Las aguas residuales domesticas producidas en los hogares son de las que presentan mayor número de contaminantes y realizar un efectivo tratamiento previo a su liberación en los afluentes naturales se ha vuelto uno de los puntos más importantes actualmente en la prevención del deterioro ambiental provocado por el ser humano. Las aguas residuales domésticas son producto de la utilización del líquido en las diferentes actividades del hogar, las cuales producen un nivel de contaminación al agua que puede manifestar la presencia de sólidos, desechos orgánicos, detergentes, jabones y grasas, lo que precisa de un proceso para su eliminación. Debido a la gran cantidad de usos que se puede hacer del agua en los hogares, el nivel de contaminación de esta suele requerir de procesos de purificación extensos para liberarla de residuos como heces, grasas o minerales nocivos. Equipos tecnológicos altamente certificados son utilizados por las plantas de tratamiento para realizar la descontaminación. La importancia de su tratamiento radica en la posibilidad de devolver el líquido a afluentes naturales sin que represente un peligro para los seres vivos que tengan contacto con él. El proceso de tratamiento de aguas residuales domésticas inicia por la recolección del agua residual a través de fosas sépticas en las cuales se realiza el primer paso de depuración. En esta parte del proceso se da un efecto anaeróbico para asentar los residuos sólidos presentes que facilita su filtrado posterior. Después se recurre a las plantas de tratamiento especializadas en las cuales se realizará el proceso de descontaminación a nivel físico, químico y biológico que permitirán el tratamiento de aguas residuales domésticas. En las fases posteriores del tratamiento a nivel bioquímico se libera el agua de los contaminantes a un nivel más profundo, con lo que se puede lograr una purificación del líquido. La diferencia con los tratamientos aplicados a otro tipo de aguas residuales se fundamenta básicamente en el volumen del agua tratada. El tratamiento de agua doméstica permite recuperarla para ser reutilizada en funciones secundarias.

En el tratamiento de aguas residuales domésticas se pretende eliminar los contaminantes hasta alcanzar los valores máximos permisibles de acuerdo a las normas y estándares nacionales o internacionales. En virtud de la diversidad de contaminantes que se pueden presentar en las aguas residuales domesticas, la forma de tratarlos es también muy amplia, y por ende,las técnicas que se utilizan en estos procesos son diversas, éstas se clasifican según su operación, en convencionales y alternativas. En el caso de las técnicas convencionales se refieren aquellas aceptadas sin discusión al interior de un grupo social como si estuviera convenido o pactado y que se asume por costumbre, e incluso, llega a tomarse como la norma; en contraposición, lo alternativo, se refiere a todo aquello que se contrapone a lo convencional, pero que es capaz de alternar con las mismas o semejantes funciones y resultados. Bajo estas premisas, las tecnologías convencionales son aquellas usadas por la gran mayoría de la población, para atender las necesidades productivas y de la vida cotidiana, mientras que las alternativas surgen ante las insuficiencias de las tecnologías convencionales, hasta que algunas de ellas alcanzan a desplazar a las establecidas, en un proceso dialéctico de constante cambio. Para esas condiciones, se han generado tecnologías alternativas que en esencia también limpian el agua de los compuestos orgánicos biodegradables a partir del manejo de microorganismos, pero in situ, en el mismo lugar donde se generan y a escala reducida, con posibilidad de su reúso inmediato, para ofrecer cierto nivel de autosuficiencia, en condiciones que limitan el uso de sustancias químicas, las cuales pueden ser nocivas para el sistema microbiano, lo cual implica una cultura distinta en el uso del agua. Ante dichas características se eligió tomar las tecnologías alternativas para el caso de estudio, debido a que se trata de asentamientos dispersos que no cuenta con un colector, por su ubicación topográfica; los recursos financieros de la delegación son escasos y sobre todo, porque son respetuosas a la naturaleza, al considerar el aprovechamiento de ésta más que sacar ventajas de ella.

Las Plantas de Tratamiento de aguas residuales domesticas son un conjunto de operaciones y procesos unitarios de origen físico-químico o biológico, o combinación de ellos que están envueltos por fenómenos de transporte y manejo de fluidos. Operaciones Unitarias Físicas: Son aquellas operaciones donde no se involucra ninguna reacción química.

Una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales – PTAR realiza la limpieza del agua usada y las aguas residuales para que pueda ser devuelto de forma segura a nuestro medio ambiente. Eliminar los sólidos, desde plásticos, trapos y vísceras hasta arena y partículas más pequeñas que se encuentran en las aguas residuales. Reducir la materia orgánica y los contaminantes – bacterias útiles y otros microorganismos naturales que consumen materia orgánica en las aguas residuales y que luego se separan del agua. Restaurar el oxígeno – el proceso de tratamiento asegura que el agua puesta de nuevo en nuestros ríos o lagos tiene suficiente oxígeno para soportar la vida.

La solución más extendida para el control de la contaminación por aguas residuales, es tratarlas en plantas donde se hace la mayor parte del proceso de separación de los contaminantes, dejando así una pequeña parte que completará la naturaleza en el cuerpo receptor. Para ello, el nivel de tratamiento requerido está en función de la capacidad de autopurificación natural del cuerpo receptor. A la vez, la capacidad de auto purificación natural es función, principalmente, del caudal del cuerpo receptor, de su contenido en oxígeno, y de su capacidad para reoxigenarse.1 Por lo tanto, el objetivo del tratamiento de las aguas residuales, es producir un efluente reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reutilización. Las aguas residuales se generan en residencias, instituciones y locales comerciales, industriales o agrícolas. Estas pueden tratarse en el sitio donde se generan (por ejemplo, fosas sépticas u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías –y eventualmente bombas– a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recoger y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga habitualmente están sujetos a regulaciones y normas locales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado. El tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física de sólidos grandes (basura) de la corriente de las mismas, empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque, también, dichos desechos, pueden ser triturados por equipos especiales; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo, principalmente. A continuación, sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que se separa la masa biológica (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de nuevo en una masa de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc).

Fase 1: Investigar el terreno Permite identificar la mejor zona la para la instalación de la planta de tratamiento de aguas residuales. El estudio del terreno es determinante, además para el tipo de cimentación, así como las especificaciones de la estructura que se diseñará. Luego de este será necesario hacer un levantamiento topográfico.
Fase 2: Diseño del plano En esta etapa será necesaria la realización de un plano que permita identificar cada área o unidad que presentará la planta.
Fase 3: Instalación de la caja derivadora Esta se conforma por dos canales que reciben el agua y conducirla al desarenador o desviar el excedente del agua.
Fase 4: Construcción del desarenador Igual que el anterior, consta de canales. En este se capta los materiales pesados que han sido arrastrados con el agua.
Fase 5: Construcción de cárcamo de bombeo Está unido al desarenador y presenta forma circular que es considerado un instrumento de paso. El objetivo de este es el almacenamiento temporal del agua que será bombeada hacia el tanque distribuidor.
Fase 6: Construcción del reactor anaerobio En este elemento de la planta de tratamiento el agua entrará y será tratada constantemente para luego ser descargada.
Fase 7: Construcción del tanque de secado de lodos El tanque suele ubicarse entre los dos reactores de la planta. El objetivo de este es secar el lodo que se acumula dentro del reactor.
Fase 8: Construcción del tanque de lixiviado Este servirá para almacenar el agua que se separe del tanque de secado de lodos.
Fase 9: Construcción del tanque distribuidor Este suele construirse sobre el tanque de lixiviado. Su objetivo es quitar la presión al agua y distribuirla entre los reactores.
Fase 10: Construcción del gasómetro En el tratamiento del agua se liberan gases. Estos pueden ser almacenados en el gasómetro para ser usado para cocinar, dar energía a un generador, etc. La mejor recomendación para la eficiencia de una planta de tratamiento de aguas es contar con la máquina específica para cada proceso, tener el proyecto bien planeado y hacer uso de las mejores tecnologías.

1. Tratamiento primario (asentamiento de sólidos): Consiste en la eliminación de sólidos gruesos, resultando en una reducción de la carga contaminante en sus aguas residuales. Dependiendo de la calidad requerida de sus efluentes finales usted puede necesitar ya sea un filtro, un sistema de flotación o un sistema de floculación y flotación. Si usted descarga su agua a un sistema de alcantarillado un tratamiento primario puede ser suficiente para lograr los requerimientos del efluente final. Remoción de sólidos. Remoción de arena. Tanque de sedimentación primaria en la planta de tratamiento rural. Sedimentación.
2. Tratamiento secundario: Conocida también como tratamiento biológico requerida para aquellos que descargan residuos al medio ambiente, como ríos u otro cuerpo de agua natural. Este tipo de Tratamiento hace uso de Bacterias para remover materia Biodegradable Disuelta en su Agua Residual. En general estos sistemas se dividen en dos grupos. (tratamiento biológico de la materia orgánica disuelta presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan fácilmente). Fangos activos. Camas filtrantes (camas de oxidación). Sedimentación secundaria.
3. Tratamiento terciario: Consisten en procesos físicos y químicos especiales con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. De los tres tipos de tratamiento de aguas residuales este es más caro que los anteriores y se usa en casos más especiales como por ejemplo para purificar desechos de algunas industrias. Muchas veces el tratamiento terciario se emplea para mejorar los efluentes del tratamiento biológico secundario. Se ha empleado la filtración rápida en arena para poder eliminar mejor los sólidos y nutrientes en suspensión y reducir la demanda bioquímica de oxígeno. (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección). Filtración. Lagunaje. Tierras húmedas construidas. Remoción de nutrientes. Desinfección.
4. Tratamiento químico: Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración. Eliminación del hierro del agua potable. Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas. Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas. Eliminación de nitratos de las aguas residuales domesticas y procedentes de la industria.
5. Tratamiento biológico: Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos. Post – precipitación. Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada jurisdicción.
6. Tratamiento físico químico: Remoción de sólidos. Remoción de arena. Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes. Separación y filtración de sólidos, el agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y ayuda a precipitar biosólidos.

Las aguas residuales domesticas producidas en los hogares son de las que presentan mayor número de contaminantes y realizar un efectivo tratamiento previo a su liberación en los afluentes naturales se ha vuelto uno de los puntos más importantes actualmente en la prevención del deterioro ambiental provocado por el ser humano. Las aguas residuales domésticas son producto de la utilización del líquido en las diferentes actividades del hogar, las cuales producen un nivel de contaminación al agua que puede manifestar la presencia de sólidos, desechos orgánicos, detergentes, jabones y grasas, lo que precisa de un proceso para su eliminación. Debido a la gran cantidad de usos que se puede hacer del agua en los hogares, el nivel de contaminación de esta suele requerir de procesos de purificación extensos para liberarla de residuos como heces, grasas o minerales nocivos. Equipos tecnológicos altamente certificados son utilizados por las plantas de tratamiento para realizar la descontaminación. La importancia de su tratamiento radica en la posibilidad de devolver el líquido a afluentes naturales sin que represente un peligro para los seres vivos que tengan contacto con él. El proceso de tratamiento de aguas residuales domésticas inicia por la recolección del agua residual a través de fosas sépticas en las cuales se realiza el primer paso de depuración. En esta parte del proceso se da un efecto anaeróbico para asentar los residuos sólidos presentes que facilita su filtrado posterior. Después se recurre a las plantas de tratamiento especializadas en las cuales se realizará el proceso de descontaminación a nivel físico, químico y biológico que permitirán el tratamiento de aguas residuales domésticas. En las fases posteriores del tratamiento a nivel bioquímico se libera el agua de los contaminantes a un nivel más profundo, con lo que se puede lograr una purificación del líquido. La diferencia con los tratamientos aplicados a otro tipo de aguas residuales se fundamenta básicamente en el volumen del agua tratada. El tratamiento de agua doméstica permite recuperarla para ser reutilizada en funciones secundarias.

En el tratamiento de aguas residuales domésticas se pretende eliminar los contaminantes hasta alcanzar los valores máximos permisibles de acuerdo a las normas y estándares nacionales o internacionales. En virtud de la diversidad de contaminantes que se pueden presentar en las aguas residuales domesticas, la forma de tratarlos es también muy amplia, y por ende,las técnicas que se utilizan en estos procesos son diversas, éstas se clasifican según su operación, en convencionales y alternativas. En el caso de las técnicas convencionales se refieren aquellas aceptadas sin discusión al interior de un grupo social como si estuviera convenido o pactado y que se asume por costumbre, e incluso, llega a tomarse como la norma; en contraposición, lo alternativo, se refiere a todo aquello que se contrapone a lo convencional, pero que es capaz de alternar con las mismas o semejantes funciones y resultados. Bajo estas premisas, las tecnologías convencionales son aquellas usadas por la gran mayoría de la población, para atender las necesidades productivas y de la vida cotidiana, mientras que las alternativas surgen ante las insuficiencias de las tecnologías convencionales, hasta que algunas de ellas alcanzan a desplazar a las establecidas, en un proceso dialéctico de constante cambio. Para esas condiciones, se han generado tecnologías alternativas que en esencia también limpian el agua de los compuestos orgánicos biodegradables a partir del manejo de microorganismos, pero in situ, en el mismo lugar donde se generan y a escala reducida, con posibilidad de su reúso inmediato, para ofrecer cierto nivel de autosuficiencia, en condiciones que limitan el uso de sustancias químicas, las cuales pueden ser nocivas para el sistema microbiano, lo cual implica una cultura distinta en el uso del agua. Ante dichas características se eligió tomar las tecnologías alternativas para el caso de estudio, debido a que se trata de asentamientos dispersos que no cuenta con un colector, por su ubicación topográfica; los recursos financieros de la delegación son escasos y sobre todo, porque son respetuosas a la naturaleza, al considerar el aprovechamiento de ésta más que sacar ventajas de ella.

Las Plantas de Tratamiento de aguas residuales domesticas son un conjunto de operaciones y procesos unitarios de origen físico-químico o biológico, o combinación de ellos que están envueltos por fenómenos de transporte y manejo de fluidos. Operaciones Unitarias Físicas: Son aquellas operaciones donde no se involucra ninguna reacción química.

Una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales – PTAR realiza la limpieza del agua usada y las aguas residuales para que pueda ser devuelto de forma segura a nuestro medio ambiente. Eliminar los sólidos, desde plásticos, trapos y vísceras hasta arena y partículas más pequeñas que se encuentran en las aguas residuales. Reducir la materia orgánica y los contaminantes – bacterias útiles y otros microorganismos naturales que consumen materia orgánica en las aguas residuales y que luego se separan del agua. Restaurar el oxígeno – el proceso de tratamiento asegura que el agua puesta de nuevo en nuestros ríos o lagos tiene suficiente oxígeno para soportar la vida.

La solución más extendida para el control de la contaminación por aguas residuales, es tratarlas en plantas donde se hace la mayor parte del proceso de separación de los contaminantes, dejando así una pequeña parte que completará la naturaleza en el cuerpo receptor. Para ello, el nivel de tratamiento requerido está en función de la capacidad de autopurificación natural del cuerpo receptor. A la vez, la capacidad de auto purificación natural es función, principalmente, del caudal del cuerpo receptor, de su contenido en oxígeno, y de su capacidad para reoxigenarse.1 Por lo tanto, el objetivo del tratamiento de las aguas residuales, es producir un efluente reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reutilización. Las aguas residuales se generan en residencias, instituciones y locales comerciales, industriales o agrícolas. Estas pueden tratarse en el sitio donde se generan (por ejemplo, fosas sépticas u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías –y eventualmente bombas– a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recoger y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga habitualmente están sujetos a regulaciones y normas locales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado. El tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física de sólidos grandes (basura) de la corriente de las mismas, empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque, también, dichos desechos, pueden ser triturados por equipos especiales; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo, principalmente. A continuación, sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que se separa la masa biológica (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de nuevo en una masa de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc).

Fase 1: Investigar el terreno Permite identificar la mejor zona la para la instalación de la planta de tratamiento de aguas residuales. El estudio del terreno es determinante, además para el tipo de cimentación, así como las especificaciones de la estructura que se diseñará. Luego de este será necesario hacer un levantamiento topográfico.
Fase 2: Diseño del plano En esta etapa será necesaria la realización de un plano que permita identificar cada área o unidad que presentará la planta.
Fase 3: Instalación de la caja derivadora Esta se conforma por dos canales que reciben el agua y conducirla al desarenador o desviar el excedente del agua.
Fase 4: Construcción del desarenador Igual que el anterior, consta de canales. En este se capta los materiales pesados que han sido arrastrados con el agua.
Fase 5: Construcción de cárcamo de bombeo Está unido al desarenador y presenta forma circular que es considerado un instrumento de paso. El objetivo de este es el almacenamiento temporal del agua que será bombeada hacia el tanque distribuidor.
Fase 6: Construcción del reactor anaerobio En este elemento de la planta de tratamiento el agua entrará y será tratada constantemente para luego ser descargada.
Fase 7: Construcción del tanque de secado de lodos El tanque suele ubicarse entre los dos reactores de la planta. El objetivo de este es secar el lodo que se acumula dentro del reactor.
Fase 8: Construcción del tanque de lixiviado Este servirá para almacenar el agua que se separe del tanque de secado de lodos.
Fase 9: Construcción del tanque distribuidor Este suele construirse sobre el tanque de lixiviado. Su objetivo es quitar la presión al agua y distribuirla entre los reactores.
Fase 10: Construcción del gasómetro En el tratamiento del agua se liberan gases. Estos pueden ser almacenados en el gasómetro para ser usado para cocinar, dar energía a un generador, etc. La mejor recomendación para la eficiencia de una planta de tratamiento de aguas es contar con la máquina específica para cada proceso, tener el proyecto bien planeado y hacer uso de las mejores tecnologías.

1. Tratamiento primario (asentamiento de sólidos): Consiste en la eliminación de sólidos gruesos, resultando en una reducción de la carga contaminante en sus aguas residuales. Dependiendo de la calidad requerida de sus efluentes finales usted puede necesitar ya sea un filtro, un sistema de flotación o un sistema de floculación y flotación. Si usted descarga su agua a un sistema de alcantarillado un tratamiento primario puede ser suficiente para lograr los requerimientos del efluente final. Remoción de sólidos. Remoción de arena. Tanque de sedimentación primaria en la planta de tratamiento rural. Sedimentación.
2. Tratamiento secundario: Conocida también como tratamiento biológico requerida para aquellos que descargan residuos al medio ambiente, como ríos u otro cuerpo de agua natural. Este tipo de Tratamiento hace uso de Bacterias para remover materia Biodegradable Disuelta en su Agua Residual. En general estos sistemas se dividen en dos grupos. (tratamiento biológico de la materia orgánica disuelta presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan fácilmente). Fangos activos. Camas filtrantes (camas de oxidación). Sedimentación secundaria.
3. Tratamiento terciario: Consisten en procesos físicos y químicos especiales con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. De los tres tipos de tratamiento de aguas residuales este es más caro que los anteriores y se usa en casos más especiales como por ejemplo para purificar desechos de algunas industrias. Muchas veces el tratamiento terciario se emplea para mejorar los efluentes del tratamiento biológico secundario. Se ha empleado la filtración rápida en arena para poder eliminar mejor los sólidos y nutrientes en suspensión y reducir la demanda bioquímica de oxígeno. (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección). Filtración. Lagunaje. Tierras húmedas construidas. Remoción de nutrientes. Desinfección.
4. Tratamiento químico: Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración. Eliminación del hierro del agua potable. Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas. Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas. Eliminación de nitratos de las aguas residuales domesticas y procedentes de la industria.
5. Tratamiento biológico: Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos. Post – precipitación. Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada jurisdicción.
6. Tratamiento físico químico: Remoción de sólidos. Remoción de arena. Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes. Separación y filtración de sólidos, el agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y ayuda a precipitar biosólidos.

La CAEM señala que en la entidad existen 230 plantas tratadoras de aguas residuales, de las cuales 200 pertenecen a la iniciativa privada y 30 están a su cargo; en suma garantizan la oferta de 47.5 metros cúbicos de agua potable por segundo a 17.5 millones de mexiquenses.