser resueltos

antes de iniciar un proyecto y no despus de que

el programa se ha iniciado (WEF, et a., 2012).

Existen diferentes mtodos para desarrollar el

PMB. Un ejemplo es el mtodo que se lleva a

cabo en seis etapas. Este proceso puede proveer

beneficios organizacionales para el desarrollo

de un proyecto. Incluye el establecimiento de

un lder y responsabilidades, identificacin de

conflictos en los objetivos, provisin de herra-

mientas para la resolucin de conflictos, crea-

cin de un registro de decisiones tomadas, pro-

cesos auditables y mejoras, y la implementacin

de consejos. El proceso de seis etapas tambin

se enfoca en la identificacin de la correccin de

problemas, la identificacin de alternativas im-

portantes, direccin de riesgos (incertidumbre),

y proveer de una plataforma para colectar infor-

macin esencial del proyecto. La participacin

significativa de los interesados debe ocurrir en

cada paso y bsicamente realizar una junta que

permita una aportacin importante de las partes

interesadas

Las seis etapas y preguntas que deben ser resuel-

tas en cada etapa se presentan a continuacin:

1. Desarrollo de liderazgo y responsabilida-

des Por qu el proyecto debe ser hecho?

Quines son los que toman las decisio-

nes? Quines son los grupos externos

involucrados? Qu papel juega cada

19

persona, individualmente? Respuestas a

estas cuestiones son la fundamentacin

de un proceso de decisiones exitoso, pro-

veen la visin y los lmites para el proyec-

to, aseguran la credibilidad de los recur-

sos con las limitaciones, e incluyen a las

personas correctas en un equipo efectivo

de trabajo

2. Enmarcar el problema. Cules son los

temas centrales que deben ser resueltos?

Qu decisiones, incertidumbres, y valo-

res deben ser aclarados? Cmo se rela-

cionan uno a otro? Qu polticas, estra-

tegias y tcticas se conocen? Qu clase

de informacin general se requiere para

evaluar las alternativas?

3. Construccin del modelo de evaluacin.

Cmo se podrn hacer evaluaciones

cuando los objetivos establecidos se han

alcanzado? Qu significa la jerarqua de

los objetivos para alcanzar exitosamente

la alternativa planteada? Cmo se pue-

den asociar los resultados con cada al-

ternativa medida? Cules son los prin-

cipales controladores para obtener los

resultados?

4. Recoleccin de los datos ms significati-

vos y confiables. Qu datos son necesa-

rios? En qu formatos? Cmo se pueden

incorporar las opiniones de los expertos?

Se encuentran los datos tcnicos dis-

ponibles para una revisin de un comit

revisor? Los datos son crebles para los

tomadores de decisiones y los grupos ex-

ternos involucrados?

5. Evaluacin de alternativas y toma de de-

cisiones. Cul es la mejor estrategia a

seguir? Cules son las mejores estrate-

gias alternativas? Cules son los riesgos

existentes? Cules son los factores que

podran cambiar una estrategia alterna-

tiva? Existen suficientes datos para se-

leccionar una estrategia y cules datos

adicionales se requieren? Fue el proble-

ma correctamente solucionado?

6. Desarrollo del plan de implementacin.

Cmo se informa el proceso de deci-

sin? Qu tareas se requieren y que

barreras existen para obtener el xito?

Cmo se pueden superar las barreras?

Quin es responsable de cada tarea?

Qu contingencias deben considerarse?

Cul de los ms importantes grupos ex-

ternos involucrados deben ser incluidos

en el proceso de la toma de decisiones

El proceso requiere de transparencia y de la in-

clusin de los grupos externos. El xito de un

PMB incluir la priorizacin de proyectos, las

bases para el PMC, la preparacin del finan-

ciamiento y la planeacin de las instalaciones

(WEF, et al., 2012).

2.4. Sistema de gestin o administr acin ambiental (SGA)

La gestin ambiental de los sistemas de trata-

miento en una planta debe ser un aspecto esen-

cial e importante. Se requiere que todo el perso-

nal se encuentre perfectamente consciente del

papel que desempean dentro de la organiza-

cin y dentro de las metas que la organizacin

tiene que alcanzar.

En la Ilustracin 2.1, se presenta la estructura

tpica de un sistema de gestin ambiental. En

este esquema se presentan cinco componentes,

cuyo eje principal es el compromiso del organis-

mo operador o empresa responsable del proyec-

to ambiental. Sin un compromiso claro y formal

con respecto a su responsabilidad ambiental no

20

Politicas y normatividad

Anlisisambiental

Medidas de manejoambiental

Monitoria y seguimiento

Evaluacin y mejoramiento Compromiso

Ilustracin 2.1 Sistema de gestin ambiental

podr tener xito ninguna gestin que se pre-

tenda hacer, para mejorar las condiciones am-

bientales en las cuales se desarrolla la actividad.

La poltica organizacional deber comprender

tres compromisos claves: continuo mejoramien-

to, prevencin de la contaminacin, y el cum-

plimento de las leyes y normas vigentes (WEF,

et al., 2012).

2.4.1. Los cambios

Los cambios se refieren a asegurar el apoyo

necesario para llevar a cabo la gestin ambien-

tal, documentar los procedimientos estndar

de la operacin, y asegurar el cumplimento de

la normatividad. La implementacin de estas

tres acciones garantiza un buen desarrollo del

SGA.

2.4.2. Panorama general de la gestin

Las autoridades administrativas necesitan revi-

sar y estar de acuerdo con el proceso requerido

para desarrollar el SGA, esto incluye el tiempo

dedicado y de manera significativa la inclusin

de los grupos externos involucrados, as como el

compromiso con una filosofa de mejoramien-

to continuo que es necesaria para un efectivo

SGA. Las autoridades tambin requieren de

entender la relacin costo beneficio de un SGA

(WEF, et al., 2012).

2.4.2.1. Poltica de gestin y soporte

Es esencial que las autoridades de las plantas

acepten, conozcan y sobre todo se comprometan

21

en el desarrollo del sistema de gestin ambiental

y no slo ellos, sino que el mismo conocimiento

y compromiso debe difundirse a travs de toda

la organizacin. Se debe apoyar al grupo de tra-

bajo y ayudarlos en su esfuerzo explicndoles

el SGA, cmo pueden integrarse y fortalecer

las prcticas existentes para asegurar su cum-

plimento, aumentar su eficiencia, promover la

aceptacin pblica y as desarrollar una mayor

eficiencia en los procesos de tratamiento. La

promulgacin de la poltica de manejo por parte

de las autoridades es una declaracin de su com-

promiso con el medio ambiente, ayuda a pro-

veer una visin medio ambiental unificada que

compromete a toda la organizacin. La poltica

ambiental de la organizacin sirve como marco

para establecer los objetivos y metas, planes y

acciones. La poltica del SGA debe comprender

tres compromisos claves: continuo mejoramien-

to, prevencin de la contaminacin, y el cum-

plimento de las leyes y normas vigentes (WEF,

et al., 2012).

2.4.2.2. Metas y objetivos para un continuo programa de mejoramiento

Los propsitos de una organiza