Parta de la norma y después elija el proceso
El orden habitual de selección es población, luego caudal y después proceso, pero el proceso no queda libre una vez fijada la norma de vertido. La norma fija las concentraciones que la planta debe cumplir en promedio diario, y la concentración fija las etapas de tratamiento capaces de alcanzarla. En la GB 18918-2002 los grados van del grado 1A, el más estricto de los grados publicados en la tabla de normas, al grado 1B y luego al grado 2.
Leer los límites, grado por grado
Los límites del grado 1A son DQO 50 mg/L, DBO₅ 10 mg/L, sólidos suspendidos 10 mg/L, nitrógeno amoniacal 5 mg/L, nitrógeno total 15 mg/L y fósforo total 0.5 mg/L. El grado 1B los relaja a DQO 60 mg/L, DBO₅ 20 mg/L, sólidos suspendidos 20 mg/L, nitrógeno amoniacal 8 mg/L, nitrógeno total 20 mg/L y fósforo total 1 mg/L. El grado 2 va más lejos: DQO 100 mg/L, DBO₅ 30 mg/L, sólidos suspendidos 30 mg/L, nitrógeno amoniacal 15 mg/L y fósforo total 3 mg/L, sin límite de nitrógeno total en la tabla.
Las diferencias entre los grados no son uniformes. Pasar del grado 2 al grado 1B reduce aproximadamente a la mitad el límite de orgánicos. Pasar del grado 1B al grado 1A vuelve a reducir a la mitad los límites de sólidos suspendidos y de fósforo, y esas dos son las cifras que deciden si un clarificador convencional es suficiente.
Ayuda leer las cifras como obligaciones de tratamiento y no como una puntuación. Un límite de sólidos suspendidos de 10 mg/L se sitúa cerca de lo que puede sostener un clarificador bien operado, así que la cifra del grado 1A suele cumplirse con un filtro o una membrana y no solo con sedimentación. Un límite de fósforo total de 0.5 mg/L exige una etapa de eliminación biológica de fósforo o dosificación química, porque el tratamiento biológico ordinario no lo alcanza de forma fiable. El grado 1B, con 1 mg/L de fósforo y 20 mg/L de sólidos suspendidos, es el objetivo más indulgente.
La regla de los paréntesis del nitrógeno amoniacal
El nitrógeno amoniacal es el parámetro que sorprende a la gente, porque el límite aplicable depende de la temperatura. El grado 1A dice 5 mg/L, con 8 mg/L entre paréntesis. El valor fuera de los paréntesis aplica cuando la temperatura del agua es superior a 12 °C, y el valor entre paréntesis aplica a 12 °C o menos. El grado 1B se escribe 8 y 15, y el grado 2 como 15 y 30, con la misma regla.
Un diseño comparado contra la mitad equivocada del paréntesis puede parecer conforme en verano y no conforme en invierno, o al revés. La regla de los paréntesis debe leerse antes de cualquier comparación, no después.
Del grado al tren de tratamiento
Cada grado corresponde a una combinación de procesos que normalmente lo entrega. El grado 2 y el grado 1B se cubren con un tren A/O o A²/O con clarificador secundario y desinfección; cuando solo se controlan los orgánicos, la biología puede recurrir a la oxidación biológica por contacto. El grado 1A necesita más: un tren A²/O o MBBR con clarificador secundario seguido de tratamiento avanzado —sedimentación por coagulación, un filtro de lecho profundo y desinfección— o un MBR directamente.
La ruta del MBR merece entenderse porque intercambia un costo por otro. Omite el clarificador secundario y ocupa menos espacio, pero el consumo de energía y el reemplazo de membranas cuestan más; en caudales pequeños suele ser la mejor opción. Por eso un MBR compacto es una respuesta común cuando un límite de grado 1A se cruza con un sitio pequeño. Las combinaciones de procesos son práctica común de ingeniería y no un requisito obligatorio de la norma, así que son un punto de partida para el diseño, no la regla en sí.
La aireación extendida es la otra respuesta común, y es la convención de Oriente Medio. La guía de diseño de esa región la describe como un tiempo de aireación de 18–36 h, unos sólidos suspendidos del licor mezclado de 3000–6000 mg/L y una edad del lodo de 10–30 días. Ocupa más volumen de tanque que un MBR, pero no tiene membrana que reemplazar, lo que conviene a un sitio donde las refacciones y el mantenimiento especializado son difíciles de conseguir.
Reutilización: la norma no es el único límite
Cuando el agua tratada se va a reutilizar, cumplir la norma de vertido no es el final de la cuestión. Un esquema de reutilización se rige por los límites de la aplicación a la que sirve, y una planta que vierte conforme a la norma puede aún necesitar tratamiento adicional para riego, áreas verdes o uso en proceso. El MBR con desinfección cubre la mayoría de los servicios de reutilización, con MBR y ósmosis inversa cuando se requiere un alto grado de desalinización. Los límites de calidad del agua para la aplicación de reutilización proceden de las normas de reutilización y no de la norma de vertido.
La calidad del agua de reutilización se rige por separado, y la tabla remite a dos normas para ella: GB/T 18920-2020 y GB 50335-2016. Un objetivo de reutilización debe fijarse durante el dimensionamiento, porque la etapa de tratamiento que lo alcanza se añade antes de construir la planta y no después.
Exportar a Europa
Los proyectos fuera de las normas nacionales trabajan con un permiso local, y en Europa la dimensión de producto se cubre por separado con la EN 12566-3. Una planta que entra al mercado del Reino Unido o de la UE normalmente lleva un ensayo de tipo EN 12566-3 junto con el permiso de vertido local, y en el Reino Unido el vertido también queda sujeto al permiso y a las condiciones del campo de drenaje. Los dos requisitos no son intercambiables: el ensayo de tipo describe el producto, y el permiso rige el vertido en el sitio.
El país de destino fija los límites, no el proveedor
Una planta exportada a otro país se rige por los límites de ese país, y esos límites los fija su autoridad ambiental y se plasman en un permiso para el sitio concreto. Nada en el suministro del equipo cambia eso, y por eso la primera tarea en un proyecto de exportación no es elegir un proceso sino buscar documentos: localizar la autoridad que emite el permiso de vertido y obtener el reglamento que esa autoridad publica, en lugar de una tabla de límites transmitida por un proveedor.
Normalmente existen dos capas. Un instrumento nacional contiene los límites generales del sector, y una segunda autoridad puede endurecerlos para el sitio concreto: una autoridad de cuenca, una provincia o un municipio. Cuando el agua receptora se clasifica como sensible, o cuando el vertido va a una cuenca protegida, el permiso será más estricto que la cifra nacional. El permiso también contiene el detalle práctico que sigue una prueba de cumplimiento: los parámetros, los puntos de muestreo y el periodo de promediado.
- Filipinas: las normas generales de efluentes las publica el Department of Environment and Natural Resources (DENR) a través de su Environmental Management Bureau, como una Orden Administrativa del DENR. El permiso para un sitio lo emite la oficina regional del DENR, y una planta en la cuenca de Laguna de Bay también queda sujeta a la autoridad de la cuenca.
- Indonesia: las normas sectoriales nacionales se fijan a nivel ministerial por el Ministerio de Medio Ambiente y Silvicultura (KLHK) en un reglamento ministerial, y los reglamentos provinciales o distritales pueden fijar valores más estrictos para el mismo sector; esa capa local es donde más a menudo queda en evidencia un diseño importado.
- Arabia Saudita: el regulador ambiental es el National Center for Environmental Compliance (NCEC), y los permisos anteriores del mercado se redactaron conforme a las normas de protección ambiental de la Presidency of Meteorology and Environment (PME), que siguen siendo la referencia que llevan muchos proyectos. Los límites se indican por ruta de vertido, así que la ruta debe fijarse antes de leer el límite.
- En los tres casos, el diseño se fija contra el permiso de ese sitio, y el instrumento nacional es solo el respaldo cuando el permiso no dice nada. Un permiso obtenido tarde es un cambio de diseño; un permiso obtenido durante el dimensionamiento es un dato de entrada.
Lo que un proveedor sí puede hacer es formular las preguntas correctas a tiempo. ¿Qué autoridad emite el permiso y se ha obtenido de esa misma autoridad el texto vigente de su reglamento? ¿Cómo se clasifica el agua receptora? ¿Fija una segunda autoridad un valor más estricto? Las tablas de límites de otros países no se reproducen en esta página, porque cambian y porque un diseño fijado contra una copia desactualizada es peor que uno fijado contra nada.