Cuántas veces hemos escuchado expresiones como: “esta Planta de Tratamiento nunca ha funcionado!”, “esta Planta de Tratamiento funcionó muy bien al principio pero luego no funcionó más!”, “esta planta de tratamiento sólo problemas nos da”, y otras similares?.
Y, cuántas veces hemos escuchado estas respuestas de proyectistas al responder a las expresiones anteriores: “yo diseñé para los datos que me dieron”, “yo entregué la planta y el cliente era el que debía operarla”, “en ningún lugar se pidió duplicidad de equipos ni el soporte técnico”.
Lo más grave es que con estas respuestas dejan al cliente aún más confundido y con un dolor de cabeza viendo a ver de dónde saca un presupuesto extraordinario para la planta de tratamiento que nunca se había considerado a la hora de iniciar el proyecto.
Entonces: ¿Quién o qué fue lo que falló?
Muy probablemente, la respuesta está en que, durante su implementación se falló en uno de los 4 pilares fundamentales que hacen que una planta de tratamiento de aguas residuales funcione como se espera. Si alguno de estos pilares falla, el proyecto completo será un fracaso y tendremos que estar escuchando este tipo de comentarios y expresiones hasta que se corrija el pilar que falló o los que fallaron.
Imaginemos un techo sostenido en cada una de sus esquinas por 4 pilares. Si uno de los pilares no es el adecuado, tiene una construcción deficiente, es de otro tamaño o simplemente no está en su lugar, será imposible que el techo se sostenga por mucho tiempo y lo más probable es que se caiga justo cuando se coloque. Lo mismo sucede con los proyectos de las plantas de tratamiento, estos están sustentados en 4 pilares fundamentales que si alguno no es el correcto, el proyecto completo no se va a sostener por mucho tiempo.
Estos pilares son:
- La caracterización de las aguas
- El diseño y construcción de la planta
- La puesta en marcha del sistema
- El seguimiento de control operacional y mantenimiento
Este artículo se enfoca en la parte técnica y se deja de lado la parte legal, de permisos y se trámites que se supone que en un proyecto de una planta de tratamiento, se debe llevar en regla como corresponde en cada una de sus etapas.
Caracterización de aguas (¿Qué vamos a tratar?)
Una caracterización de aguas correcta va a ser la base de un buen diseño de la planta de tratamiento. Esta caracterización debe ser clara y detallada respecto de el comportamiento de caudales (promedios, picos, estacionalidades, etc.) y de las cargas orgánicas en todo momento. Además, no se debe limitar a caudales y cargas, sino que se debe tomar en cuenta otros aspectos como expectativas de crecimiento, programas de ahorro de aguas, cambios en el proceso, químicos que se usa esporádicamente, y cualquier otro aspecto relevante que vaya a impactar el tratamiento de las aguas.
Como ya se mencionó, esta caracterización se usará como base para un diseño adecuado, por lo que se le debe dar suma importancia, Si esta caracterización no tiene datos correctos, a partir de acá, todo el proyecto va a fallar porque cualquier cosa que se diseñe o construya se va a basar en datos que no son reales.
Así, por ejemplo, tenemos el caso más típico en los que se diseña para un caudal determinado cuando en realidad, es uno muy superior lo que hace que la planta de tratamiento tenga que trabajar siempre arriba de su capacidad y eventualmente colapse. Otros casos típicos son que se diseña para aguas negras u ordinarias y resulta que luego se vierte aguas especiales, o que no se considera descargas ocasionales estacionales que dañan la planta de tratamiento, o aguas que tienen picos de descarga (hidráulicos o de carga orgánica) a ciertas horas que no se consideraron en el diseño. Errores como estos en la caracterización se pueden listar muchos más y todos han causado que las plantas de tratamiento no funcionen o funcionen en condiciones inapropiadas o limitadas.
Aunque, en muchas ocasiones, es por desconocimiento del proceso que se falla en esta caracterización, en una gran mayoría de casos, es por la presión para implementar un proyecto rápido o por ahorrarse este estudio, que esta etapa ni siquiera se toma en cuenta y, como se ha explicado arriba, de acá en adelante, lo más probable es que el proyecto sea un desastre. Por esta razón, es de suma importancia considerar los tiempos y costos de este proceso para asegurarse que esta caracterización de las aguas refleje la realidad.
El diseño y construcción de la planta (¿Cómo lo vamos a tratar?)
Basados en una caracterización adecuada, se va a usar estos datos para el diseño y construcción de la planta de tratamiento. Este diseño debe ser realizado por personal adecuado y debe diseñarse a la medida para el cliente. Uno de los errores básicos que se comete es copiar diseños de plantas similares, en muchos casos, por desconocimiento o por ahorro de costos, sin tomar en cuenta que algunos pequeños detalles pueden causar diferencias abismales entre proyectos.
Muchas veces, los clientes creen que esta es la única etapa que se debe considerar en un proyecto de tratamiento de aguas, ya que es la etapa que tiene mayor visibilidad, por lo que se considera presupuesto solamente para esta etapa. Este es un error gravísimo ya que, como se ha venido mencionando, este es apenas uno de los 4 pilares. Tal vez es el pilar que más se ve, el que tiene uno al frente cuando ve un techo, pero se debe recordar que los otros 3 pilares, aunque no se vean, son igual de importantes.
Sin adentrarnos en los problemas de diseño y construcción propios de una deficiente gestión civil o electromecánica, los diseños deben considerar holgura en la capacidad, o sea, no diseñar justo con los datos de la caracterización, de manera que se tenga los márgenes de seguridad adecuados. También se debe considerar la duplicidad de los elementos o equipos críticos y sobre todo, considerar la operación y mantenimiento de la planta de tratamiento. Acá podemos encontrar una gran cantidad de errores de diseño que causan problemas de operatividad, como por ejemplo, tanques o equipos inaccesibles para limpieza o mantenimiento, ausencia o mala ubicación de rutas de acceso para limpieza de la planta, equipos sin respaldo o repuestos, etc.
De esta forma, así como el diseño se sustenta en una buena caracterización, la operación de la planta de tratamiento se sustenta en un buen diseño.
Puesta en marcha del sistema (¿Cómo empezamos?)
Este es el pilar que casi nunca se ve y el que casi nadie toma en cuenta. Sea una planta de tratamiento físico- químicao biológica, esta debe tener un adecuado proceso de puesta en marcha. Los tiempos y costos de la puesta en marcha se deben considerar también en el proyecto. Por ejemplo, un reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed o RAFA: Reactor Aerobio de Flujo Ascendente como se le conoce en español) puede demorar de 6 a 24 meses en ponerse en marcha. Un reactor aerobio de lodos activados convencional debe llevar un proceso de puesta en marcha manteniendo una relación adecuada F/M (cantidad de comida por microorganismos) que puede tardar varias semanas. Un proceso de coagulación/floculacióndebe pasar por una etapa de calibración y ajustes que puede durar de varios días a varias semanas. 
Esta etapa, al igual que las otras, es fundamental. Una planta de tratamiento no es un electrodoméstico que nada más se conecta y comienza a funcionar. Generalmente, las plantas de tratamiento tienen las etapas mencionadas arriba y es necesario que un ingeniero o técnico con conocimiento ayude a que el sistema llegue a las condiciones adecuadas de operatividad. Así, por ejemplo, en un reactor aerobio convencional, las bacterias son las que tratan el agua residual metabolizando la carga orgánica biodegradable. Si no hay una adecuada puesta en marcha, no se va a desarrollar una biomasa adecuada (ni en cantidad ni en composición) y entonces, el reactor se convertirá en un tanque de retención en el que, en lugar de obtenerse una eficiencia de tratamiento del 90% típica de los sistemas aerobios, apenas se va obtener un pequeño porcentaje ya que la contaminación en el agua, sale prácticamente igual que como entró.
Como se mencionó arriba, esta es una etapa que generalmente no se considera en el proyecto y no se presupuesta, y muchos proyectistas ni siquiera la toman en cuenta ya que entregan la planta y se van, dejando el problema en manos del cliente, quien generalmente no tiene ni el conocimiento ni los recursos para una adecuada puesta en marcha. Acá es donde nos encontramos plantas de tratamiento bien diseñadas y construidas basadas en una caracterización adecuada pero que, en palabras del cliente “por alguna razón nunca ha funcionado”.
Operación y mantenimiento (¿Qué hay que seguir haciendo?)
Una planta de tratamiento de aguas residuales, no trabaja sola, se le debe dar continuidad operativa. Contrario a la creencia de mucha gente, una planta de tratamiento no es una estructura con bombas y equipos conectados a un pánel que los mantiene encendidos y donde se tira las aguas residuales y mágicamente se limpian. Ya sea sencilla, compleja, completamente manual o automatizada, una planta de tratamiento debe monitorearse y controlarse continuamente y durante toda su vida útil.
Una vez concluida la puesta en marcha, sea cual sea el tipo de sistema, debe haber un nivel de control. Desde plantas de aguas ordinarias que requieren que un operador llegue a veces a limpiar las rejillas y que un electromecánico revise los equipos de vez en cuando hasta las plantas complejas que necesitan varios operadores por turno durante 24/7, todas requieren operación, monitoreo y control operativo. Ya la época de las lagunas de oxidación que nadie veía quedó atrás en el pasado, y sin embargo, aún así, las lagunas había que limpiarle los lodos cada cierta cantidad de meses.
Este pilar es otro de los pilares que más falla, porque los clientes pocas veces toman en cuenta en el presupuesto que la planta de tratamiento, una vez puesta en marcha, va a tener costos de operación. Y son costos importantes como químicos, mano de obra, equipo de laboratorio
y medición, servicios externos, etc. Por esta razón, como generalmente no se presupuesta o en su defecto, se
presupuesta mal, es que también se opera mal. No considerar esto, es como ir de paseo, y presupuestar solamente el hotel y no considerar la comida. En algunos casos esta comida puede ser más costosa que el alojamiento. De la misma forma, hay casos en que la operación de la planta de tratamiento puede generar un costo mayor al costo de los equipos y la construcción.
Una planta de tratamiento puede haberse diseñado, construido y puesto en marcha con los más altos estándares de ingeniería pero, si se deja operando sola, sin supervisión o control, tarde o temprano fallará, colapsará o quedará en el abandono.
Conclusiones
Recapitulando, estos 4 pilares fundamentales tienen la misma importancia en la implementación de un proyecto de tratamiento de aguas y si alguno falla, es muy probable que el proyecto completo falle. En algunos casos, como cuando el sistema está bien diseñado y construido basado en una buena caracterización y lo que se requiere es una adecuada puesta en marcha y operación, es relativamente sencillo poner a funcionar el sistema. Sin embargo, si lo que falló es la caracterización y la planta no tiene las dimensiones y capacidad adecuadas, o si tiene un diseño deficiente, esto implicará desarrollar un proyecto de mejora completamente nuevo con erogaciones de fondos más altas para actualizar el sistema existente.
Si buscáramos la causa raíz de cualquier problema de una planta de tratamiento, la encontraríamos en un fallo en alguno de estos pilares. Así, la típica queja de una planta de tratamiento: “el mal olor” se encuentra su raíz identificando en cuál de los pilares hubo un fallo: está sobrecargada la planta? (1er pilar), es la aireación adecuada? (2do pilar), hay suficiente biomasa aerobia? (3r pilar), se ha hecho el descarte de lodos apropiado? (4to pilar)
Finalmente, me gustaría hacer mención que, estos pilares, no sólo deben tomarse en cuenta para la implementación de un proyecto nuevo, sino también para proyectos de mejoras o ampliaciones. No se debe escatimar recursos para evitarse alguna de estas fases, porque luego los costos pueden ser considerablemente mayores. Muchos proyectistas no los toman en cuenta en las ofertas con el fin de ganar el proyecto por precio pero luego el cliente es el que tiene que lidiar con estos inconvenientes.
Es muy importante que los clientes tengan siempre presente y tomen en cuenta estos 4 pilares para que cuando se presupueste el proyecto, se consideren dentro de los costos y no terminen siendo una desagradable sorpresa.
Elaborado por Ing. Federico Solera Herrera