TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

UNIVERSIDAD TECNOLOGIA DEL PERU - filial Arequipa

Grupo 1

INTEGRANTES:

Gutiérrez Palomino GuidoOrtiz Flores María del PilarPalomino Herrera ChristianPareja Silva Maryela

INTRODUCCIÓN

El agua es el recurso fundamental para todas las formas de vida, convirtiéndolo así en el elemento básico de la naturaleza. Su volumen es de 1.360 trillones de litros y bajo ese enfoque, el agua parece ser un recurso prácticamente ilimitado. El agua es un bien indispensable para el desarrollo de la civilización, ya que posibilita la expansión demográfica y los progresos de la producción, que van desde la agricultura hasta la electrónica. Por otra parte, es la primera necesidad indispensable y urgente para el ser humano. A pesar de ello, son muy pocas las poblaciones que disponen de este elemento en cantidades suficientes, ya que su distribución en el mundo es dispareja.

AGUAS RESIDUALES *define un tipo de agua que está contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos orgánicos humanos o animales. *Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo.*La FAO define aguas residuales como:Agua que no tiene valor inmediato para el fin para el que se utilizó ni para el propósito para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento en que se dispone de ella. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, mundialmente conocida como FAO es un organismo especializado de la ONU que dirige las actividades internacionales encaminadas a erradicar el hambre.

Tratamiento del agua residual

El tratamiento de aguas residuales

*consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano.*Las aguas residuales son provenientes de tocadores, baños, regaderas o duchas, cocinas, etc; que son desechados a las alcantarillas o cloacas. En muchas áreas, las aguas residuales también incluyen algunas aguas sucias provenientes de industrias y comercios.

*Tratamiento físico

Remoción de gas.Remoción de arena.Precipitación con o sin

ayuda de coagulantes o floculantes.

Separación y filtración de sólidos.

El agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y ayuda a precipitar biosólidos o lodo.

Tratamiento biológico

Saneamiento ecológico

Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos.

Post – precipitación. Liberación al medio

de efluentes, con o sin desinfección Biodigestión anaeróbia y humedales artificiales utiliza la materia orgánica biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana

Tratamiento químicoEste paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración.

• Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas

• Eliminación de nitratos de las aguas residuales domésticas y procedentes de la industria

CARACTERISTICAS A.R.

FISICAS

SOLIDOSMATERIAS SEDIMENTABLESOLORTEMPERATURACOLORTURBIEDAD

QUIMICASDQO, DBOPhCOMPUESTOS TOXICOSMETALESGASES

BIOLOGICAS

BACTERIASALGASHONGOSVIRUS

• DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO5):Cantidad de oxigeno requerida para la oxidación aeróbica biológica de los sólidos orgánicos del agua.

DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO): Cantidad de oxigeno requerida para oxidar a la materia sea orgánica o no biodegradable. • OXIGENO DISUELTO: es la cantidad de oxigeno

libre en el agua necesario para mantener vivas las bacterias.

* Etapas del tratamiento de aguas residuales

Tratamiento primarioEl tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos. Este paso está enteramente hecho con maquinaria, de ahí que se conoce también como tratamiento mecánico.*Remoción de sólidos o Cribado· La remoción de los sólidos habitualmente se realiza mediante el cribado. Los sólidos que se remueven son de gran tamaño, por ejemplo, botellas, palos, bolsas, balones, llantas, etc. Con esto se evita tener problemas en la planta de tratamiento de aguas, ya que si no se remueven estos solidos pueden llegar a tapar tuberías o dañar algún equipo.

*Remoción de arena Esta etapa (también conocida como escaneo o maceración) típicamente incluye un canal de arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para permitir que la arena y las piedras de ésta tomen partículas, pero todavía se mantiene la mayoría del material orgánico con el flujo.*Sedimentación Muchas plantas tienen una etapa de sedimentación donde el agua residual se pasa a través de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comúnmente llamados clarificadores primarios o tanques de sedimentación primarios. El propósito principal de la etapa primaria es producir un líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente.

Tratamiento secundario

*está diseñado para degradar sustancialmente el contenido biológico del agua residual, el cual deriva los desechos orgánicos provenientes de residuos humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. *comprende procesos biológicos aerobios y anaerobios y físico-

químicos (floculación) para reducir la mayor parte de la DBO.

*Desbaste Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual mediante una reja,

manual o autolimpiante, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla. Esta operación no sólo reduce

la carga contaminante del agua a la entrada, sino que permite preservar los equipos como conducciones,

bombas y válvulas, frente a los depósitos y obstrucciones provocados por los sólidos, que habitualmente pueden

ser muy fibrosos: tejidos, papeles, etc.

Biodigestores anaerobios: Su uso es más común cada día, ya sea para el tratamiento de excremento de animales, la producción de biogas, la purificación de aguas residuales, y la elaboración de biofertilizantes.

Fangos Activados o Lodos Activados * Las plantas de fangos activos usan una variedad de

mecanismos y procesos para usar oxígeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biológicos que remueven substancialmente materia orgánica. También

puede atrapar partículas de material y puede, bajo condiciones ideales, convertir amoniaco en nitrito y nitrato,

y en última instancia a gas nitrógeno.*Camas filtrantes (camas de oxidación)

En plantas más viejas y plantas receptoras de cargas variables, se utilizan camas filtrantes de goteo, en las que el

licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta de coque (carbón), piedra 

caliza o fabricada especialmente de medios plásticos. 

Tratamiento Terciario

proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente receptor (mar, río, lago,

campo, etc.) está dirigido a la reducción final de la DBO, metales pesados y/o contaminantes químicos específicos y la

eliminación de patógenos y parásitos.

*FiltraciónLa filtración de arena retiene gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbón activado sobrante de la filtración retiene las toxinas residuales.

Humedales artificiales: Éste consiste en la reproducción controlada de las condiciones existentes en los sistemas lagunares someros o de aguas lenticas los cuales se encuentran en la naturaleza y efectúan la purificación del agua.

Esta purificación involucra una mezcla de procesos bacterianos aerobios-anaerobios que suceden en el entorno de las raíces de las plantas hidrófilas, que a su vez que aportan oxigeno, consumen los elementos aportados por el metabolismo bacterial y lo transforman en follaje.

Sistemas de reutilización de aguas residuales regeneradas

Fases metodológicas:

FASE I. Determinación de la situación actual de los Sistemas de Tratamiento.

Es la recopilación de la información a través de la consulta de material bibliográfico, así como visitas y entrevistas a los responsables de la gestión de aguas, de igual forma se procede a realizar visitas a cada uno de los Sistemas de Tratamiento que se encuentran distribuidos en diversos sectores donde se brinda el servicio del agua, esto es con la finalidad de conocer las condiciones físicas actuales de cada uno de los sistemas.

FASE II. Evaluación de la calidad del agua regenerada en los Sistemas de Tratamiento.

Comprende la recaudación de muestras de agua de las plantas de tratamiento para lo cual se elabora un Programa de Muestreo con la finalidad de evaluar los parámetros que definieron la calidad del agua.

Estos son determinados de la siguiente manera: Organismos coliformes totales Sólidos totales, suspendidos y disueltos Demanda química y bioquímica de oxígeno Grasas y aceites Detergentes, fósforo y nitrógeno

FASE III. Alternativas de reutilización del agua regenerada.

En base a los resultados de la Fase II referidos a la calidad del agua de los Sistemas de Tratamiento, se determina la eficiencia del sistema considerando la variación entre las concentraciones de contaminantes.

Con base a ello, se proponen alternativas de reutilización elaborándose así una matriz de ponderación, la cual es una herramienta útil que permite evaluar diferentes sistemas y compararlos entre sí, a fin de determinar cuál de ellos posee las condiciones más adecuadas para implementar la reutilización.FASE IV. Mecanismos para el mantenimiento y control de los Sistemas de Tratamiento.

Una vez obtenidos los resultados de los análisis de las muestras recolectadas y determinada la calidad del efluente, se procede a proponer mecanismos de Mantenimiento y Control para los Sistemas de Tratamiento estudiados con la finalidad de mejorar su eficiencia teniendo como referencia el tipo de Planta de Tratamiento y la información recopilada en la Fase I con respecto a la situación actual de los Sistemas.

Suministro de productos para el tratamiento de aguas

Entre los productos más comunes están:

Cloro: es un elemento imprescindible para el tratamiento y la potabilización del agua y para la prevención y el combate de enfermedades infecciosas. Éste utilizado sólo o en forma de hipoclorito sódico, actúa como un potente desinfectante. Sumándolo al agua destruye rápidamente las bacterias y otros microbios que ésta pueda contener, que garantiza su potabilidad y ayuda a eliminar malos sabores y olores.

Algicidas: son productos químicos que matan a las algas azules o verdes, cuando se mezclan con el agua. Los ejemplos son sulfato de cobre y las sales de hierro. El problema de la mayoría de ellos es que matan a todas las algas, pero no eliminan las toxinas.

Coagulantes: Normalmente los aplicados son el aluminio y hierro. La coagulación es dependiente de las dosis de coagulantes, del pH y las concentraciones coloidales.

Desinfectantes: Los desinfectantes matan los microorganismos indeseados presentes en el agua. Hay varios tipos de desinfectantes:

Cloro Dióxido de cloro Hipoclorito

Floculantes: Para promover la formación de flóculos en el agua y enlaces entre las partículas, se aplican polímeros de los sólidos. Estos polímeros tienen un efecto específico, dependiente de sus cargas, su peso molar y su grado molecular de ramificación.

AGAR (Attached Growd Airlift Reactor)Éste se basa en un proceso analítico que se efectúa dentro del reactor biológico, que comprende un desarrollado proceso de aireación con la presencia de un portador específico de biomasa que proporcionan un espacio de contacto permanente para la adhesión y crecimiento de bacterias.

RBBR (Rotating Bed Bioflm Reactor)proceso RBBR cuyo funcionamiento se basa en un sistema bacteriológico centrífugo.

PRINCIPALES TECNOLOGÍAS

EDAR (Estación Depuradora de Aguas Residuales)tiene como objetivo conseguir, a partir de aguas negras o mezcladas con diferentes procedimientos físicos, químicos y biotecnológicos, un agua efluente de mejores características en cuanto a calidad y cantidad, tomando como base ciertos parámetros normalizados que finalmente la devuelve a un cauce receptor ya sean ríos, embalse, mar y/o lago.

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) La MBBR ofrece un proceso de tratamiento basado en una película biológica el cual elimina el carbono orgánico, así como la nitrificación cuando sea necesario, sin circulación de lodos activados.

WHITE WATER

0,3%

7,1%

Industrial

Uso regulado de las aguas residuales

1.- URBANO1.1) ResidencialRiego de jardines privadosDescarga de aparatos sanitarios

1.2) ServiciosRiego de zonas verdes urbanasBaldeo de callesSistemas contra incendiosLavado industrial de los coches

2.- AGRÍCOLA

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2.1) Productos de consumo humano en fresco2.2) Productos de consumo humano no frescoPastosAcuicultura2.3) Cultivos leñososCultivos ornamentalesNo alimentarios, viveros, forrajes

3.- INDUSTRIAL

3.1) Aguas de proceso y de limpieza3.2) Torres de refrigeración3.3) termoeléctricas

4.- RECREATIVO

4.1) Riego de campos de golf,4.2) Estanques,Caudales circulantes ornamentales(sin acceso al público)

5.- AMBIENTAL

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5.1) Recarga indirecta de acuíferos5.2) Recarga directa de acuíferos5.3) Riego de bosques, zonas verdesSilvicultura5.4) OtrosMantenimiento de humedales, caudales mínimos, etc.

La primera planta de tratamiento de aguas residuales: La Escalerilla, empezará a funcionar a fines del presente año en la ciudad de Arequipa, así lo anunció el gerente de Sedapar, Xavier Zagaceta.

El funcionario indicó que, actualmente, se culminan los trabajos de acabados e instalación de colectores en los distritos de Cerro Colorado y Yura, los cuales superan los 20 kilómetros de longitud.

Señaló que la planta, que tratará los desagües del sector del cono norte de la ciudad, fue construida de acuerdo al crecimiento poblacional, proyectándose a tratar hasta 400 litros de aguas residuales por segundo.

El proyecto demandó una inversión de 70 millones de soles, presupuesto aportado por las municipalidades de Yura y Cerro Colorado y Sedapar.

Representantes de Sedapar estiman que en dos años, Arequipa será la primera ciudad en tratar el 100 % de sus aguas residuales, dado a que para el 2016 se prevé la culminación de la planta La Enlozada, la cual tratará el 86 % de aguas servidas.

Arequipa contará con primera planta de tratamiento de aguas servidas

H&C Consultores La Alternativa recomendada y en evaluación por la OPI Sedapar es la construcción de dos PTAR en la zona denominada Los Hurtado y Pampa la Escalerilla. Se considera la misma tecnología planteada en propuestas anteriores: Sistema de Tratamiento semi intensivo, con reactores anaeróbicos de flujo ascendente, filtros percoladores, sedimentares secundarios y desinfección UV.

AREAS DE DRENAJE

Sector Sur:

Sector Norte:

Sitio Pampa Estrella

Sitio Pampa Escalerilla

Sitio Los Hurtados

Sitio Cerro Negro

Sitio Los Tunales

PLANTA CHILPINA

PLANTEAMIENTO Y SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS

VISTA DE SITIO LOS HURTADOS

VISTA DE PROPUESTA DE INSTALACION DE PLANTA

SITIO LOS HURTADOS

SITIO PAMPA ESCALERILLA

Normativa peruana

Planta de tratamiento de aguas residuales norma OS.090

LEY N° 29338LEY DE RECURSOS HÍDRICOS

Decreto Supremo Nº 003-2010-MINAMLímites Máximos Permisibles (LMP) para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales (PTAR), para el sector Vivienda.

D.S. Nº 021-2009-VIVIENDA (VMA)Aprueban Valores Máximos Admisibles (VMA) de las descargas de Aguas Residuales No Domésticas en el

Sistema de Alcantarillado Sanitario.D.S. Nº 022-2009-VIVIENDA (Norma Técnica OS.090)

Modifican Norma Técnica OS.090 “Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales” del Reglamento

Nacional de EdificacionesRM N° 273-2013-VIVIENDA

Aprueban el Protocolo de Monitoreo de la Calidad de los Efluentes de las Plantas de

Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales - PTAR

GRACIAS