4. Cap 4 - Manual Puchukollo

MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PARA P.T.A.R DOMESTICAS

INDICE

4. MANUAL DE O&M DE LA PTAR DE PUCHUKOLLO.....................................................1794.1. Ubicación de la Planta......................................................................................................1794.2. Descripción de las Unidades de Tratamiento...................................................................1814.3. Procedimientos de Operación y Tareas de Mantenimiento..............................................191

4.3.1. By-Pass.....................................................................................................................1914.3.2. Rejas.........................................................................................................................1914.3.3. Desarenador..............................................................................................................1934.3.4. Parshall.....................................................................................................................1944.3.5. Filtro Percolador.......................................................................................................1964.3.6. Lagunas de Estabilización........................................................................................204

4.4. Responsabilidades y Seguridad del Personal...................................................................213


INDICE DE ILUSTRACIONES

Figura 4.1. Ubicación de la PTAR Puchukollo..........................................................................179Figura 4.2. Descargas de agua residual a la PTAR de Puchukollo.............................................181Figura 4.3. Emisario Principal de la PTAR de Puchukollo........................................................182Figura 4.4. Esquema de Ampliación de la Planta de Puchukollo...............................................183Figura 4.5. Esquema de la Planta de Puchukollo en la Actualidad (2013).................................184Figura 4.6. Rejas en la planta de Puchukollo..............................................................................185Figura 4.7. Desarenador en la planta de Puchukollo..................................................................185Figura 4.8. Parshall al ingreso a la Planta de Puchukollo...........................................................186Figura 4.9. Cárcamos de bombeo a l ingreso de los filtros percoladores – Puchukollo.............187Figura 4.10. Sistema de distribución en los Filtros Percoladores de Puchukollo.........................187Figura 4.11. Ventilación, canal recolector de los Filtros de Puchukollo......................................187Figura 4.12. Bafle de cemento – Estructura del Efluente de las Lagunas de Puchukollo............189Figura 4.13. Cuerpo receptor Río Seco PTAR Puchukollo.........................................................190Figura 4.14. By-Pass – PTAR Puchukollo...................................................................................191Figura 4.15. Plataforma de Acumulación de residuos extraídos en rejas.....................................192Figura 4.16. Determinación del caudal en una canaleta Parshall.................................................194Figura 4.17. Dispositivos de control para OD y PH.....................................................................195Figura 4.18. Válvula de alimentación del filtro – Puchukollo......................................................197Figura 4.19. Medición del Peso del relleno de un filtro Percolador.............................................198Figura 4.20. Espumas en el efluente de los filtros – Puchukollo..................................................200Figura 4.21. Puntos de muestreo en el Afluente y Efluente de los filtros – Puchukollo..............202Figura 4.22. Dispositivos de entrada y salida en las lagunas de Puchukollo................................205Figura 4.23. Canales de ingreso a las lagunas de Puchukollo......................................................209Figura 4.24. Acumulación de natas en lagunas de estabilización.................................................210Figura 4.25. Personal necesario para la operación de sistemas de lagunas de estabilización......213

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 4.1. Parámetros climáticos promedio de El Alto.............................................................180Tabla 4.2. Características geométricas de las lagunas...............................................................188Tabla 4.3. Funciones de la unidades de tratamiento de la PTAR Puchukollo...........................190Tabla 4.4. Valores de CV y CH para diferentes tipos de filtros percoladores.........................199Tabla 4.5. Frecuencia del control de un Filtro Percolador........................................................202Tabla 4.6. Consideraciones para la toma de muestras...............................................................207Tabla 4.7. Parámetros a ser analizados para la evaluación de Funcionamiento de lagunas de estabilización. 208Tabla 4.8. Personal necesario para la operación de sistemas de lagunas de estabilización......213Tabla 4.9. Señalización en la Planta de Tratamiento de Puchukollo.........................................219


4. MANUAL DE O&M DE LA PTAR DE PUCHUKOLLO.

4.1. Ubicación de la Planta.

La planta de tratamiento de aguas residuales Puchukollo está ubicada al Oeste de la ciudad de El

Alto, a una altura de 3.918 m.s.n.m., se encuentra entre las localidades de Puchukollo Bajo,

Huanokollo y Khiluyo. Colinda con el Río Seco por el Norte, las antenas de ENTEL por el Este, las

colinas de Khiluyo por el Noreste y con Huanokollo por el Sur y el Suroeste. El terreno de la planta

es llano con una pendiente de 1% hacia el Noreste, la llanura está cubierta de una escasa vegetación.

Figura 4.1. Ubicación de la PTAR Puchukollo.

(Fuente. GoogleEarth)

CLIMA

El clima en la ciudad del Alto es frío y seco, con un promedio anual de 7 °C (ver tabla 4.1) de

temperatura y 600 mm de precipitación. Las nevadas pueden ocurrir en cualquier época del año,

aunque lo típico es que ocurran entre julio y septiembre en horas de la madrugada y de la mañana.

Suelen ser débiles y pocas veces la nieve cuaja. En promedio, se tienen 7 días con caída de nieve

por año.

El otoño es frío y muy lluvioso, el invierno es muy frío y algo seco con nevadas ocasionales, las

heladas son muy comunes en las madrugadas. La primavera es fría con lluvias y nevadas

ocasionales. El verano es frío y lluvioso.

179


Tabla 4.1. Parámetros climáticos promedio de El Alto.Mes Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

Temperatura diaria máxima

(°C)14 14 14 14 13 11 11 12 13 15 17 16 13.7

Temperatura diaria

promedio (°C)9 9 9 7 5 3 3 4 6 7 9 10 6.8

Temperatura diaria mínima

(°C)4 4 3 -1 -3 -5 -6 -5 -2 -1 1 3 -0.7

Días de lluvias (≥1mm)

4 4 3 0 0 0 0 0 0 0 1 3 15

Días de nevadas (≥1cm)

0 0 0 0.1 0.2 0.8 2.3 1.6 1.5 0.6 0.1 0 7.2

(Fuente. http://es.wikipedia.org)

RIO SECO

El curso de agua de río Seco se origina en las estribaciones de los nevados de Chacaltaya, en la

provincia Murillo; atraviesa la ciudad de El Alto en dirección Norte-suroeste, formando parte de la

Cuenca Endorreica y la sub-cuenca río Katari; ingresa a la ciudad de El Alto, por el sector norte del

distrito 5 y atraviesa los distritos 4 y 3. En su transcurso por la ciudad, el río alcanza un largo

aproximado de 10 Km y abarca anchos variables, que en ciertos lugares superan los 40 metros. Su

caudal aproximado, es de 0.109 (m3/s). (Gutiérrez – Zubieta, 2010).

180


4.2. Descripción de las Unidades de Tratamiento.

En la ciudad de El Alto la gran mayoría de los distritos 1, 2, 3, 4, 5, 6 y parte de las zonas de los

distritos 7 y 8, descargan sus aguas a la PTAR de Puchukollo (ver Figura 4.2). Las aguas

descargadas por esta urbe son colectadas atravéz del sistema de alcantarillado sanitario de la ciudad

y llevadas hasta la Planta mediante un emisario principal (tubo de hormigón armado de diámetro

1000 mm, ver Figura 4.3), la cual está administrada por EPSAS.

Figura 4.2. Descargas de agua residual a la PTAR de Puchukollo.

5 6

3 1

2

8

4

7 9

PLANTA DE PUCHUKOLLO

Municipio de ACHOCALLA

Municipio de VIACHA

(Fuente. Red Hábitat, 2011)

181


Figura 4.3. Emisario Principal de la PTAR de Puchukollo.

(Fuente. Red Hábitat, 2011)

La planta de tratamiento de Puchukollo tiene una superficie total de 127 hectáreas. En las gestiones

1997 y 1998 se construyeron 13 lagunas de estabilización divididas en dos series (II y III) en una

superficie de 47.84 hectáreas. Comenzó a operar el 9 de noviembre de 1998. Fue diseñada para una

capacidad es de 430 (l/s) como máximo, (340 (l/s) en época de lluvias y 260 (l/s) en época de

estiaje), con un tiempo de retención según diseño de 28 días, con carga actual de 40 a 45 días.

En épocas de lluvia, puede alcanzar de hasta 1.800 (l/s), en estos casos, se abre las compuertas (By-

Pass) para llevar todo el caudal al Río Seco; debido a que la ciudad de El Alto cuenta con un solo

sistema de recolección de aguas residuales domésticas e industriales, además de las aguas pluviales.

(Gutiérrez – Zubieta, 2010).

Debido a problemas que enfrenta la planta de Puchukollo durante los 15 años de funcionamiento, en

lo que se refiere a la capacidad de tratamiento y la eficiencia en la remoción de algunos de los

parámetros, EPSAS ha optado por ampliar la planta, bajo el siguiente criterio, están previstas 4

etapas (fases) para la ampliación y se estima que la última etapa culminaría el 2035.

Está previsto construir 3 lagunas anaerobias más (ver Figura 4.4). Las lagunas anaerobias existentes

y las lagunas anaerobias futuras van a enviar sus aguas a cárcamos donde mediante bombeo el agua

será enviadas a 13 filtros que serán construidos también en 4 etapas. Desde este lugar el agua será

enviada otra vez con bombas a las lagunas facultativas de ambas series, que tendrán la función de

lagunas de sedimentación. Posteriormente el agua saldrá de las lagunas de maduración pata terminar

con el tratamiento en una planta de desinfección.

182


Figura 4.4. Esquema de Ampliación de la Planta de Puchukollo.

B

D

Lan1

Lan2

Lan3

RS

E - II E - III

E R

P P

D

LAGUNAS SERIE II LAGUNAS SERIE III OTROS

II - 1 Laguna Anaerobia III - 1 Laguna Anaerobia FP Filtro PercoladorII – 2 Laguna Facultativa III – 2 Laguna Facultativa B Estacione de BombeoII – 3 Laguna Facultativa III – 3 Laguna Facultativa D DesinfecciónII – 4 Laguna de Maduración III – 4 Laguna de Maduración E EmisarioII – 5 Laguna de Maduración III – 5 Laguna de Maduración R Rejilla

II – 5T Laguna de Totoras III - 6 Laguna de Pulimiento D DesarenadorII - 6 Laguna de Pulimiento Lan Laguna Anaerobia (ampliación) P Parshall

EG Efluente General RS Río SecoE – IIE- III

Enfluente serie IIEnfluente serie III

(Fuente. Elaboración Propia en base a Gutiérrez – Zubieta, 2010).

Por el costo elevado y la falta de recursos económicos fue necesario que el proyecto en la primera

etapa se divida en 2 fases, (gestión 2009 y 2013 – par una población estimada a servir 714.904

habitantes), en la cual la fase 1A consta de 3 filtros, tuberías y bombas necesarias (construidas en la

gestión 2010- ver Figura 4.5) y en la etapa 1B se complementará con 2 filtros adicionales más y la

desinfección. (Gutiérrez – Zubieta, 2010).

Por la topografía en la que se encuentra la planta, las aguas residuales pasan a través de las

diferentes unidades de tratamiento por sistemas de Lagunaje por simple gravedad. En el caso de los

filtros percoladores el efluente de estas unidades son bombeadas hacia las lagunas facultativas de

ambas series.

183


Figura 4.5. Esquema de la Planta de Puchukollo en la Actualidad (2013).

LAGUNAS SERIE II LAGUNAS SERIE III OTROS

II - 1 Laguna Anaerobia III - 1 Laguna Anaerobia FP Filtro PercoladorII – 2 Laguna Facultativa III – 2 Laguna Facultativa A -B Estaciones de BombeoII – 3 Laguna Facultativa III – 3 Laguna Facultativa D DesinfecciónII – 4 Laguna de Maduración III – 4 Laguna de Maduración E EmisarioII – 5 Laguna de Maduración III – 5 Laguna de Maduración R Rejilla

II – 5T Laguna de Totoras III - 6 Laguna de Pulimiento D DesarenadorII - 6 Laguna de Pulimiento SC Sala de Control P Parshall

EG Efluente General RS Río SecoE – IIE- III

Enfluente serie IIEnfluente serie III

(Fuente. EPSAS, 2007).

PRE-TRATAMIENTO

By-Pass: Al ingreso a la planta, un vertedero By-Pass permite desviar los caudales excedentes

generados por aguas de lluvia (no existe red pluvial en El Alto) hacia Río seco (ver Figura 4.14).

Rejas: En el canal de ingreso, un sistema doble de rejas inclinadas permite la retención de los

sólidos más voluminosos. Las cribas son constituidas de barrotes de metal con espaciamientos de

5(cm) y 3(cm) respectivamente (ver Figura 4.6).

184


Figura 4.6. Rejas en la planta de Puchukollo.

Reja al ingreso de la Planta Rejas después de los desarenadores(Fuente. Elaboración Propia)

Desarenador: Entre los dos sistemas de rejas, las aguas pasan por un desarenador constituido por

dos compartimientos (ver Figura 4.7), cada uno con dos buzones de purga acoplados en su base a

válvulas de FFD=100 mm, para operar la limpieza del material retenido.

Figura 4.7. Desarenador en la planta de Puchukollo.

Desarenador de 2 compartimientos Compuertas para la limpieza de la unidad.(Fuente. Elaboración Propia)

Medición de caudales: En el canal de ingreso (ver figura 4.8) y en los efluentes de las series II y

III, tres canales Parshall permiten la determinación de caudal, mediante unas tablas de

correspondencia específicas de cada Parshall. En la desviación del canal de ingreso hacia la serie

III, se instaló una lámina metálica movible a manera de caudalímetro rectangular.

185


Figura 4.8. Parshall al ingreso a la Planta de Puchukollo.

(Fuente. Elaboración Propia)

TRATAMIENTO BIOLÓGICO

Filtros Percoladores: Los tres Filtros Percoladores reciben las aguas provenientes de las lagunas

Anaerobias de ambas series (II y III), el residuo pasa por un cárcamo y es bombeado a cada filtro

circular (ver Figura 4.9) en donde es distribuido por encima del lecho (SESSIL) mediante un

distribuidor giratorio.

Los distribuidores de los filtros consisten en dos brazos montados sobre un pivote en el centro del

filtro (impulsados con motores) que gira en el plano horizontal (ver Figura 4.10). Los brazos son

huecos y tienen boquillas por las que se descarga agua residual sobre el medio filtrante. La

distancia entre los brazos y la parte superior del lecho es de 20 cm.

Cada uno de los filtros posee un sistema de desagüe inferior que además de cumplir la función de

ventilación del sistema (ver Figura 4.11), recoge el agua tratada y los sólidos biológicos que se han

separado del medio, y son llevados al canal colector de la unidad que llega hasta los cárcamos de

bombeo, los cuales trasladan las aguas hasta las lagunas Facultativa de ambas series.

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Figura 4.9. Cárcamos de bombeo a l ingreso de los filtros percoladores – Puchukollo.


Figura 4.10. Sistema de distribución en los Filtros Percoladores de Puchukollo.


Figura 4.11. Ventilación, canal recolector de los Filtros de Puchukollo.

Ingreso del residuo al FiltroSistema de ventilación inferior

Canal recolector del efluente de los filtros.

Canal de salida de los filtros. Cárcamos de bombeo hacia las lagunas


187


LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN

Un canal principal conduce las aguas a dos series de lagunas de estabilización: una denominada

serie II, la otra serie III (ver Tabla 4.2). Las aguas ingresan a la primera laguna de cada serie, II-1 y

III-1. Canales By-Pass internos permiten desviar las aguas a las lagunas II-2 y III-2, durante los

períodos de limpieza de la primera laguna de cada serie (extracción de lodo).

Cada serie es constituida por seis lagunas:

- Una laguna anaerobia-facultativa (II-1 y III-1)

- Dos facultativas (II-2 y II-3 por un lado, III-2 y III-3 por otro)

- Dos de maduración (II-4 y II-5, III-4 y III-5)

- Una de pulimento o acabado final (II-6 y III-6).

En la serie II existe una laguna experimental con plantación de totoras (II-5T), paralelamente a la

laguna II-5. El agua pasa de una a otra laguna por rebalse a través de un bafle de cemento (ver

Figura 4.12).

Tabla 4.2. Características geométricas de las lagunas.

Lagunas Profundidad(m)

Área(m2)

Volumen(m3)

S E R I E IIII-1 Anaerobia-facultativa 4.82 54873.00 190818.09II-2 Facultativa 3.95 52943.80 120251.60II-3 Facultativa 2.80 29898.00 64653.43II-4 Maduración 1.60 36304.40 34342.51II-5T Totoras 1.67 9723.75 9456.94II-5 Maduración 1.44 17950.00 16590.98II-6 Acabado 2.56 13411.50 23730.40

T O T A L Serie II - 215104.45 0S E R I E III

III-1Anaerobia-facultativa 4.66 71282.50 224418.95III-2 Facultativa 4.20 59788.75 154361.00III-3 Facultativa 1.76 34987.50 39085.27III-4 Maduración 1.75 25772.50 27463.63III-5 Maduración 1.80 24043.25 28225.98III-6 Acabado 2.55 20794.25 39342.49

T O T A L Serie III - 236668.75 512897.32T O T A L (II y III) - 451773.20 972741.27

188


(Fuente. EPSAS, 2007).

Figura 4.12. Bafle de cemento – Estructura del Efluente de las Lagunas de Puchukollo.

(Fuente. SEDUE, 1985)

- Laguna anaerobia: Se utiliza como un tratamiento primario o inicial. En esencia es un digestor

que no requiere oxígeno disuelto debido a que bacterias anaerobias descomponen los residuos

orgánicos.

- Laguna facultativa: Laguna en la cual existen una zona aerobia superior mantenida por las

algas y una zona anaerobia inferior. En este tipo de laguna se encuentran organismos aerobios

facultativos y anaerobios.

- Laguna de maduración: Tiene la función primordial de reducir el número de microorganismos

patógenos, por medio de una extensión en el período de retención.

- Laguna de pulimento: En esta laguna se realiza el acabado final del tratamiento, para reducir

los sólidos generados en el tratamiento (algas muertas u otros flóculos).

Aguas Subterráneas: Una red de drenaje, construida con tubos de cemento, une todos los vértices

de los diques principales, para evacuar las aguas superficiales a canales perimetrales, que recolectan

las aguas freáticas. El sistema cuenta con cámaras de inspección en cada laguna. Diez pozos

piezométricos (de los cuales 9 están situados en el interior de la planta y 1 fuera) han sido

perforados hasta profundidades de 10 a 15 m para el monitoreo de la calidad del agua subterránea y

la detección de la contaminación de las napas freáticas.

DESCARGA DEL EFLUENTE TRATADO AL CUERPO RECEPTOR

A la salida de la última laguna de cada serie, el agua es conducida por un canal de tierra hasta el

punto de descarga (efluente) al Río seco, cuerpo receptor, en estos canales independientes para cada

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serie se construyeron vertederos y filtros biológicos para incrementar la remoción de los

contaminantes.

Figura 4.13. Cuerpo receptor Río Seco PTAR Puchukollo.

Agua depurada descargada al río seco.

FUNCIONES DE LAS UNIDADES DE TRATAMIETO DE LA PLANTA

Las funciones de las diferentes etapas de tratamiento de la planta de Puchukollo se muestran en la

tabla 4.3.

Tabla 4.3. Funciones de la unidades de tratamiento de la PTAR Puchukollo.

Unidad de Tratamiento Cribado Arena DBO ColiformesSólido

sAlgas.

Reja Desarenador Filtro Percolador Laguna Anaerobia Laguna Facultativa Laguna de Maduración Laguna de Pulimiento

(Fuente. Elaboración Propia).

190


4.3. Procedimientos de Operación y Tareas de Mantenimiento.

El manual de operación y mantenimiento acá planteado para la Planta de Tratamiento de Aguas

Residuales de Puchukollo (ciudad de El Alto) propone los mecanismos necesarios para conseguir el

funcionamiento óptimo de la PTAR, otorgando a los operadores de los sistemas una herramienta de

trabajo bajo la forma de instructivos.

4.3.1. By-Pass.

Como el By-Pass está constituido de un murete de 60 cm de altura y de una compuerta (ver Figura

4.14), durante el período de lluvia, la apertura de la compuerta del By-Pass permite limitar el tirante

de agua a 60 cm, desviando al Río Seco el caudal excedentario debido a la mezcla de aguas

residuales domésticas con aguas de lluvias.

Figura 4.14. By-Pass – PTAR Puchukollo.

Compuerta

By-Pass


a) Tareas de Mantenimiento.

Las compuertas del By-Pass, debe ser limpiada mensualmente, eliminando la grasa retenida. Para

prevenir la corrosión se debe repintar con pintura negra anticorrosivo cada año. El engrase del

vástago o tornillo sin fin se debe realizar semestralmente.

4.3.2. Rejas.

La operación de las rejas se basara simplemente en monitorear e identificar cualquier obstrucción

por materiales de tamaños mayores a los que se espera obtener, de ser así se debe proceder a la

limpieza de la misma. Esto es necesario porque a medida que la basura se acumula en las rejas,

bloquea el canal de paso y causa que el flujo de agua residual se regrese por el canal de ingreso

permitiendo que se sedimente mayor cantidad de materia orgánica y ésta se descomponga

191


produciendo ácido sulfhídrico, el cual causa la corrosión del concreto, metal y pintura; además,

cuando se tiene escasa ventilación se produce una atmósfera tóxica y explosiva por la acumulación

de metano.

a) Control del Tratamiento.

Para el funcionamiento adecuado de las rejas, se deberá registrar los volúmenes de sólidos

evacuados, para poder programar de la mejor manera la evacuación de los residuos. En esta etapa es

importante controlar las velocidades de aproximación a las rejas, las mismas que se recomienda

deberán estar entre 0.50 - 0.60 m/s, para evitar sedimentación de material putrescible o arrastre de

sólidos hacia el sistema de tratamiento.

b) Tareas de Mantenimiento.

Las rejas se limpiaran frecuentemente (se recomienda una limpieza cada 4 hr.); para la limpieza se

utilizara un rastrillo, en donde los residuos acumulados son deslizados cuidadosamente hacia la

plataforma de drenaje, evitando que pasen a través de las rejas y se introduzcan a la planta.

Una vez que los residuos han escurrido, se deben depositar en la plataforma de drenaje (ver figura

4.15), y cuando los residuos hayan secado, deben ser depositados en el contenedor elevado de

basura (los residuos de la segunda reja serán trasladados con carretilla). El material acumulado en el

contenedor será evacuado quincenalmente por el servicio de limpia municipal.

Figura 4.15. Plataforma de Acumulación de residuos extraídos en rejas.


192


La plataforma ya vacía debe ser lavada antes de volver a usarlo para evitar la proliferación de

moscas y emisión de malos olores. Por otra parte, debido a que estas rejas están en una atmósfera

con humedad, hay que protegerlas de la corrosión pintándolas cada 6 meses con pintura epóxica,

previa limpieza profunda.

4.3.3. Desarenador.

El desarenador consiste en dos unidades en paralelo, cada una con dos compartimientos para la

acumulación de arenas. El desarenador A (derecha) está provisto de dos compuertas metálicas A1 y

A2 y el Desarenador B (izquierda) de dos compuertas metálicas B1 y B2 (ver figura 4.7). Para la

deposición de las arenas, se debe controlar la velocidad de las aguas de ingreso, debe estar en el

rango de 0.3 a 0.4 m/s, evitando de esta manera la precipitación de materia orgánica. (EPSAS,

2007).

En el desarenador deben considerarse los siguientes procedimientos:

- Medición periódica del lecho de arena acumulado.

- Aislamiento del desarenador accionando las compuertas en el momento en que la arena ocupe

2/3 del volumen.

- Drenaje del agua residual en la cámara mediante bombeo.

- Remoción de la arena.

- Estimación de la cantidad de arena removida para los registros en las fichas de operación.

- Transporte del material removido en volquetas y trasladados a su disposición final.

- Lavado del desarenador para ser utilizado nuevamente.

- Verificación de la cantidad de arena en las unidades subsecuentes.

- Remoción de la arena, si fuera el caso, retenida en las demás unidades de tratamiento.

Cuando el contenido de materia orgánica en el material removido es del orden del 40% al 50%

empieza a producir malos olores, el material retenido debe ser enterrado.


En el caso de esta unida de tratamiento se deberá tomar muestras semanales compuestas en el

efluente de la unidad para controlar el porcentaje de remoción del parámetro principal buscado por

esta etapa de tratamiento, los sólidos sedimentables. Por otro lado, se deberá analizar una muestra

de la arena removida en términos de sólidos volátiles.

193



La limpieza de los desarenadores de la efectuara semanalmente de forma manual, transfiriendo las

arenas a volquetas y transportadas hacia el sitio de disposición final. Los medios para el acarreo de

las arenas deben tener protección para evitar pérdidas del material.

Una vez que se haya removido todo el material de los compartimientos, se lavaran las paredes para

prevenir la acumulación de grasas y espumas de detergentes, para ser utilizado nuevamente. El

mantenimiento de las compuertas de los desarenadores seguirá el mismo procedimiento que la

compuerta By-Pass, descrito anteriormente.

4.3.4. Parshall.

En cada uno de los aforadores ubicados al ingreso y salida de las series de Lagunaje (II y II), se

determinara el caudal, para tal efecto basta con leer la escala en su punto de lectura a la entrada del

aforador cada dos horas (ver figura 4.16) y usando la ecuación y tablas (ver anexo 4)

correspondientes se obtiene el valor del caudal diario. El único aspecto que se debe cuidar es que la

descarga sea libre.

Figura 4.16. Determinación del caudal en una canaleta Parshall.

Escala

(Fuente. Elaboración propia).

Para saber si una descarga es libre, es necesario observar la superficie del agua inmediatamente

después del aforador. Si se nota el salto hidráulico en las inmediaciones del aforador, entonces es un

salto hidráulico normal y el aforador tiene descarga libre, por lo que no debe corregirse el gasto.

194


Si el lector tiene dificultad para distinguir el tipo de salto hidráulico, simplemente debe registrar las

medidas aguas arriba y aguas abajo del Parshall y calcular el caudal como corresponda.

En el canal de ingreso a la serie III, se incorporó un vertedero rectangular para evaluar la repartición

de caudal de ingreso entre las dos series. Se efectúan la lectura y el registro en la planilla

correspondiente cada 2 horas.


Antes de esta unidad aforadora, se instalaron dos dispositivos (ver figura 4.17) que determinan: una

la cantidad de Oxígeno Disuelto y la segunda el PH de las aguas residuales que entraran a las

unidades de tratamiento subsecuentes.

Figura 4.17. Dispositivos de control para OD y PH.



Los aforadores requieren de un mantenimiento semanal para que operen satisfactoriamente. Se

limpiara con cepillos especiales y detergenetes. Normalmente en este tipo de estructuras crece algún

tipo de maleza en las paredes y el azolve suelen acumularse en el fondo, particularmente en la

entrada del aforador, por lo que es recomendable limpiar esta parte, cada vez que asi lo requiera.

Para evitar la maleza, es conveniente pintar el aforador con pintura asfáltica, lo que aumentará la

vida útil del dispositivo.

195


4.3.5. Filtro Percolador.

a) Puesta en marcha.

Antes de la puesta en marcha de los filtros percoladores se debe verificar las instalaciones en cada

uno de ellos, según el siguiente detalle:

- Asegurarse que no existe ningún objeto que tapone el canal de recolección, asegurando el

libre paso del agua.

- Colocar cuidadosamente el medio filtrante, el mismo no debe ser compactado de ser así

esto puede traducir en una serie de taponamientos.

- Colocar la tubería de ingreso, usualmente la hacen los fabricantes de esta pieza.

- Posteriormente se debe colocar los brazos de distribución, los cuales estarán sujetos por

medio de unos tirantes en su parte superior.

- Verificar que el sistema gire libremente, cualquier vibración que se produzca debe ser

corregida antes de poner en funcionar la unidad.

Es recomendable poner a funcionar los filtros percoladores nuevos o los que han estado fuera de

operación, dependiendo las condiciones climáticas, es decir, evitar el periodo de lluvias, considerar

además los malos olores que se presentan en el verano y el bajo crecimiento bacteriano que se

producen en invierno.

Una vez que se comprobado en buen funcionamiento tanto del equipo mecánico como eléctrico, el

poner a funcionar la unidad es sumamente simple, basta con abrir la válvula que alimenta el filtro de

aguas residuales (ver figura 4.18) y observar cuidadosamente el giro de los brazos, así como la

correcta difusión del desecho sobre el medio filtrante.

Las boquillas deben esparcir el agua residual uniformemente sobre el lecho filtrante. Varias

semanas deben pasar (entre 10 y 15 días) para notar el desarrollo de la biomasa en el medio

filtrante, durante este periodo de crecimiento se producirá un efluente inestable.

En los primeros años los caudales son menos que 10 (l/s), para mover el distribuidor se requerirá

por lo menos 20 (l/s), por esto en los primeros años de operación puede ser posible y útil trabajar

solamente con un filtro (para aumentar la carga hidráulica) (Wagner, 2008), para luego ir

incorporando al funcionamiento uno a uno los demás filtros.

196


Figura 4.18. Válvula de alimentación del filtro – Puchukollo.


Una vez que se ha establecido una adecuada biomasa se considera que la planta se encuentra en un

estado normal de operación y se requiere de una pequeña rutina de operacional para controlar el

proceso.

b) Operación de los Filtros

Como la operación de un filtro percolador depende de la biomasa que en él se genera, es evidente

que cuando empiece a funcionar no existe una población adecuada de organismos en el medio

filtrante. La generación de una biomasa adecuada es indispensable no únicamente en unidades

nuevas, sino también en aquellas que por haber estado mucho tiempo sin funcionamiento han

ocasionado la muerte de algunos microorganismos. Por lo tanto debe evitarse que los filtros queden

fuera de operación durante un periodo de tiempo muy largo.

Durante los meses de invierno se requiere una atención cuidadosa para evitar congelamientos, las

bajas temperaturas que presenta la ciudad de EL Alto puede ocasionar la disminución de la

reproducción de los microorganismos que forman la biomasa.

Se debe controlar en los distribuidores rotatorios su velocidad de giro, la cual debe mantenerse en el

orden de 10 rpm. Por otro lado; la superficie del filtro debe mantenerse libre de vegetación en

general y de acumulaciones de hojas u otras basuras que puedan causar taponamientos y afectar el

funcionamiento de los filtros.

Para controlar el buen funcionamiento de los filtros es indispensable analizar las aguas residuales

que entran, así como el efluente de la unidad. El operador con una simple observación deberá

197


identificar la presencia de los siguientes factores: variación en los caudales, formación de espumas

en el clarificador, el calor del medio filtrante y los olores que indican cambios en la forma en que se

desarrolla el proceso biológico de tratamiento.

Será necesario medir el peso del relleno (ver figura 4.19) para constatar, que el filtro tiene una

abstracción. Normalmente el peso máximo que es aceptable es un peso de 250 (kg/m 3) para el tipo

de relleno utilizado en los filtros de Puchukollo (SESSIL), en el caso de ser superado este valor nos

indica que se pueden presentar problemas de obstrucción en el filtro.

Figura 4.19. Medición del Peso del relleno de un filtro Percolador

Medio Filtrante SESSIL - Puchukollo

(Fuente. Wagner, 2008).

Para ello se deberá lavar el filtro eso significa disminuir la velocidad de distribución de agua del

filtro y aumentar la carga hidráulica. Se deberá tener cuidado al momento de realizar esta operación

cuando se camine sobre el medio filtrante, puesto que la biopelícula que se encuentra en el medio es

sumamente resbalosa.

Principales parámetros de operación de los filtros percoladores.

- Carga volumétrica (CV): Es la masa de DBO que se aplica al filtro diariamente por cada metro

cúbico de empaque (kg DBO5/m³.dia). El valor de la CV se muestra en la tabla 4.4.

- Carga hidráulica (CH): Es el gasto o flujo que se aplica por unidad de área del filtro

(m3/m2.día). Los valores de carga hidráulica se detallan en la tabla 4.4. En caso de usar valores

diferentes a los recomendados, se debe sustentar adecuadamente con base en estudios piloto o

experiencias anteriores evaluadas por una autoridad competente.

198


Tabla 4.4. Valores de CV y CH para diferentes tipos de filtros percoladores.CV (kg DBO5/m3.día) CH (m3/m2.día)

Baja Velocidad 0.2 2.0 – 5.0Velocidad Media 0.2 – 0.5 4 – 10Alta Velocidad 0.7 – 1.0 15 - 30

(Fuente. Gutierrez – Olmo – Garcia, 2005)

Recirculación

Una fracción del residual tratado en los filtros percoladores se retorna a los mismos después de

separarlos de la biomasa en el sedimentador secundario. El flujo que se retorna es lo que se

denomina recirculación. En todo caso sería muy útil trabajar con una recirculación, pero recircular

agua significa costos de energía, por lo que el fin de una operación es evitar estos costos. En todo

caso trabajar con recirculación tiene ventajas tales como:

- Reducción del peligro de una obstrucción.

- Una carga más homogénea sobre el filtro.

- Disminución de las concentraciones en la entrada del filtro.

- Ecualización de cargas hidráulicas.

- Mejora la actividad del film biológico, es decir, mantiene húmeda la biomasa en el filtro, en el

caso en que por alguna razón no esté entrando agua residual al filtro para ser tratada, la

recirculación puede ser de utilidad para que la biomasa no se seque.

Posibles problemas de los Filtros.

La generación de malos olores está generalmente asociada con los problemas de exceso de

sobrecarga volumétrica del filtro y al crecimiento excesivo del espesor de la capa de la biomasa

sobre el medio de relleno, razón por la cual la aireación en el filtro es insuficiente. Para el control de

olores se realizarán los siguientes pasos:

- Incrementando la recirculación para aumentar el poder abrasivo y eliminar el crecimiento

biológico excesivo manteniendo las condiciones aerobias

- Reducción de la carga orgánica de la DBO.

- Cambio del relleno, por uno que presente una superficie más grande (por ejemplo medios

plásticos).

- Eliminación de grasas en el afluente del filtro.

- Aumentar la ventilación.

- Eliminando depósitos en el fondo, enjuagándolos o raspándolos.

199


Una cantidad excesiva de moscas en los filtros suele producir molestias tanto en la propia planta de

tratamiento como en el trabajo rutinario de los operadores. La proliferación de moscas del género

Psychoda se debe a un excesivo crecimiento del número de sus larvas en el interior del lecho. Por lo

tanto para evitar esto se deberá inundar la superficie del lecho, disminuyendo el intervalo de pasada

del distribuidor, con lo cual se evita la salida de la mosca. En última instancia (no recomendable) se

puede acudir al empleo de insecticidas para su eliminación, y solo bajo una estricta supervisión de

personal calificado para ello.

La presencia de estos incestos puede deberse también al mal estado del filtro con respecto a la

humedad en caso de una carga baja de DBO, operaciones discontinuas, falta de ventilación, la

temperatura del filtro es más alta que la del medio ambiente, distribución deficiente de agua o

simplemente un mantenimiento de limpieza insuficiente. Esto se puede prevenir aumentando la

carga hidráulica (recirculación), disminución de la carga, limpieza de los muros del filtro, mejorar

la distribución con un mantenimiento de los brazos distribuidores.

Las causas de la formación de espumas en los canales de salida (ver figura 4.20) son por la

presencia detergentes no biodegradables. Para la eliminación de espumas es deberá rociar agua

atomizada en las zonas de acumulación. Los canales recolectores que se encuentran en el fondo de

los filtros deben mantenerse libre de depósitos sólidos.

Figura 4.20. Espumas en el efluente de los filtros – Puchukollo.


De igual manera el encharcamiento de la superficie del lecho es uno de los problemas comunes en

un filtro percolador, en ocasiones puede presentarse acumulación de agua en la superficie. Esta agua

200


debe eliminarse, las causas pueden ser: Excesivo crecimiento de la biomasa motivado por alta carga

volumétrica, Taponado del empaque debido a pobre efectividad en la eliminación de fangos en el

sedimentador primario o excesiva cantidad de biomasa en el interior y la superficie del lecho; para

evitarla, se puede recurrir a clorar las aguas antes de la entrada, para producir la muerte de parte de

la biomasa, y un lavado enérgico para su retirada (no recomendado). En un caso extremo se detiene

la operación del filtro y se deja secar. Las medidas que se deben seguir para prevenir este hecho

son:

- Reducción de la carga orgánica de la DBO.

- En caso extremo se debe cambiar el relleno.

- Aumentar el caudal.

- Limpiar la superficie del filtro con presión alta.

- Aumentar la ventilación.

- Poner el filtro fuera de servicio y secarlo.

Uno de los problemas que se pueden presentar en los filtros no menos importante, es una velocidad

insuficiente del distribuidor, eso se puede justificar por un impulso insuficiente por falta de caudal o

por la obstrucción del distribuidor, para prevenir este hecho se debe aumentar el caudal (carga

hidráulica, recirculación) o realizando la limpieza del distribuidor y de los orificios.

c) Control del Tratamiento.

Es necesario realizar muestreos periódicos y determinaciones analíticas que permitan conocer la

evolución en la calidad del agua tratada, además de controlar la calidad de la operación y

determinar cambios en esta.

El procedimiento de toma de muestras se realiza cumpliendo con las recomendaciones de las guías

internacionales de la OMS/OPS, como ser el tipo de recipiente, tiempo de almacenamiento, lo cual

a la vez está sustentado por la Norma Boliviana NB-10.15-003.

La recolección de las muestras deben tomarse en puntos donde las aguas residuales estén bien

mezcladas y no deben ser incluidos en el muestreo los sedimentos o material flotante que se hayan

acumulado previamente en el punto de muestreo. Las muestras deben examinarse tan pronto como

sea posible. En caso contrario, deben mantenerse en frío hasta ser conducidas al laboratorio para los

análisis correspondientes

201


Los parámetros usuales para controlar un filtro percolador son los siguientes:

Tabla 4.5. Frecuencia del control de un Filtro Percolador.

Parámetro Lugar de Muestreo Tipo de Muestra Frecuencia

DBO5 Efluente Muestra Compuesta SemanalSólidos Suspendidos Totales Efluente Muestra Compuesta Semanal

Sólidos Sedimentables Efluente Muestra Compuesta DiarioPH Afluente Muestra Simple Diario

Temperatura Afluente Muestra Simple Semanal

(Fuente. SEDUE, 1985)

Los métodos utilizados para la determinación de los parámetros Físico, Químicos y microbiológicos

analizados en laboratorio de la PTAR PUCHUKOLLO son recomendados por el STANDARD

METHODS, Internacional Estándar Book Number, 087553-091-5. El registro de los análisis y

resultados obtenidos se efectúa en las planillas de control adjuntas en Anexo 5

Figura 4.21. Puntos de muestreo en el Afluente y Efluente de los filtros – Puchukollo.


d) Tareas de Mantenimiento.

En general, el mantenimiento de un filtro percolador consiste en:

Mantenimiento diario

- Al comenzar las actividades diarias se debe limpiar los vertederos de distribución y retirar los

sólidos que se encuentren en ellos.

- Mantener las paredes mojadas. Esto evitara la presencia de moscas en el filtro.

- Remover cualquier acumulación de hojas u otras basuras presentes en la superficie del medio

filtrante.

202


- Limpiar las tuberías de entrada y salida, con agua a presión para retirar la basura que pueda

encontrarse en éstas.

- Observar el nivel del agua sobre la superficie del lecho filtrante.

- Control sobre las aberturas de los distribuidores para evitar su bloqueo o taponado.

Mantenimiento semanal

- Con agua a presión limpiar la superficie del filtro logrando desprender parte de la biomasa del

medio filtrante, y en las zonas donde se pueda observar una tendencia al encharcamiento

penetrar unos 30 cm sin remover el filtro.

- Revisar la tubería principal que se localiza a la salida del filtro y quitar el lodo presente para

mantenerlo limpia.

Mantenimiento anual

- Revisar las estructuras de concreto y metálica, para verificar aquellos puntos de corrosión y así

proceder a lijar y aplicar pintura anticorrosiva.

Mantenimiento en los Cárcamos de bombeo (SEDUE, 1985).

Estaciones de bombeo: Los cárcamos de bombeo deben ser inspeccionados cuando menos cada

año. Todas las partes de metal y concreto que estén en contacto con el agua residual deben tener una

capa de pintura anticorrosiva, la cual debe aplicarse cuando sea necesario, al igual que todas las

estructuras en la estación de bombeo. Cuando realice alguna reparación al equipo de bombeo,

póngale sus guardacoples y limpie perfectamente el área o revise que no haya lloraderos en el

cárcamo seco y cerciórese que las bombas funcionan al nivel que se requiere que operen.

Motores: Los motores deben ser lubricados después de 2000 horas de operación en el período

marcado por el fabricante. El motor tiene que ser detenido cuando empiece a eliminar la grasa.

Remueva el tapón del orificio de alimentación de grasa y tapones de los drenes. Destape el dren de

cualquier grasa dura, agregue grasa nueva a través del orificio de alimentación hasta que empiece a

salir por el orificio del dren. Arranque el motor y permita que opere por 15 min para eliminar el

exceso de grasa. Pare el motor e instale los tapones de los orificios de llenado y dren. Después de

cinco años de operación, el embobinado del motor puede tender a deteriorarse debido a la humedad

y al calor. Mandar revisar y reparar a un taller de servicio autorizado.

203


Bombas: Las bombas deben ser lubricadas estrictamente bajo las recomendaciones del fabricante,

no utilice lubricantes baratos de baja calidad. Revise el alineamiento de la flecha de la bomba con la

flecha del motor (hágalo según las indicaciones del fabricante), esto alargará la vida de los baleros

del motor y de la bomba. Los baleros deben ser lubricados cada 500 horas de operación,

dependiendo de las condiciones del servicio.

4.3.6. Lagunas de Estabilización.

La operación de un sistema de Lagunaje, requiere de una serie de rutinas que deberán ser ejecutadas

a fin de garantizar el buen funcionamiento de las mismas:

- Medición de caudales.

- Control de niveles de agua.

- Control en los dispositivos de transición.

- Detecciones Sensoriales: Olores y Colores.

- Medición de la Profundidad de Lodos.

La medida del caudal tiene una importancia decisiva para evaluar el funcionamiento de las lagunas.

Se deberá tener un registro de los caudales para determinar las cargas orgánicas e hidráulicas, el

tiempo de retención hidráulica, y como resultado, la eficiencia del sistema de tratamiento y su

capacidad. El operador debe registrar los caudales diariamente para tener una historia de los

caudales para poder anticipar problemas.

Durante épocas de lluvias y secas se debe realizar una medición de caudales más intensiva para

obtener mejores datos del comportamiento hidráulico. La lectura del caudal se debe realizar durante

5 días consecutivos; luego se puede obtener el caudal promedio de ese período de muestreo. Es

importantísimo comparar la diferencia entre las épocas para conocer bien la infiltración de agua

pluvial que puede dañar el proceso biológico de las lagunas.

Las lagunas tienden a secarse fácilmente provocando olores desagradables, crecimiento de plantas y

proliferación de insectos. Este descenso del nivel del agua puede ser causado por infiltraciones en el

fondo de los diques. Para subsanar ello, se deberá reponer la capa de arcilla o impermeabilizar por

otros medios.

204


Por el contrario, para proteger las lagunas contra las sobrecargas hidráulicas por infiltración de

aguas pluviales, el operador debe desviar el sistema cuando los caudales llegan al nivel de

sobrecarga. Para tal efecto, el operador, debe desviar el flujo fuera del sistema. Una vez que el flujo

se normalice, el operador debe realizar la operación a la inversa, abriendo la entrada hacia las

lagunas y cerrando el desvío de emergencia.

La principal y más importante operación es la verificación de la carga de agua sobre las estructuras

de entrada y salida de las lagunas (ver Figura 4.22). Fallas en estos puntos conduce a la presencia de

cortos circuitos y a una pobre eficiencia en el funcionamiento de las lagunas de estabilización.

Figura 4.22. Dispositivos de entrada y salida en las lagunas de Puchukollo.


Las detecciones de malos olores y colores son muy importantes para conocer el grado de

funcionamiento de las lagunas. El operador debe estar pendiente de los olores y los colores que sean

extraños a los que deben existir normalmente en las lagunas. Las lagunas facultativas y de

maduración no deben tener olores fuertes si están funcionando bien. El color del agua residual en la

entrada de una laguna facultativa normalmente debe ser gris; el color de las aguas a la salida de las

lagunas facultativas y de maduración es verde por la concentración de algas presentes.

La observación (visual y olfativa) de las lagunas permitirá determinar, de forma aproximada pero

eficaz, si operan o no correctamente. En las lagunas anaerobias una coloración en superficie gris

negruzca y la presencia de abundante burbujeo son reflejo de un buen funcionamiento de este tipo

de lagunas. Por el contrario, la aparición en las mismas de micro-algas o de tonalidades rosáceas

son síntomas de que se está alimentado a la laguna con una carga inferior a la del proyecto.

205


Una coloración verdosa y la ausencia de burbujeo son síntomas de un buen funcionamiento de las

lagunas facultativas y de maduración, mientras que la aparición de tonalidades rosáceas indicará

que estas lagunas están recibiendo más carga de la de diseño. Otro síntoma de buen funcionamiento

de este tipo de lagunas es la ausencia de olores desagradables.

La única forma de verificar los cálculos de acumulación de lodos es efectuar mediciones en las

lagunas facultativas o anaeróbicas con una frecuencia de una vez por año. Se mide la acumulación

de lodos al sumergir un palo suficiente largo para la profundidad de la laguna. El palo debe tener un

extremo revestido con tela blanca absorbente. Se introduce éste en la laguna cuidando que

permanezca en posición vertical, hasta que alcance el fondo; entonces se retira y se mide la altura

manchada con lodos, que queda fácilmente retenido en la tela (Mara, et al., 1992). Se debe efectuar

cuadrículas con una lancha en la superficie de la laguna para poder estimar la profundidad media y

el volumen de lodos. Con los datos obtenidos se puede determinar la tasa de acumulación de los

lodos y el volumen de lodos en la laguna. Antes que la profundidad de los lodos llega a 0.5m, y

preferiblemente 0.3m (antes de que se ocupen 25% del volumen de la laguna), se debe planificar

una limpieza durante la próxima época de secas.

La mayoría de los sólidos suspendidos presentes en el efluente sobre todo en las lagunas de

maduración y las de pulimiento, está constituida de algas algo complicadas de remover ya que las

condiciones climáticas favorecen a su población, para prevenir este hecho, se podrá usar una dosis

de 20 (mg/l) de sulfato de Aluminio en las lagunas de pulimiento para mejorar el efluente final en

descargas intermitentes.


Para la realización del programa de muestreo y medición, se deben tomar en cuenta los siguientes

aspectos (Yánez, 1992):

- El tipo de medición o análisis a efectuarse.

- Los requisitos de preservación de las muestras.

- El modo de preservación de muestras hasta que se llevan al laboratorio.

- La variabilidad del parámetro y la precisión del análisis.

- El uso práctico de la información.

206


El procedimiento de toma de muestras se realiza cumpliendo con las recomendaciones de las guías

internacionales de la OMS/OPS, como ser el tipo de recipiente, tiempo de almacenamiento, lo cual

a la vez está sustentado por la Norma Boliviana NB-10.15-003.

Tabla 4.6. Consideraciones para la toma de muestras.

ParámetroVolumen

mlEnvase *

Período máximo de almacenamiento

TemperaturapHConductividad eléctricaTurbiedadODDBODQOFósforoMateria sedimentableSólidosNitrógeno totalNitrógeno amoniacalBacteriológico **SulfurosMetales pesados

10025100100600505050

100010050040012050300

P, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, vP, v

In situ6 horas24 horas

7 días4-8 horas24 horas

7 días24 horas24 horas

7 días7 días

24 horas8 horas24 horas

7 días*P = plástico; V = vidrio** Las muestras siempre son refrigeradas y los frascos son esterilizados en autoclave.(Fuente. EPSAS, 2008).

Todos los materiales y envases para los muestreos son previamente limpiados con mucho cuidado

y los envases de muestras para análisis de bacteriología son previamente esterilizados en autoclave,

en su generalidad los ensayos de laboratorio se realizan de inmediato minimizando los períodos de

almacenamiento de las muestras, sin embargo en el caso de almacenamiento las muestras siempre

se refrigeran.

La toma de muestra se realiza con envases adecuados y solidarios a una vara o tallo largo, la

profundidad mínima de muestreo es 30 cm por debajo de la superficie del agua. El control de las

lagunas se realizara en los siguientes puntos:

A afluente a la planta y corresponde al afluente de las series II y III.

II-1 efluente de la laguna II-1 y afluente de la laguna II-2.



II-4 efluente de la laguna II-4 y afluente de II-5 y II-5T.


207


II-5T efluente de la laguna II-5T, descarga a la laguna II-6.

II-6 efluente de la laguna II-6, corresponde al efluente de toda la serie II.

E efluente general (final) de la planta

En forma análoga se consideran los puntos de muestreo de la serie III. Por lo tanto en la serie II

existen siete puntos de muestreo y en la serie III seis puntos de muestreo.

Los métodos utilizados para la determinación de los parámetros Físico, Químicos y microbiológicos

analizados en laboratorio de la PTAR PUCHUKOLLO son recomendados por el STANDARD

METHODS, Internacional Estándar Book Number, 087553-091-5. El registro de los análisis y

resultados obtenidos se efectúa en las planillas de control adjuntas en Anexo 5.

Tabla 4.7. Parámetros a ser analizados para la evaluación de Funcionamiento de lagunas de estabilización.

ParámetroTipo de muestra

Frecuencia de Muestreo

DBO Compuesta SemanalDQO Compuesta SemanalOD Compuesta SemanalSólidos Suspendidos Totales Compuesta SemanalSólidos Sedimentables Compuesta SemanalSólidos Totales Compuesta SemanalSólidos Disueltos Compuesta SemanalAceites y Grasas Compuesta MensualFósforo Compuesta MensualNitrógeno total Compuesta MensualTemperatura Simple SemanalPH Simple SemanalAmoniaco Total Compuesta MensualColiformes totales Simple SemanalColiformes Fecales Simple SemanalFenoles Compuesta MensualHidrocarburos Totales Compuesta MensualCianuro Compuesta MensualDetergentes Sintéticos Compuesta MensualCromo Compuesta MensualCadmio Compuesta MensualPlomo Compuesta MensualMercurio Compuesta MensualArsénico Compuesta MensualSulfuros Compuesta MensualCaudal Compuesta Mensual

(Fuente. Elaboración Propia en base a EPSAS, 2008).

208


Semanalmente se toma muestras en 4 puntos: Afluente de la Planta, Efluente de la serie II y de la

serie III y el Efluente general de la Planta.

Una evaluación completa del funcionamiento de un sistema de Lagunaje es un proceso que requiere

mucho tiempo y personal experimentado para interpretar los datos obtenidos. En uno de los días de

cada periodo de muestreo, debe determinarse la profundidad de los lodos de las lagunas anaerobias

y facultativas, con la prueba de la “toalla blanca” descrita anteriormente.


El mantenimiento rutinario de la instalación de las lagunas debe ser el objetivo fundamental del

operador. Si no se cuida diariamente de que este mantenimiento se realice, en poco tiempo la planta

se deteriorará. El operador, por tanto, debe ser consciente de que su trabajo es muy importante para

el funcionamiento adecuado del sistema.

Los canales de ingreso a las lagunas (ver figura 4.23) deben mantenerse sin obstrucciones de

material flotante u otros sólidos. Se deberá Limpiar con un cepillo y lavar con mangueras para

prevenir la acumulación de grasas, natas o detergentes. En aquellas instalaciones dotadas de

arquetas de reparto que permiten enviar las aguas pre-tratadas hacia las lagunas, se deberá efectuar

la extracción de los sedimentos y flotantes acumulados, así como la comprobación del

funcionamiento y estanqueidad de las compuertas que permiten regular el número de lagunas en

operación.

Figura 4.23. Canales de ingreso a las lagunas de Puchukollo.


209


Remoción de natas y Sólidos: La remoción de natas y sólidos flotantes se debe hacerse

diariamente o cuando sea necesario para que no se extiendan demasiado sobre el área superficial de

las lagunas, donde se puede causar problemas de malos olores por su descomposición, y por la

formación de lugares adecuados para la cría de insectos.

Por lo general, la dirección del viento hace que las natas y sólidos flotantes se acumulen en las

esquinas de las lagunas (Véase Figura 4.22). El operador necesitará un desnatador y una carretilla

para la limpieza de natas; estos desechos deben ser enterrados en el mismo lugar en donde se

entierran los sólidos del desarenador y de la rejilla. También, se deben mantener las pantallas de las

salidas para que las natas y sólidos flotantes no salgan de la laguna en el efluente.

Figura 4.24. Acumulación de natas en lagunas de estabilización.

Acumulación de Natas en laguna Anaerobia.

Puchukollo


Vegetación: Se debe presentar atención a la eutrofización (surgimiento plantas acuáticas) de las

lagunas especialmente en las facultativas, las que deben ser extraídas, secadas y quemadas o

enterradas y evitar que estas salgan por el efluente. La tarea el operador es removerlas tan rápido

como sea posible antes de que cubran toda la superficie de la laguna.

Mosquitos, Moscas y Otros Animales: La proliferación de mosquitos, moscas, otros insectos, y

roedores debe ser nula si se ha cumplido con la tarea de enterrar todo lo relacionado con el material

flotante y el material orgánico. Los mosquitos y otros insectos pueden ser controlados manteniendo

limpias y sin vegetación los márgenes de las lagunas.

210


Taludes: El operador deberá inspeccionar una vez por semana el estado de los taludes para verificar

si ha ocurrido algún desperfecto. Los taludes pueden resultar dañados por la erosión de lluvias y

vientos, en caso de que se detecten estos desperfectos, se procederá inmediatamente a su reparación,

rellenado y compactando las hendiduras, en algunos casos se deberá cubrir los taludes interiores con

un revestimiento de hasta 0.30 m por debajo del nivel del agua.

Retiro de lodos: Las lagunas primarias (anaeróbicas o facultativas) presentan una acumulación de

lodos en el fondo de las mismas, lo que pueden afectar el funcionamiento del sistema a través de

una reducción en el volumen útil, y, por lo tanto, el tiempo de retención hidráulica. Generalmente,

los lodos tendrán que ser removidos con una frecuencia de 5 a 10 años en lagunas facultativas, y de

2 a 5 años en lagunas anaeróbicas.

Una vez que se determinó la cantidad de lodos depositados en cada una de las lagunas, se procederá

a la extracción de lodos de forma manual, para ello se deberá utilizar palas y caretillas. El

procedimiento de depuración debe demandar por lo menos tres meses y se hará de la siguiente

manera:

- Suspender la alimentación de aguas residuales a la laguna a ser limpiada mediante la

colocación de la correspondiente ataguía en la estructura de reparto que alimenta a la laguna

que va a ser limpiada.

- Iniciar el desaguado de la laguna con ayuda de una bomba sumergible y el agua residual

descargarlo a la laguna adyacente hasta donde el desnivel de agua lo permita, durante este

proceso de deberá tener cuidado de no bombear los lodos.

- Alcanzado el nivel mínimo de bombeo, retirar la bomba sumergible y dejar que la laguna inicie

su proceso natural de secado.

- Durante la etapa de secado natural se formarán pequeños charcos de agua que pueden dar lugar

a la proliferación de insectos

- Una vez que los lodos se han resquebrajado y alcanzado una consistencia manejable, proceder

al retiro de los mismos. Se considera seco cuando una persona puede caminar sobre el lodo sin

hundirse ni resbalarse.

- Durante la extracción de los lodos se deberá tener cuidado de no dañar los taludes ni el fondo

de la laguna.

- Los lodos secos serán dispuestos en áreas impermeabilizadas para tal efecto; la disposición

final está sujeta a su composición y sus características como abono.

211


- Concluida la etapa de retiro de lodos y antes de llenado de la laguna, proceder a realizar la

inspección de la laguna y reparar las áreas que hayan podido ser afectadas.

Llenado de la laguna Anaerobia: Una vez llenas, se detendrá la alimentación, dejando transcurrir

el tiempo necesario para el establecimiento de las condiciones anaerobias, que se pondrá de

manifiesto por el oscurecimiento del agua y la aparición de burbujeo en la masa líquida, este

procedimiento puede duran días o hasta incluso meses. Alcanzado este punto, se continuará

alimentando las lagunas anaerobias con el caudal de diseño, empleando su efluente para el llenado

de las lagunas facultativas.

Llenado de la laguna Facultativa: Estas lagunas son llenadas gradualmente para permitir el

desarrollo de poblaciones de bacterias y algas (esto toma de 15 a 20 días) y alcanzando el gasto

final en 1 meses. Al inicio se aplica una pequeña lámina de agua de 1 metro de altura. Luego se

espera el tiempo necesario como para que se produzca el desarrollo de las algas en forma natural y

bajo condiciones climáticas normales.

Una vez que las aguas residuales se han tornado verdes como consecuencia de la presencia de las

algas, diariamente se aplicará una lámina de agua, este proceso se realiza lentamente hasta alcanzar

el máximo nivel del agua o nivel de rebose de los vertederos.

212


4.4. Responsabilidades y Seguridad del Personal.

Para poder llevar acabo las actividades de operación y mantenimiento de la Planta de tratamiento, se

deberá contar con el personal calificado para desarrollar estas actividades. Para plantas de

tratamiento con lagunas de estabilización se puede estimar el personal necesario en base a los

valores de la tabla 4.8 y la figura 4.25, en función a los habitantes conectados al sistema de

alcantarillado, en donde se indican los valores máximos y mínimos a adoptar, estos valores

consideran la suma de todos los encargados Jefe de la planta, químicos, ingenieros, operadores,

peones, etc.

Tabla 4.8. Personal necesario para la operación de sistemas de lagunas de estabilización.

Habitantes ConectadosPersonal

Mínimo Promedio Máximo10.000 1 1 225.000 1 2 350.000 2 3 6100.000 3 6 10200.000 5 10 16500.000 10 17 25

1.000.000 15 25 30(Fuente. Wagner, 2010).

Figura 4.25. Personal necesario para la operación de sistemas de lagunas de estabilización.

(Fuente. Wagner, 2010).

Según los datos considerados para la ampliación de la planta de Puchukollo se consideró que para la

gestión 2009 y 2013 se tendrá una población estimada a servir 714.904 habitantes, para lo cual

según la figura 4.25 el personal mínimo es de 12 y el máximo es de 28, por lo que se sugieres 213


adoptar 22 personas que operen la planta de tratamiento de aguas residuales de Puchukollo, según el

siguiente detalle:

- 1 Jefe de Planta (Ing. Sanitario)

- 1 Jefes de Laboratorio

- 3 Ayudantes de Laboratorio.

- 6 Operadores (que trabajaran: 2 turno mañana, 2 turnos de la tarde y 2 turnos de la noche)

- 6 Obreros

- 1 Eléctrico

- 1 Guardia de Seguridad

- 1 persona destinadas al área de administración (secretaria)

A continuación se presenta una descripción de las labores que deberán ser ejecutadas al interior de

la planta de tratamiento de Puchukollo por el personal propuesto para la operación y mantenimiento

de la misma.

a) Ingeniero Sanitario (Jefe de Planta): Las labores del Jefe de Planta se orientarán a la

verificación de que los procesos de tratamiento de las aguas residuales se realizan a plenitud, así

como a la coordinación de las actividades que deberán llevar adelante el grupo de operadores y

trabajadores. Las funciones que debe desempeñar son las siguientes:

- Administrar y dirigir las acciones de operación y mantenimiento de las plantas de tratamiento de

aguas residuales, y como tal, ejercita autoridad directa sobre todo el personal bajo su

responsabilidad.

- Coordinar con el profesional encargado del laboratorio en los aspectos relativos al control de la

calidad de las aguas residuales tratadas.

- Suministrará de materiales al personal para la operación y mantenimiento de la planta de

tratamiento de aguas residuales en general.

- Planificar los programas de monitoreo, evaluación e investigación en las plantas de tratamiento

de aguas residuales.

- Procesar los registros operacionales para el control de los procesos de tratamiento de la planta.

- Elaborar periódicamente los informes relativos a la administración, operación y mantenimiento

de las plantas de tratamiento.

- Supervisar el cumplimiento del programa de operación, mantenimiento y seguridad al interior de

las plantas de tratamiento.

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- Capacitar al personal que trabajará en las plantas de tratamiento en lo referente a labores de

operación, mantenimiento y seguridad, así como de sus responsabilidades.

b) Laboratorista

- Realizar las determinaciones analíticas relacionadas con el control operacional de las distintas

unidades de tratamiento.

- Cumplir con el programa de monitoreo, evaluación o investigación definido por el Jefe de

Planta.

- Registrar y archivar adecuadamente los resultados de los análisis realizados.

- Solicitar oportunamente los equipos, insumos, etc. para la realización de las determinaciones

analíticas programadas.

- Tomar las muestras de aguas residuales en los lugares de muestreo determinados en el programa

de monitoreo, evaluación o investigación.

- Informar al Jefe de Planta sobre los resultados de las pruebas analíticas en general y en especial,

cuando se determine o sospeche la existencia de algún problema que pudiera afectar el buen

funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales.

c) Operador: El personal responsable por la operación y el mantenimiento de la planta y

tratamiento de las aguas residuales requiere tener conocimiento sobre diversos temas vinculados

con su trabajo para cumplir con las responsabilidades que ella demanda. Estas responsabilidades

son:

- Estar completamente familiarizado con la planta de tratamiento de aguas residuales, para lo

cual debe conocer: La función de cada una de los procesos que conforma la planta de

tratamiento y el vínculo entre los diferentes procesos que conforman la planta de tratamiento.

- Estar completamente familiarizado con la teoría y la práctica de los procesos operacionales de

la planta de tratamiento y de otros tipos de plantas mayores.

- Estar familiarizado con las características de las aguas residuales a ser tratadas incluyendo las

variaciones del caudal, cargas orgánicas y de sólidos, etc.

- Estar familiarizado con los procesos de mantenimiento, teniendo en mente que es imposible

realizar una buena operación sino existe un buen mantenimiento.

Es obvio que si el operador tiene todo el conocimiento indicado anteriormente, estará capacitado en

lograr una buena operación. Por ello, el operador competente es responsable por la aplicación de sus

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conocimientos en la obtención de la máxima eficiencia de cada uno de los procesos de tratamiento

que conforma la planta y al efecto debe:

- Obtener información acerca de las características del agua residual a ser tratada.

- Mantener un registro completo y exacto de todos los acontecimientos relacionados con la

operación y el mantenimiento.

- Supervisar y capacitar a los obreros en la teoría y práctica de operación, mantenimiento,

seguridad, registro, etc.

- Preparar informes basados en los registros de operación y mantenimiento.

- Ser capaz de comunicarse con un lenguaje adecuado obrero y jefes sobre los diferentes temas

vinculados con el tratamiento de aguas residuales.

d) Obreros: Dentro de las actividades a ser desarrolladas por los obreros se encuentra:

- Participar activamente en todas las labores de operación y mantenimiento de la planta de

tratamiento de aguas residuales en lo que respecta a:

Mantener limpias todas las estructuras de llegada de las aguas residuales.

Mantener limpias las vías de acceso y vías interiores de la planta de tratamiento.

Limpiar los alrededores de las edificaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales.

Retirar el material u objetos que interfieren en la distribución de las aguas residuales crudas

o tratadas.

Apoyar en la toma y transporte de muestras de aguas residuales.

Apoyar en el transporte de materiales y herramientas de trabajo.

- Comunicar al Operador de turno cualquier problema que pudiera presentarse en las estructuras

de la planta de tratamiento.

- Mantener en estado de pulcritud todas las instalaciones que conforman la planta de tratamiento

de aguas residuales

e) Electromecánico: Ente sus funciones se encuentra el realizar el mantenimiento preventivo de

los equipos mecánicos de la planta de tratamiento manteniendo un registro dé incidencias en lo

relativo a: cárcamos de bombeo, compuertas, etc. Entre otras actividades tales como:

- En lo posible, realizar el mantenimiento correctivo de todos los equipos electromecánicos de la

planta de tratamiento, siempre que sea viable realizarlo con los recursos existentes, o en caso

contrario, colaborar con el equipo encargado de su ejecución.

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- Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo de las redes de alimentación y distribución de

energía eléctrica al interior de la planta de tratamiento de aguas residuales.

- Mantener en buenas condiciones operativas las redes de iluminación al interior de la planta de

tratamiento de aguas residuales, así como de las instalaciones auxiliares y de oficinas.

- Mantener informado al Jefe de Planta sobre la disponibilidad y requerimientos de piezas de

recambio y materiales básicos requeridos para el adecuado mantenimiento de la planta de

tratamiento, a fin de garantizar la continuidad en el funcionamiento de los equipos

electromecánicos.

- Realizar el inventario inicial de todos los equipos eléctricos y electromecánicos de la planta de

tratamiento, así como actualizarlo periódicamente.

SEGURIDAD.

Las medidas de seguridad están dirigidas a que el personal cumpla con sus funciones y proteja su

integridad física, así como su salud, para lo cual se hace necesario que cuente con los equipos y las

herramientas apropiadas para la realización de su trabajo y de los elementos necesarios para

preservar su integridad física.

El equipo de protección individual recomendable para el personal que trabaja en la planta de

tratamiento de Puchukollo: Cascos de seguridad, botas, guantes de cuero, mascarillas antigás, ente

otros.

Es responsabilidad del Jefe de Planta la protección y conservación de la buena salud del personal

que trabaja en la planta, así como de sus familiares, en razón que los trabajadores se convierten en

portadores potenciales hacia sus hogares, de diferentes tipos de enfermedades, cuyos agentes están

contenidas en las aguas residuales. Dentro de este contexto, las siguientes medidas deben ser

observadas por todo el personal de la planta de tratamiento:

- No ingerir alimentos o fumar en la jornada de trabajo. Ingerir los alimentos solamente en el

comedor que debe existir para el efecto.

- Lavarse las manos con agua y jabón desinfectante antes de la ingestión de los alimentos.

- Lavar al final de la jornada de trabajo y previo a su almacenamiento, todo el material y equipo

utilizado en el cumplimiento de sus funciones.

- Mantener limpio los servicios higiénicos.

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- Cambiarse la ropa de vestir por prendas adecuadas y exclusivas para este fin al ingresar a la

planta de tratamiento y previo al inicio de su labor.

- Utilizar guantes de cuero durante la manipulación de las compuertas, remoción de material

flotante, natas, etc., para prevenir posibles cortes.

- Emplear guantes descartables durante la extracción de las muestras de agua residual.

- Periódicamente, todos los trabajadores de la planta de tratamiento deberán ser sometidos a

análisis parasitológico contra enfermedades tales como fiebre tifoidea, hepatitis y tétanos.

- Tomar baño al finalizar la jornada de trabajo.

- No llevar sus indumentarias de trabajo a sus casas.

Adicionalmente, la planta de tratamiento de aguas residuales debe contar con un botiquín de

primeros auxilios equipado con un mínimo de implementos.

Con relación a las medidas de seguridad, es necesario tener en cuenta los aspectos siguientes:

- Colocar letreros y señales para la prevención de accidentes en las diferentes vías al interior de la

planta de tratamiento, así como las de seguridad para el personal (ver Tabla 4.9).

- Todas las barandas se pintarán en color amarillo así como también todos los desniveles que

existan en la planta.

- Mantener limpias las vías de acceso, diques y demás espacios verdes.

- Prever la instalación de extintores contra incendios en las oficinas.

- Disponer de salvavidas para el rescate de personas que puedan caer en las lagunas en lugares

estratégicos de la planta.

- Trabajar en parejas en las labores de limpieza de las lagunas de modo que uno esté listo a prestar

auxilio al otro.

- En caso de visitas: Definir la ruta a ser seguida por los visitantes, colocar cercas de protección en

esa ruta, mantener libre de obstáculos las rutas.

- Las personas que visiten las instalaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales deben

ser dotadas de casco y barbijos, y ser guiados por una persona autorizada.

Tabla 4.9. Señalización en la Planta de Tratamiento de Puchukollo.

ACTIVIDAD SEÑALIZACIÓN

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Operación de Rejillas, desarenador y canaletas ParshallOperación de Filtros Percoladores y Lagunas de EstabilizaciónOperación en cárcamos de bombeo y sistemas electromecánicos en general

Laboratorio, vivienda y galpón

Caminos de acceso y áreas comunes.

Letreros de Información en General

(Fuente. Elaboración Propia en base a IBNORCA, APNB 55001-1)

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4. Cap 4 - Manual Puchukollo

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