Taller “Operación y Mantenimiento de Sistemas de Alcantarillado Sanitario y Plantas de Tratamiento de

Aguas Residuales”, dirigido a Ingenieros.

Taller SANAA-FHIS

Tema : Evaluación de Eficiencia en una PTAR

Tema : Evaluación de Eficiencia en una PTAR

La Ceiba, Atlántida, Honduras, del 03 al 08 de Marzo de 2014

Expositor: Oscar Eduardo García

Puesto: Jefe Sub Sistema Alcantarillado Sanitario

Evaluación Evaluación Objetivo: Comparar la capacidad real del tratamiento residual con la capacidad teórica del diseño con las exigencias de calidad de la normatividad.

Contar con los siguientes requisitos:

Que la planta esté operando

Que posea requisitos de calidad y operación del agua

Documentar en su caso y optimizar los diferentes procesos que integran la planta y conocer las eficiencias de operación específicas de los procesos

Objetivo de las EvaluacionesObjetivo de las Evaluaciones

•Conocer el grado de eficiencia con que es operada la infraestructura de tratamiento

• Definir criterios de diseño apropiados para nuevas plantas

• Identificar las inversiones requeridas para rehabilitación

• Identificar las necesidades de capacitación

• El monitoreo permanente contribuye a definir la causa del problema y puede indicar la acción requerida

Tipos de EvaluaciónTipos de Evaluación•CONTINUA – una vez por semana•ESTACIONAL – época cálida y época fría seca (5 semanas).

Las evaluaciones son el mecanismo apropiado para la optimización de los diferentes sistemas de tratamiento y contribuyen con el conocimiento que permite obtener nuevos y mejores diseños.

Nombre de la planta de tratamiento Fecha

Nombre del evaluador responsable

Longitud Latitud Altitud msnm

Temperatura media del mes más frío °C

Evaporación mm

Precipitación mm

Caudal de diseño m3/d

Población (o industria) servida Hab

Dirección y velocidad del viento km/h

Objetivo del tratamiento

Croquis de la ubicación del sistema (dirección, de ser el caso).

Evaluación del Diseño físico Evaluación del Diseño físico

(Indicar el norte)

Hoja 1/3

Esquema general del sistema, vista en planta.

Hoja 2/3Evaluación del Diseño Físico Evaluación del Diseño Físico

Hoja 3/3 Evaluación del Diseño Físico Evaluación del Diseño Físico Condiciones de acceso a la planta

Acceso dentro de la planta

Distancia a la zona habitacional más cercana km

Canal para excedencias

Estructuras de derivación

Rejillas

Desarenador

Estructura de medición de caudal

Tratamiento Primario

Tratamiento Secundario

Tratamiento Terciario

Deshidratacion de Lodos

Desinfeccion

Barreras de protección con árboles

Protección de las instalaciones

Observaciones generales:

Procedimiento para evaluaciónProcedimiento para evaluación1.Visita de Campo Descripción del Sistema de Tratamiento2. Recopilación de información existente como: Ubicación del sistema de tratamiento a evaluar Población de la comunidad Numero de Conexiones actuales Datos de laboratorio Aforos Tipos de sistema de tratamiento Planos y Dimensiones de las estructuras existentes Toma de datos de campo ( color, olor, sólidos, etc. )3. Sistematización de la información recolectada4. Selección de parámetros para analizar y frecuencia5.Medicion de caudales6. Toma de muestras para ser llevadas a laboratorio7. Análisis de resultados8. Conclusiones y toma de decisiones para realizar mejoras

Evaluación de Un Reactor Anaeróbico de Flujo Ascendente

Tegucigalpa M.D.C.

Ubicación PTAR a EvaluarUbicación PTAR a Evaluar

Inspección de CampoInspección de Campo

Esquema del sistema a EvaluarEsquema del sistema a Evaluar

RAFA

Lodo digerido , a patio de secado de Lodos

Cuerpo Receptor

Descripción de los componentes Descripción de los componentes

3. Tratamiento Secundario 4. Patio de Secado de Lodo

1. Pre tratamiento 2. Tratamiento Primario

Información RecolectadaInformación Recolectada

Sistematización de la InformaciónSistematización de la Información

Implementación de Unidad de medición de Implementación de Unidad de medición de CaudalesCaudales

Instalación de Vertedero Rectangular

Medición de Lamina de Agua sobre el Vertedero Rectangular

Aforo Volumétrico

Calculo de CaudalesCalculo de Caudales El cálculo del caudal se realiza mediante la fórmula de vertedero

rectangular de pared delgada sin contracciones, en el cual solo se introduce la altura de la película de agua sobre el vertedero y la longitud de cresta resultando el caudal en m3/seg. La formula se describe a continuación: Q=1,84LH1,5 Donde; Q= Caudal, m3/s H= Cabeza sobre el vertedero, m. La cabeza mínima es de 0,06 m L= Longitud de la cresta del vertedero, m Los resultados obtenidos de la medición de caudales se presentan en la grafica que se detalla adelante.

Parámetros Seleccionados Parámetros Seleccionados

Para realizar una evaluación practica y rápida de los procesos de la PTAR, se determino utilizar únicamente aquellas pruebas que miden la condición de las aguas residuales y que explican el proceso de descomposición de las sustancias orgánicas como lo es la DQO y las pruebas para la remoción de sólidos en suspensión y sedimentables.

Puntos de MuestreoPuntos de Muestreo

1. Ingreso al Pretratamieto2. Salida del Reactor Anaeróbico3. Salida del Filtro Percolador4. Salida del Decantador

Toma de Muestras para Analizar en el LaboratorioToma de Muestras para Analizar en el Laboratorio

Resultados ObtenidosResultados Obtenidos

CALCULOS Y ANALISISCALCULOS Y ANALISIS

Reactor Anaerobio Reactor Anaerobio

En cuanto a los resultados se puede decir que afecta mas los caudales bajos , ya que las concentraciones de DQO es mas alto y afecta el rendimiento , obteniendo una eficiencia mínima de casi un 52 % de remoción de carga DQO , en promedio el resultado es de un 61 % de remoción , lo cual se considera aceptable.

En cuanto a SS y SST , tan solo con el RAFA se cumple con la normativa Hondureña por lo que funciona muy bien como un sedimentador.

El RAFA cuenta con 16 entradas, de agua mediante tubería de 100 mm ,la cual conduce el agua residual hacia el fondo del reactor , para luego tener un ascenso ,obteniendo un mejor contacto con el manto de lodo.

Min (3.63) Max (8.068)Vel. Ascencional ( m/h) 0.54 1.21 0.5-1.20Carga Organica Kg DQO/dia Entrada 303.60 331.11 -Carga Organica Volumetrica KDQO m3/m2.d 2.43 1.19 1.5-2.0TR , Horas 9.6 4.3 8.0-10Carga Hidraulica Volumetrica 2.5 5.58 5 m3/m3.dEficiencia 51.58 % 75.00% 55-75

Resultados RAFADimensiones

RAFAParametros

BibliograficosCaudal ( l/s)

H= 5.2 m; A = 24 m2;

V= 125 m3 Q = 359.3 m3/dia

Filtro BiológicoFiltro Biológico

Min (3.63) Max (8.068)Baja Carga Alta Carga

Carga Hidraulica Superficial ( m3/m2.d) 18.08 40.18 < 9.6 > 20Carga Organica de Entrada ( Kg DBO5/dia) 47.06 ( DQO 75.9 ) 99.4( DQO 160.0 ) - - Area= 175 m2Carga Organica Volumetrica KgDBO5m3.d 0.87 1.84 0.08-0.40 0.40-4.80 Cv= 0,14 Profundidad - - 1.50-3.00 1.00-2.00Eficiencia ( % ) 2.00% 6.09% - -

Dimensiones Filtro

Resultados FiltroCaudal ( l/s)

H= 3,10 m; A = 17,35 m2; V= 53,78 m3

D= 4.70 m

Parametros Bibliograficos Dimensiones

según resultados

Como se puede apreciar en la Tabla , la eficiencia del filtro es severamente afectada por la carga orgánica de salida en el RAFA y a su ves por la carga hidráulica generada por los picos de caudales.

Si se tuviera que partir con los parámetros de salida del RAFA , se debería cambiar el dimensionamiento del Filtro en mas del 100 % de su tamaño original.

Con lo correspondiente a los SS y SST , el filtro esta enviando mas materia orgánica al sedimentador que la de entrada , aumentando cuando hay picos máximos en los caudales.

Sedimentador Sedimentador Dimensiones

Sedimentador Resultados RAFA

Caudal ( l/s)Parametros

BibliograficosMin (3.63) Max (8.068)

H= 4,40 m; A s= 28,27 m2; V= 80,00 m3 D=

6,00 m

Vel. Ascencional ( m/h) 0,72 1,6 1,25-2,50

TR , Horas 6,12 2,75 1,5 -2,50

Eficiencia 4,05 31,02

El sedimentador prácticamente, termina de pulir el proceso de tratamiento a pesar de que el filtro le carga mas de materia orgánica de lo que esta previsto.

La eficiencia del sedimentador en cuanto a DQO , es mayor cuando hay caudal máximo, de lo contrario el tiempo de retención es mayor y se genera un proceso anaerobio , el cual es notorio en el sitio cuando no hay servicio de agua ,despidiendo sulfuro de hidrogeno.

La eficiencia al final del proceso , en promedio cumple con la normativa de descarga de aguas residuales , con valor menor de 200 mg/l de DQO, y en cuando a SS y SST los resultados son aun mejores.

ConclusionesConclusiones

• Se puede comprobar que el sistemas de tratamiento evaluado si cumple con la normativa hondureña de vertidos líquidos domésticos en lo que corresponde a DQO , Sólidos Sedimentable y Sólidos Suspendidos por lo que si se puede utilizar como una tecnología apropiada en comunidades urbanas o rurales del país.

• La eficiencia del proceso de tratamiento en la PTAR , es afectado por la variación de caudales , especialmente cuando no hay servicio de agua por lo que la concentración de DQO es mayor.

• Una vez realizada la labor de análisis y sistematización de los datos tanto de campo como de laboratorio se pueden proponer mejoras al sistema para elevar su eficiencia.

ConclusionesConclusiones El RAFA como tratamiento primario es una excelente alternativa , ya que con

poco espacio y cero coste de energía se consigue reducir contaminación al agua

La inclusion de diferentes entradas de agua a la parte inferior del RAFA , se consigue mejorar la eficiencia , ya que hay mayor contacto del agua con las bacterias anaeróbicas que degradan la materia.

La temperatura es idónea para la implementación en países tropicales , ya que contribuye a la generación de estas bacterias.

En el RAFA a mayor caudal , menor concentración de DQO y menor eficiencia en la reducción de carga contaminante , a menor caudal mayor concentración y mayor eficiencia , solo que le parámetro queda arriba de la norma.

ConclusionesConclusiones Si se compara una Fosa séptica común con TRH de 24 horas, esta

requeriría 5.6 veces mas de volumen y rendimiento inferior al RAFA .

Con la inclusión de tecnologías apropiadas en el país se podrá alcanzar una mayor cobertura de servicios de saneamiento, mejorando así la calidad de vida de las personas y el ambiente.

Se deberá analizar con mas profundidad el régimen de caudales , para hacer una mejor regulación de los picos , tanto altos como bajos , en la que se podrían proponer un tanque homogeneizador o aun mejor un suministro mejor sistematizado en la red del servicio de agua , ya que es muy puntual.

El filtro Percolador no funciona bien por estar recibiendo cargas hidráulicas arriba de las de diseño, y para mejorar su eficiencia se podria colocar un recirculo y así se acerque al parámetro de un filtro de alta carga.