Diseño de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    UNIVERSIDAD CATLICA SANTO TORIBIO DE

    MOGROVEJO

    FACULTAD DE INGENIERAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

    AMBIENTAL

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    APLICACIN DE METODOLOGA EN EL DISEO

    DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACINDESARROLLADO PARA EL DISTRITO DESANTA ROSA CHICLAYO

    POR:

    GARY WILFREDO RACHO FONSECA

    Presentada a la Facultad de Ingeniera de laUniversidad Catlica Santo Toribio de Mogrovejo

    para optar el ttulo de

    INGENIERO CIVIL AMBIENTAL

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    EPGRAFE

    El xito es el resultado de la constancia, de la responsabilidad, del esfuerzo, laorganizacin y lo ms importante, del equilibrio entre la razn y el corazn.

    Si una persona es perseverante, aunque sea dura de entendimiento, se harinteligente, y aunque sea dbil se transformara en fuerte.

    Te dars cuenta de que lo que hoy parece un sacrificio, maana terminar siendoel mayor logro de tu vida.

    Hay una fuerza motriz ms poderosa que le vapor, la electricidad y la energaatmica: la voluntad.

    Nunca consideres el estudio como una obligacin, sino como una oportunidadpara penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber.

    El genio se hace con un 1% de talento, y un 99% de trabajo.

    Daria todo lo que s, por la mitad de lo que ignoro.

    El dinero va y viene, eso ya lo sabemos, lo ms importante en la vida es la genteque est contigo aqu y ahora!

    Hay muchas personas que te dirn que t no puedes, lo que tienes que hacer esvoltear y decir: Observa como lo hago!

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    AGRADECIMIENTOS

    A Dios, creador del universo, por permitirme ser parte de este mundo en quevivimos, y de esta forma poder aportar con mi granito de arena en pos delmejoramiento de la humanidad.

    A mi madre, por haberme sabido inculcar en todo momento el concepto desuperacin con humildad, respeto, honestidad, y responsabilidad, gracias poreducarme con amor y disciplina, por ser mi amiga y orgullo de mi vida.

    A mi to, por darme el apoyo moral y econmico, factores muy importantes parahacer posible el desarrollo de este proyecto.

    A mi asesor, por su continuo apoyo en asesora durante el desarrollo de esteproyecto.

    Agradecer a todas aquellas personas que de una u otra forma contribuyen con larealizacin de este proyecto, entre ellas estn mis amigos, conocidos y familiares.

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    NDICE

    EpgrafeAgradecimientosndice de cuadrosndice de figurasndice de grficosI. INTRODUCCIN .................................................................. 1II. MARCO TERICO ................................................................ 4

    2.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA ....................................... 42.2. DEFINICIONES Y CARACTERSTICAS ................................... 5

    2.2.1.Agua residual .................................................................................................. 52.2.2.Principales caractersticas de las aguas residuales.................................... 5

    2.2.2.1. Caractersticas fsicas ..............................................................................62.2.2.2. Caractersticas qumicas .........................................................................62.2.2.3. Caractersticas biolgicas...................................................................... 8

    2.2.2.3.1. Demanda qumica de oxgeno (DQO)...........................................92.2.2.3.2.Demanda bioqumica de oxgeno (DBO).....................................9

    2.3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMSTICAS ..... 92.3.1. Pre-tratamiento ............................................................................................ 10

    2.3.1.1. Desbaste................................................................................................. 102.3.1.2. Desarenado............................................................................................ 112.3.1.3. Desengrasado......................................................................................... 11

    i i i

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    2.5.1.Sistema de pre-tratamiento y medicin de caudales.............................. 212.5.1.1. Proceso de pre-tratamiento .................................................................22

    2.5.1.2.Dimensionamiento de canaletas parshall para medicin de caudales..................................................................................................................... 292.5.2.Sistema de lagunas de estabilizacin ......................................................... 35

    2.5.2.1.Simplicidad de las lagunas ................................................................... 352.5.2.2.Complejidad del proceso y requisitos de operacin y mantenimiento

    ...................................................................................................................... 352.5.2.3.Requisitos de terreno ............................................................................ 352.5.2.4.Reso de las aguas residuales ..............................................................36

    2.5.2.5.Diseos eficientes en el sistema de lagunas de estabilizacin........362.5.2.5.1.El uso de dispositivos entradas y salidas mltiples................... 372.5.2.5.2.El uso de mamparas para modelar el flujo de tipo pistn........39

    2.6. RESO DE AGUAS RESIDUALES Y MANEJO DE LODOS ........ 412.6.1.Aprovechamiento de aguas residuales tratadas en la agricultura......... 41

    2.6.1.1. Directrices sobre la calidad de los efluentes empleados enagricultura.................................................................................................. 42

    2.6.1.2.

    Normas de calidad vigentes sobre la utilizacin de aguas residualesproteccin sanitaria en el uso de aguas residuales ................................ 452.6.1.3.Proteccin sanitaria en el uso de agua residual ............................... 46

    2.6.1.3.1.Mtodos de aplicacin de agua s residuales en cultivos agrcolas......................................................................................................... 46

    2.6.1.3.2.Control de la exposicin humana................................................ 472.6.2.Manejo de lodos ............................................................................................ 47

    2.6.2.1.Tratamiento y secado de lodos........................................................... 48

    i i bi 8

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    2.7.4.1.Parmetros y frecuencia de muestreo............................................... 662.7.4.2.Equipos de laboratorio requeridos.................................................... 66

    2.7.5.Limpieza de las lagunas de estabilizacin................................................ 672.7.5.1. Limpieza de las lagunas anaerbicas .................................................. 672.7.5.2.Limpieza de las lagunas facultativas................................................. 68

    III. MATERIALES Y MTODOS ............................................ 693.1. DISEO DE LA INVESTIGACIN ........................................... 69

    3.1.1.Tipo de investigacin.................................................................................. 693.1.2.Hiptesis y variables................................................................................... 69

    3.1.3.Poblacin, muestra de estudio y muestreo............................................... 713.1.4.Mtodos, tcnicas e instrumentos de recoleccin de datos.................... 713.2. METODOLOGA ...................................................................... 72

    3.2.1.Metodologa para el clculo de poblacin ................................................. 723.2.2.Metodologa para levantamiento topogrfico.......................................... 723.2.3.Metodologa para la ejecucin de ensayos de mecnica de suelos........ 723.2.4.Metodologa para anlisis de ensayos de calidad de agua residual....... 73

    IV.RESULTADOS .................................................................... 744.1. DESCRIPCIN GENERAL DEL REA DE ESTUDIO ................. 74

    4.1.1.Ubicacin datos referenciales de la zona.................................................. 744.1.1.1. Topografa .............................................................................................. 744.1.1.2. Clima ....................................................................................................... 744.1.1.3.Vientos .................................................................................................... 75

    4.1.2. Urbanstico ................................................................................................... 754.1.2.1. Superficie territorial.............................................................................. 75

    b i

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    4.4.1.1. Contribucin promedio de viviendas............................................... 1274.4.1.2.Contribucin por infiltracin en la red ............................................ 128

    4.4.1.3.Contribucin por infiltracin en el emisor ............................................ 1284.4.2.Canal de aproximacin antes de la rejillas............................................. 1284.4.3.Cmara de rejillas ....................................................................................... 1284.4.4.Canal desarenador...................................................................................... 1294.4.5.Canaleta parshall ........................................................................................ 130

    4.5. DISEO HIDRULICO CANALES DE CONDUCCIN .......... 1324.5.1.Tipos de canales .......................................................................................... 132

    4.5.2.Canal 2 - caractersticas ............................................................................. 1324.5.3.Canal 1 - caractersticas............................................................................. 1334.5.4.Canal 0 - caractersticas............................................................................ 134

    4.6.DISEO HIDRULICO SISTEMA DE LAGUAS DEESTABILIZACIN ................................................................. 135

    4.6.1.Diseo de lagunas facultativas................................................................. 1354.6.1.1. Remocin de carga bacteriana patgena......................................... 1384.6.1.2.Estabilizacin de materia orgnica................................................... 139

    4.6.1.3.Dimensionamiento de altura de lodos y periodo de limpieza....... 1404.6.2.Diseo de lagunas de maduracin........................................................... 142

    4.6.2.1.Remocin de carga bacteriana patgena......................................... 1444.6.3.Verificacin de la eficiencia encontrada................................................. 145

    4.6.3.1.Eficiencia de lagunas facultativas..................................................... 1454.6.3.2.Eficiencia de laguna de maduracin................................................. 1454.6.3.3.Eficiencia en todo el sistema............................................................. 146

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    NDICE DE CUADROS

    Cuadro Pg.Cuadro N 01. Relacin entre algunos constituyentes inorgnicos con

    el agua residual.7

    Cuadro N 02. Composicin tpica de un agua residual domstica. 9

    Cuadro N 03. Normas de diseo para rejillas manuales. 22

    Cuadro N 04. Normas de diseo recomendadas para desarenadoreshorizontales. 28

    Cuadro N 05. Rangos de caudales para canaletas parshall con flujolibre.

    31

    Cuadro N 06. Cantidades de slidos arenosos encontradas en aguasresiduales en amrica latina y los EE.UU.

    31

    Cuadro N 07. Complejidad y requisitos de capacitacin y monitoreo. 35Cuadro N 08. Muestra el rea requerida para varios procesos de

    tratamiento.36

    Cuadro N 09 Casos estudiados sobre sistemas de tratamiento ydisposicin final de aguas residuales en Latinoamrica.

    43

    Cuadro N 10. Casos estudiados sobre el aprovechamiento de aguas

    d l l l

    43

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    Cuadro N 22. Muestras a realizar en la caracterizacin del aguaresidual.

    73

    Cuadro N 23. Caractersticas de la red de distribucin de aguapotable.

    77

    Cuadro N 24. Conexiones domiciliarias de agua potable. 78

    Cuadro N 25. Caractersticas de la red de alcantarillado. 79

    Cuadro N 26. Conexiones domiciliarias de alcantarillado. 79

    Cuadro N 27. Poblacin nominalmente censada, por sexo, segncenso 1993, 2005 y 2007.

    80

    Cuadro N 28. Poblacin estimada al 30 de junio de aos calendarios,por sexo, para el periodo 2012 2014.

    81

    Cuadro N 29. Coordenadas UTM WGS 84 obtenidas en el rea deestudio.

    83

    Cuadro N 30. Descripcin de calicatas realizas en el rea de estudio. 91

    Cuadro N 31. Resumen de ensayos realizados en laboratorio demecnica de suelos.

    93

    Cuadro N 32. Valores de parmetros de agua residual obtenidos delos ensayo en laboratorio de la mezcla compuesta.

    98

    Cuadro N 33. Medios, componentes y factores ambientales presentes 106

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    NDICE DE IMGENES

    Imgenes Pg.Imgenes N 01. Esquema del tanque imhoff. 13

    Imgenes N 02. Representacin esquemtica del proceso de lodosactivados.

    14

    Imgenes N 03. Sistema de tratamiento por lagunas deestabilizacin.

    15

    Imgenes N 04. Esquema del sistema UASB. 16

    Imgenes N 05. Secuencia completa de tratamientos de aguasresiduales domsticas.

    17

    Imgenes N 06. Solidos flotantes y gruesos dentro de la laguna. 22

    Imgenes N 07. Caudal interrumpido por causa de material atrapado

    en la rejilla.

    23

    Imgenes N 08. Detalle inclinacin de una rejilla con plataforma dedrenaje.

    24

    Imgenes N 09. Detalle de una rejilla de metal con plataforma dedrenaje.

    24

    Imgenes N 10. Detalle de canaleta de desvo (By-pass). 25

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    seguida por una laguna de maduracin en seriecanalizada con mamparas transversales. Este diseo

    es el ms recomendado para las municipalidades.Imgenes N 20. Laguna facultativa con dispositivo de entrada simple

    (Catacamas, Honduras).38

    Imgenes N 21. Laguna facultativa con dispositivo de entrada ysalida mltiple (Chinendega, Nicaragua).

    38

    Imgenes N 22. Un ejemplo de una laguna de maduracin canalizada

    con mamparas para modelar flujo de tipo pistn ygenerar una mezcla completa (Masaya, Nicaragua).

    40

    Imgenes N 23. Laguna de maduracin que est canalizada conmamparas; en la foto resalta el color verde del agua,esto de debido a la presencia excesiva de algas,productores de clorofila y por ende el color verde delagua (Morocel, Honduras).

    40

    Imgenes N 24. Otros ejemplos de lagunas de maduracin que estncanalizadas con mamparas; en la foto se puedeapreciar que las mamparas estn demasiado arribadel nivel del agua y prohben la insolacin solar porla sombra que forman (Morocel, Honduras).

    41

    Imgenes N 25. Cultivos de maz regado con aguas residuales. 42

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    NDICE DE FOTOGRAFAS

    Fotografas Pg.Fotografas N 01. Reconocimiento del rea de estudio por parte de

    las autoridades.82

    Fotografas N 02. Levantamiento topogrfico del rea de estudio. 82

    Fotografas N 03. Extraccin de muestras del terreno para estudiode mecnica de suelos.

    92

    Fotografas N 04. Realizacin de ensayos en el laboratorio de suelos. 93

    Fotografas N 05. Extraccin de muestras de agua residual para elanlisis en el laboratorio.

    97

    Fotografas N 06. Ubicacin satelital del distrito Santa Rosa. 103

    Fotografas N 07. Planta general de la PTAR. 160

    Fotografas N 08. Sistema de pre-tratamiento. 160

    Fotografas N 09. Entradas mltiples a lagunas facultativas. 160

    Fotografas N 10. Salidas mltiples de laguna facultativa. 161

    Fotografas N 11. Mamparas transversales en Lagunas demaduracin.

    161

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    RESUMEN

    El distrito de Santa Rosa de la provincia de Chiclayo cuenta con una planta detratamiento de aguas residuales inoperativa, debido a su mala ubicacin. Porende, se presenta una necesidad latente y la exigencia de un nuevo diseo y unaubicacin ms apropiada de la misma. Esta realidad, motiv esta investigacin.

    La idea central de este estudio se orient a dar a conocer y aplicar u nametodologa apropiada para el diseo de sistemas de lagunas de estabilizacin,investigacin realizada en base de metodologas recogidas de experiencias

    desarrolladas en pases centroamericanos y en estudios realizadosposteriormente. Estas experiencias obtuvieron buenos resultados y susmetodologas se fundamentaron en una buena operacin de la planta detratamiento de aguas residuales para buscar un efluente de mejor calidad quecumpla con los estndares exigidos en las normas e intentar dar un reso en laagricultura u otra actividad.

    Las conclusiones finales demandaron una nueva ubicacin, as como el diseo de

    las diferentes estructuras que la componen y un anlisis del presupuesto total delproyecto. Esta propuesta soluciona un problema lgido, dando a conocer unametodologa eficiente que pueda ser tomada en cuenta en la elaboracin de losprximos proyectos de esta naturaleza.

    Palabras claves: Metodologa, planta de tratamiento, diseo, efluente.

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    I. INTRODUCCIN.

    Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones, actividadescomerciales e industriales, estas son tratadas a travs de procesos diversos quetienen la finalidad de remover contaminantes fsicos, qumicos y biolgicos en elcaso del agua efluente del uso humano. (Ynez, 2004).

    En el planeta existe una gran cantidad de agua residual, producto de lasactividades del hombre. Agua que no recibe un tratamiento adecuado, quecontamina lagos, lagunas y ocanos, las que afectan a los ecosistemas y arrecifes,

    y que son las causantes de enfermedades como diarrea, clera y la gastroenteritis,las que se encuentran entre las tres principales causas de muerte en el mundo yen la regin Latinoamericana. (Fabin, 1980).

    En Amrica Latina, solo el 10% de las aguas residuales colectadas enalcantarillados reciben algn tratamiento antes de ser dispuestas en los cuerposde agua, como ros y mares. Esto significa que alrededor de 400 m3/s de desages

    vienen contaminando el medio ambiente y constituyen un vector de transmisin

    de parsitos, bacterias y virus patgenos. (OMS, 2011).El tratamiento de las aguas servidas constituye un factor importante en laproteccin de la salud pblica y del medio ambiente, puesto que la volcadura deaguas residuales sin tratamiento previo en un cuerpo receptor es una fuente decontaminacin.

    Se estima que durante el ao 2010, los sistemas de alcantarillado administradospor las empresas de saneamiento en el Per recolectaron aproximadamente

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    condiciones econmicas para nuestro medio, tanto por su bajo costo como por sufcil construccin y operacin. En la implementacin de estas lagunas, se

    encuentran algunos problemas de funcionamiento y mala ubicacin, entre los quese aprecian ineficiencias de remocin o comunidades de organismos presentes noesperados. (Cuervo, 1987).

    El distrito de Santa Rosa atraviesa un problema latente, se trata de la malaubicacin del sistema de lagunas de estabilizacin que hoy cuenta, zona enconstruccin que se encuentra ubicada al ingreso de la ciudad, frente al terminalpesquero de la misma. Si entrara en funcionamiento, ocasionara daos

    sanitarios, ecolgicos y econmicos directos a la poblacin cercana. Afectara lasalud de la poblacin y el medio ambiente del distrito tendra un impacto negativoen el turismo. Adems, golpeara econmicamente a cientos de familias quesubsisten de la comercializacin de pescados y mariscos. La necesidad de realizarestudios para la nueva ubicacin del sistema de lagunas de estabilizacin se tornaen un requerimiento inmediato y muy prioritario, a fin de resolver los problemasde funcionamiento e impacto ambiental.

    Teniendo en cuenta lo expuesto, se elabor el estudio para el rediseo del sistemade lagunas de estabilizacin, aplicando metodologas nuevas y eficientes que sevienen dando en pases desarrollados. Estas, a travs de nuevos anlisis y estudiosde operacin, optimizan recursos y mejoran la funcionalidad del sistema;cumpliendo tambin con los parmetros impuestos por los organismos de ley ynormas de diseo para su ptimo funcionamiento.

    Frente a la problemtica expuesta y considerando la apremiante necesidad que

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    Adems, se presentan justificaciones de carcter social, tcnico y ambiental querespaldan la viabilidad de la investigacin:

    Social: Esta investigacin tiene como motivacin ayudar a resolver laproblemtica actual que se presenta en uno de los distritos de la provincia deChiclayo. Nos referimos al distrito de Santa Rosa, que tiene un problema muygrave en cuanto a tratamiento de las aguas residuales producto de la actividadhumana. Se comprueba que la mala ubicacin del sistema de lagunas deestabilizacin que hoy cuenta el distrito, deja inoperativo este sistema que nocumple los parmetros establecidos por los reglamentos de ley. Por tanto, hasta

    la fecha las aguas residuales producidas en dicha ciudad son vertidasdirectamente al mar, lo que causa un dao irremediable tanto a la salud pblicacomo al ambiente.

    Su ubicacin al ingreso del distrito, adems de atentar contra la imagen de laciudad de Santa Rosa, expone a la poblacin a un constante vector deenfermedades de la piel y respiratorias, especialmente a los nios que siempreson los primeros afectados.

    Tcnica:Las lagunas de estabilizacin son los sistemas de tratamiento biolgicode lquidos residuales ms sencillos de operar y mantener, (Ruddy, 1999). Elpresente proyecto es importante porque proporcionar una metodologa eficienteen el diseo de lagunas de estabilizacin, aplicando nuevas tcnicasmetodolgicas utilizadas en pases desarrollados y cuyas diversas investigacioneshan trado consigo buenos resultados. De esta manera se fomentar el diseo conesta metodologa que se adapta a nuestro medio, teniendo en cuenta la

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    II. MARCO TERICO.

    2.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA.

    Entre los diversos estudios y bibliografa relacionada con el tema Aplicacin demetodologa en el diseo de sistemas de lagunas de estabilizacin desarrolladopara el distrito Santa Rosa Chiclayo, encontramos las siguientes:

    Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residualesdomsticas en Centroamrica.EE.UU: Agencia de los EstadosUnidos para el Desarrollo Internacional.

    Presenta las experiencias de los expertos regionales en la gestin de tratamientode aguas residuales en Centroamrica. Proporciona a los entes pblicosencargados de la regulacin de aguas residuales, ingenieros sanitarios,planificadores, consultores, supervisores de obras, ingenieros municipales yoperadores de plantas de tratamiento de aguas residuales, los instrumentosnecesarios para incorporar en su trabajo las variables de diseo, construccin,operacin, mantenimiento, monitoreo, manejo de lodos, reso y sostenibilidad

    para que los sistemas tengan xito a largo plazo.Salguero, Louis. 2010. Manual de diseo, construccin,operacin, mantenimiento, monitoreo y sostenibilidad.EE.UU: Universidad Estatal de California.

    La introduccin comienza con una presentacin de la situacin de las aguasresiduales en Centroamrica, sus efectos en la salud y la contaminacin.

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    2.2. DEFINICIONES Y CARACTERSTICAS.

    2.2.1. Agua residual.

    Las aguas residuales pueden definirse como el conjunto de aguas que llevaelementos extraos, bien por causas naturales, bien provocadas de forma directao indirecta por la actividad humana, estando compuestas por una combinacinde:

    Lquidos de desage de viviendas, comercios, edificios de oficinas einstituciones.

    Lquidos efluentes de establecimientos industriales. Lquidos efluentes de instalaciones agrcolas y ganaderas. Aguas subterrneas, superficiales y aguas de lluvia que circulan por calles,

    espacios libres, tejados y azoteas de edificios que pueden ser admitidas yconducidas por las alcantarillas.

    En general las aguas residuales se clasifican as:

    Aguas Residuales Domsticas (ARD): Son las provenientes de las

    actividades domsticas de la vida diaria como lavado de ropa, bao,preparacin de alimentos, limpieza, etc. Estos desechos presentan un altocontenido de materia orgnica, detergentes y grasas. Su composicin varasegn los hbitos de la poblacin que los genera. Esta agua tiene un contenidode slidos inferior al 1%.

    Aguas Lluvias (ALL):Son las originadas por el escurrimiento superficial delas lluvias que fluyen desde los techos, calles, jardines y dems superficies del

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    2.2.2.1. Caractersticas fsicas.

    Temperatura.La temperatura es un parmetro de importancia en las aguas residuales, en lamayora de las caracterizaciones se determina este parmetro, (UNOPS).

    La temperatura de las aguas residuales es mayor que la de las aguas nocontaminadas, debido a la energa liberada en las reacciones bioqumicas, que sepresentan en la degradacin de la materia orgnica. Las descargas calientes sonotra causa de este aumento de temperatura.

    Turbidez.La turbiedad es una medida ptica de transmisin de la luz en el agua del materialslido o coloidal suspendido en el agua, este ensayo es utilizado para indicar lacalidad de los vertidos de aguas residuales con respecto a la materia suspendida,(Metcalf-Eddy, 1991).

    Color.El color es un indicativo de la edad de las aguas residuales. El agua residual

    reciente suele ser gris; sin embargo, a medida que los compuestos orgnicos sondescompuestos por las bacterias, el oxgeno disuelto en el agua residual se reducey el color cambia a negro. En esta condicin, se dice que el agua residual essptica, (Metcalf-Eddy, 1991).

    Olor.El olor es debido a los gases producidos en la descomposicin de la materiaorgnica, sobre todo, a la presencia de cido sulfhdrico y otras sustancias

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    Materia orgnica.La materia orgnica est compuesta en un 90% por carbohidratos, protenas,

    grasas y aceites provenientes de excrementos y orina de seres humanos, restosde alimentos y detergentes.

    Estos contaminantes son biodegradables, es decir, pueden ser transformados encompuestos ms simples por la accin de microorganismos naturales presentesen el agua, cuyo desarrollo se ve favorecido por las condiciones de temperatura ynutrientes de las aguas residuales domsticas, (Gutirrez, 1994).

    Materia inorgnica.

    Se incluyen en este grupo todos los slidos de origen generalmente mineral, comoson sales minerales, arcillas, lodos, arenas y gravas no biodegradables. En elsiguiente cuadro se presenta la relacin entre algunos constituyentes inorgnicos

    y el agua residual.

    Cuadro N 01. Relacin entre algunos constituyentes inorgnicos con el agua residual.

    Elemento Relacin con el agua residual

    Hidrgeno (pH)

    El intervalo de concentracin idneo para la existencia de lamayora de la vida biolgica es muy estrecho y crtico. El aguaresidual con una concentracin adversa de ion hidrgeno esdifcil de tratar por medios biolgicos. Por lo general, el pHptimo para el crecimiento de los organismos se encuentraentre 6.5 y 7.5.

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    que se manifiesta fundamentalmente por los olores que produce, es un indicativode la evolucin y estado de un agua residual, (Metcalf-Eddy, 1991).

    Anhdrido carbnico: se produce en la fermentacin de los compuestosorgnicos de las aguas residuales negras, (Seoanez, 1995).

    Metano:se forma en la descomposicin anaerobia de la materia orgnica por lareduccin bacteriana del CO2, (Seoanez, 1995).

    Otros gases: se producen adems gases malolientes, como cidos grasosvoltiles y otros derivados del nitrgeno, (Seoanez, 1995).

    2.2.2.3.Caractersticas biolgicas.

    Estas caractersticas estn definidas por la clase de microorganismos presentesen el agua, entre los cuales tenemos:

    Bacterias, (Seoanez, 1995).Juegan un papel fundamental en la descomposicin y estabilizacin de la materiaorgnica. Pueden clasificarse en base a su metabolismo en: hetertrofas y

    auttrofas.Las bacterias auttrofas son aquellas que se nutren de compuestos inorgnicos,tomando la energa necesaria para sus biosntesis a partir de la luz (bacteriasfotosintticas: familia Thiorhodaceae, Chlorobiaceae) o a partir de ciertasreacciones qumicas (bacterias quimiosintticas: Nitrobacter, Nitrosomonas,Hydrogenomonas, Thiotrix).

    Las bacterias hetertrofas constituyen el grupo ms importante, por su necesidad

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    Las algas, al igual que sucede con otros microorganismos, requieren compuestosinorgnicos para reproducirse. A parte del anhdrido carbnico, los principales

    nutrientes necesarios son el nitrgeno y el fsforo. Las algas pueden presentar elinconveniente de reproducirse rpidamente, debido al enriquecimiento del agua(eutrofizacin) y crear grandes colonias flotantes originando problemas a lasinstalaciones y al equilibrio del sistema, (Metcalf-Eddy, 1991).

    Los tipos ms importantes de algas de agua dulce son: verdes (Chlorophyta),verdes mviles (Volvocales euglenophyta), Verdiamarillas o marrn dorado(Chrysophyta) y verdiazules (Cyanophyta).

    2.2.2.3.1. Demanda qumica de oxgeno (DQO).

    Es la cantidad de oxgeno requerida para oxidar qumicamente los materialesorgnicos presentes en una muestra de agua. Esta oxidacin degrada el materialorgnico biodegradable y no biodegradable.

    2.2.2.3.2. Demanda bioqumica de oxgeno (DBO).

    El parmetro de polucin orgnica ms utilizado y aplicable a las aguas residualesy superficiales es la DBO a los 5 das (DBO5). Supone esta determinacin lamedida del oxgeno disuelto utilizado por los microorganismos en la oxidacin

    bioqumica de materia orgnica biodegradable, (Metcalf-Eddy, 1991).

    La medida de la DBO es importante en el tratamiento de aguas residuales,tambin para la gestin tcnica de la calidad de agua porque se utiliza paradeterminar la cantidad aproximada de oxgeno que se requerir para estabilizar

    biolgicamente la materia orgnica.

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    Es por esto que, al arrojar sustancias extraas a los cuerpos de agua, si estas seencuentran dentro de ciertas concentraciones lmites, se inicia el proceso de

    autodepuracin, este proceso se aplica a sustancias orgnicas como detergentes,fenoles, ciertas sustancias inorgnicas, entre otros. De lo contrario, si son vertidosque pasan las concentraciones lmites para que el cuerpo de agua inicie el procesode autodepuracin natural, es necesario un tratamiento, (IDEA, 2001).

    El diseo eficiente y econmico de una planta de tratamiento de aguas residualesrequiere de un cuidadoso estudio basado en aspectos, tales como: el caudal(m3/seg), el uso final del producto final (agua tratada), el rea disponible para la

    instalacin, la viabilidad econmica, caractersticas meteorolgicas (clima,precipitacin).

    En tal sentido, teniendo en mente que la solucin tecnolgica ms adecuada esaquella que optimiza la eficiencia tcnica en la forma ms simple y menos costosa,la tecnologa debe hacer uso de los recursos humanos y materiales disponibles enel pas. Asimismo, cabe sealar que la seleccin de los procesos y/o el tipo deplanta sern diferentes dependiendo de cada caso especfico.

    Sin embargo, el proceso usual del tratamiento de aguas residuales domsticaspuede dividirse en las siguientes etapas:

    Pre-tratamiento. Tratamiento primario o fsico. Tratamiento secundario o biolgico. Tratamiento terciario que normalmente implica una cloracin.

    2.3.1. Pre-tratamiento.

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    muestra de la actividad que se ha realizado en la poblacin unas horas antes, puesen su mayora, proceden de los restos que se arrojan por los inodoros y los

    fregaderos urbanos. As, encontramos desde restos de comida hasta pelos,plsticos, trozos de cristales, etc. (IDEA, 2001).

    En el canal de entrada del agua a una planta de tratamiento es habitual encontraruna reja, constituida por barras paralelas que forman un ngulo de 30 a 80respecto a la superficie del agua, aunque tambin las hay horizontales y verticales.En esta reja quedarn retenidos todos aquellos cuerpos voluminosos, flotantes yen suspensin, arrastrados por el agua y cuyas dimensiones superen la luz de paso

    de la reja.As mismo, el canal de rejas se debe proyectar de forma que se evite laacumulacin y sedimentacin de arenas y otros materiales pesados. Para ello serecomiendan velocidades superiores a 0.4 m/s, (IDEA, 2001).

    Luego de las rejillas se pueden colocar tamices, con aberturas menores pararemover un porcentaje ms alto de slidos, con el fin de evitar atascamiento detuberas, filtros biolgicos, con una abertura mxima de 2.5 mm.

    2.3.1.2. Desarenado.

    El objetivo de esta operacin es eliminar todas aquellas partculas degranulometra superior a 200 micras, con el fin de evitar que se produzcansedimentos en los canales y conducciones, para proteger las bombas y otrosaparatos contra la abrasin, para evitar tambin sobrecargas en las fases detratamiento siguiente.

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    2.3.2. Tratamiento primario.

    El principal objetivo del tratamiento primario es remover aquellos contaminantes

    que pueden sedimentarse, como los slidos sedimentables y algunos slidossuspendidos, o aquellos que pueden flotar como las grasas.

    2.3.2.1. Sedimentacin primaria.

    La mayor parte de las sustancias en suspensin y disolucin en las aguasresiduales no pueden retenerse, por razn de su finura o densidad, en las rejas ydesarenadores. Por ello se recurre a la sedimentacin (tambin llamada

    decantacin) que es la separacin de un slido del seno de un lquido por efectode la gravedad. La decantacin se produce reduciendo la velocidad de circulacinde las aguas residuales, con lo que el rgimen de circulacin se vuelve, cada vez,menos turbulento y las partculas en suspensin se van depositando en el fondodel sedimentador, (CEPIS. 1976).

    Se realiza en tanques rectangulares o cilndricos donde se remueveaproximadamente el 65% de los slidos suspendidos y el 35% de la DBO presente

    en las aguas residuales. Los lodos producidos estn conformados por partculasorgnicas.

    Los lodos de un sedimentador primario son diferentes a los lodos de undesarenador los cuales son de tipo inorgnico. Las grasas y espumas que seforman sobre la superficie del sedimentador primario son removidas por mediode rastrillos que ejecutan un barrido superficial continuo.

    Los lodos que son sedimentados en un sedimentador primario se llaman lodos

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    Imagen N 01. Esquema del tanque imhoff.

    Fuente:Wikipedia.

    2.3.3. Tratamiento secundario.

    El tratamiento secundario tiene como objetivo la eliminacin de la materiaorgnica biodegradable no sedimentable (materia orgnica finamente dividida ydisuelta en el agua residual), junto a otros varios contaminantes. Bsicamente,

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    microorganismos son completamente mezclados con la materia orgnica en elagua residual de manera que sta les sirve de alimento para su produccin.

    Es importante indicar que la mezcla o agitacin se efecta por medios mecnicos(aireadores superficiales, sopladores, etc.) los cuales tiene doble funcin:producir una mezcla completa y agregar oxgeno al medio para que el proceso sedesarrolle.

    La representacin esquemtica del proceso se muestra en la figura mostrada acontinuacin.

    Imagen N 02.Representacin esquemtica del proceso de lodos activados.

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    Imagen N 03. Sistema de tratamiento por lagunas de estabilizacin.

    Fuente:Wikipedia.

    2.3.3.3.Lecho de lodos (UASB).

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    Imagen N 04. Esquema del sistema UASB.

    Fuente:Wikipedia

    2.3.4. Tratamientos terciarios.

    Cuando los efluentes de una planta de tratamiento de aguas residuales de tiposecundario no cumplen con ciertos niveles de calidad se hace entonces necesarioun tratamiento terciario o avanzado. Los objetivos del tratamiento terciario soneliminar la carga orgnica remanente de un tratamiento secundario, desinfectarla

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    recuperar algn componente, o bien acondicionarlos para su reutilizacin (porejemplo: en agricultura).

    2.3.5.1. Sistemas de eliminacin o reutilizacin del fango.

    Los fangos de las depuradoras, una vez sometidos a todos o algunos de lostratamientos, se envan a un destino final que puede consistir en:

    Eliminacin de fango, Consiste en la incineracin o bien en ladeposicin en vertederos especiales. En ambos casos, se produce unaprdida econmica importante y es inevitable un fuerte impacto medio-

    ambiental. Reutilizacin del fango,Minimiza los efectos negativos econmicos y

    ambientales de la eliminacin. Los objetivos fundamentales de lareutilizacin son aprovechar los fangos como fuente de energa yaprovechar los componentes de los mismos.

    Esta reutilizacin del fango, para que sea de utilidad agrcola, debe tener un efectofertilizante y/o de enmienda y correctivo del suelo (facilitar el transporte de

    nutrientes; incrementar la retencin de agua).

    Imagen N 05. Secuencia completa de tratamientos de aguas residuales domsticas.

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    La demanda bioqumica de oxgeno (DBO) de las aguas descargadas en unalaguna de estabilizacin y del efluente de las mismas, es el parmetro que ms se

    ha utilizado para evaluar las condiciones de trabajo de las lagunas deestabilizacin y su comportamiento.

    La estabilizacin de la materia orgnica se lleva a cabo a travs de la accin deorganismos aerobios cuando hay oxgeno disuelto en el agua, y de organismosanaerobios cuando no hay oxgeno disuelto en la misma.

    Los factores que intervienen en el proceso de las lagunas de estabilizacin son:

    Fsicos:Temperatura, insolacin, infiltracin, evaporacin, precipitacinpluvial y vientos.

    Qumicos: Demanda bioqumica de oxgeno, pH, nutrientes,contaminantes resistentes.

    Biolgicos:Algas y bacterias.

    2.4.2. Objetivos de las lagunas de estabilizacin.

    Las lagunas de estabilizacin se construyen con los siguientes objetivos, (Senz,

    1985). Proteccin epidemiolgica, a travs de la disminucin de organismos

    patgenos presentes en las aguas residuales y dificultando la transmisin delos mismos.

    Proteccin ecolgica,a travs de la disminucin de la carga orgnica (DBO)de las aguas residuales, logrndose de esta manera que el nivel de oxgenodisuelto en los cuerpos receptores se vea menos comprometido, con el

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    2.4.4. Clasificacin.

    2.4.4.1.De acuerdo al proceso biolgico desarrollado:

    Lagunas aerobias:

    Predominan los procesos aerobios (presencia de oxgeno). Se basan en el aportede oxgeno a partir del crecimiento de foto-sintetizadores y permiten obtenerefluentes de baja DBO soluble pero de alto contenido de algas, las que debieranser cosechadas a fin de controlar los cuerpos receptores.

    La profundidad debe ser tal que no se alcancen a producir regiones sin oxgeno,

    sobre todo teniendo presente que la turbiedad impide el paso de la luz solar; sesuelen encontrar profundidades de 30 a 50 centmetros y tiempos de retencinhidrulicos (es decir, volumen de la laguna dividido por caudal medio tratado) de4 a 6 das de modo que el terreno requerido para esta tecnologa puede serintolerablemente grande. Permiten reducciones del 80 al 95% de la DBO5. La tasade carga de este tipo de lagunas cae en el rango de 85 a 170 kg de DBO5/ha-da.

    Lagunas anaerobias:

    Predominan los procesos de fermentacin anaerobia. Las bacterias anaerobias norequieren oxgeno para reducir la materia orgnica, el proceso es ms sensible acondiciones ambientales, produce olores desagradables, es largo y laestabilizacin no es total, (Metcalf-Eddy, 1991)

    Las lagunas anaerobias suelen recibir cargas de 225 a 600 kg de DBO5/ha-da contiempo de retencin hidrulico de 20 a 50 das. Rendimientos en la reduccin dela DBO5del 50 a 85%. La profundidad puede ser entre 2.5 y 5 m, (IDEA, 2001)

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    Lagunas secundarias: reciben efluentes de otros procesos detratamiento.

    Lagunas de acabado: lagunas de mayor grado que las secundarias.Tambin llamadas estanques de estabilizacin de baja carga, son lagunasterciarias diseadas para mejorar la calidad de los efluentes detratamientos secundarios y la nitrificacin estacional.

    2.4.4.3.De acuerdo a la disposicin de las unidades:

    Lagunas en serie: permite una mejora importante en la calidad

    bacteriolgica del efluente.Lagunas en paralelo:no mejora la calidad del efluente, pero en cambio,ofrece muchas ventajas desde el punto de vista constructivo y operativo.En contar con por lo menos un sistema en paralelo para sobrecargar unamientras se lleva a cabo la limpieza o mantenimiento de la otra.

    2.4.5. Funcionamiento de las lagunas.

    El funcionamiento de las lagunas est gobernado por diferentes factores, entrelos cuales tenemos:

    Penetracin de la luz solar en el agua:necesaria para el desarrollode condiciones aerobias, (Barnes, 1967).

    La profundidad del estanque:los muy profundos limitan el alcancede los rayos solares slo a las capas superiores y los estanques pocoprofundos son favorables a la aparicin de diversos tipos de plantas que

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    Proceso anaerobio:

    El tratamiento anaerobio supone la descomposicin de la materia orgnica y/o

    inorgnica en ausencia de oxgeno molecular. Las reacciones anaerobias son mslentas y los productos de las mismas originan malos olores.

    Los microorganismos causantes de la descomposicin de la materia orgnica sedividen frecuentemente en dos grupos:

    El primer grupo, hidroliza y fermenta compuestos orgnicos complejos acidos simples, de los cuales los ms corrientes son el cido actico y el cidopropinico. Este grupo de microorganismos se compone de bacterias facultativas

    y anaerobias colectivamente denominadas bacterias formadoras de cidos.

    El segundo grupo, convierte los cidos orgnicos formados por el primergrupo en gas metano y anhdrido carbnico, las bacterias responsables de estaconversin son anaerobias estrictas y se les conoce como bacterias formadorasde metano. Las bacterias ms importantes de este grupo tienen tasas decrecimiento muy lentas y por ello su metabolismo se considera como limitantedel tratamiento anaerobio de un residuo orgnico.

    2.5.METODOLOGA DE DISEO EN EL SISTEMA DE LAGUNASDE ESTABILIZACIN.

    2.5.1. Sistema de Pre-tratamiento y medicin de caudales.

    En un sistema de tratamiento de aguas residuales a travs de lagunas deestabilizacin, el pre-tratamiento sirve para lo siguiente:

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    Imagen N 06.Solidos flotantes y gruesos dentro de la laguna.

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas enCentroamrica.

    2.5.1.1. Proceso de pre-tratamiento.

    Desbaste (rejillas).

    Para la separacin de slidos gruesos se utilizan rejillas ubicadastransversalmente al flujo. Al pasar el agua, el material grueso queda retenido en

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    Inclinacin con la horizontal 45 - 60Plataforma de drenaje Suficiente para el almacenamiento

    temporal del material retenido encondiciones sanitariasCanaleta de desvo (By-pass) Suficiente para desviar el caudal

    mximo durante una emergencia

    Material de construccin debarras y plataforma de drenaje

    Acero inoxidable o galvanizado;aluminio

    Velocidad de aproximacin 0.45 m/sTiempo de retencin en canalde aproximacin

    3 seg

    Largo de canal de aproximacin 1.35 mVelocidad a travs de las barras 0.6 m/s para caudal promedio

    0.9 m/s para caudal mximoPrdida de carga mxima 0.15 m

    Cantidades de materialretenido

    0.008 - 0.038 m3/1.000 m3

    Disposicin final de residuos Solucin tcnica utilizando mtodossanitarios

    Fuente:Reynolds y Richards. 1996 y viceministerio de vivienda y construccin. 1997.

    ANOTACIONES.

    La rejilla debe tener barras rectangulares con anchos de 5 a 15 mm y espesoresde 25 a 40 mm. Se recomienda una abertura entre las barras de 50 mm paraque la mayora de las heces humanas pasen por la rejilla sin ser retenidas.

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    Imagen N 08.Detalle inclinacin de una rejilla con plataforma de drenaje.

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residualesdomsticas en Centroamrica.

    Las Rejilla debe tener una plataforma de drenaje para poder drenar los slidosgruesos retenidos, estos tienen una humedad de aproximadamente 80% antesde disponerlos en una manera sanitaria (Mendoa. 2000,21).

    Imagen N 09.Detalle de una rejilla de metal con plataforma de drenaje.

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    Imagen N 10.Detalle de canaleta de desvo (By-pass)

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticasen Centroamrica.

    El material de construccin de las barras y la plataforma de drenaje debe serresistente a la corrosin. Se deber utilizar acero inoxidable, acero galvanizado

    o aluminio en su construccin.Imagen N 11.Detalle de rejillas hechas con barras de acero de refuerzo.

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    ab = Ancho de barras, mm.eb = Espaciamiento (abertura) entre barras, mm.

    Nota:La profundidad mxima (Pmax), es determinada durante el diseo deldesarenador, que se realizar posteriormente.

    Velocidad en el canal de aproximacin.

    Se calcula la velocidad en el canal de aproximacin con la siguiente ecuacin:

    (2)

    Donde:

    v =Velocidad en el canal de aproximacin, m/s.

    Nota:La ecuacin (2)asume que la velocidad mxima a travs de la rejilla es 0.6m/s; por lo tanto, la velocidad calculada, v (velocidad en el canal de

    aproximacin) debe ser cerca de 0.45 m/s si se utiliza dimensiones de aby ebtpicas detalladas en las anotaciones anteriores.

    Se calculan las prdidas de carga a travs de la rejilla con lasiguiente ecuacin(Metcalf & Eddy, 1991):

    (3)

    v=.

    = .

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    Imagen N 12. El canal a la izquierda tiene demasiada turbulencia para tener unavelocidad uniforme. El canal a la derecha tiene suficiente largo para asegurar unavelocidad uniforme sin turbulencia.

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas enCentroamrica.

    Disposicin final de los slidos gruesos en las rejillas.

    Sin duda los desechos gruesos estn muy contaminados con patgenos, estos son

  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    Desarenado.

    El tipo de desarenador, segn el procedimiento utilizado en la separacin, ms

    comn es el de flujo horizontal, que realiza una separacin natural pordecantacin.

    Los desarenadores de flujo horizontal son canales rectangulares donde semantiene una velocidad controlada del agua residual, de forma que las arenassedimentan y los slidos orgnicos pasan a las siguientes unidades detratamiento.

    El parmetro principal de diseo es la velocidad horizontal del flujo a travs de launidad. Generalmente una velocidad de 0.3 m/s permite la sedimentacin departculas de 0.2 mm y mayores. El tiempo de retencin vara de 20 segundos a 1minuto. El ancho mnimo recomendable para estas unidades es de 0.6 m. Debede proveerse un espacio dentro de la cmara para la acumulacin yalmacenamiento de las arenas.

    Normas para el diseo de desarenadores.

    En el siguiente cuadro se presenta un resumen de las normas de diseorecomendadas para desarenadores horizontales.

    Cuadro N 04.Normas de diseo recomendadas para desarenadores horizontales.

    Parmetro Norma Recomendada

    Velocidad horizontal Va=0.3 m/s

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    canales controlados por una canaleta parshall prefabricada; la canaleta parshalltambin sirve como el medidor de caudales.

    Imagen N 14. Muestran una instalacin tpica de una rejilla, un desarenadorhorizontal con dos cmaras y una canaleta parshall prefabricada.

  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    La ecuacin del caudal para una canaleta parshall se define como la siguiente:(Marais y Van Haandel, 1996)

    Q =2.27 W (Ha )1.5 (4)Donde:

    Q =Caudal, m3/sW =Ancho de garganta de medidor parshall, m

    Ha =Profundidad de agua (carga), punto A (Figura N 15) medida desde la basede la canaleta parshall, m.

    La carga aguas arriba de la canaleta parshall en el canal del desarenador se define

    como (Gloyna, 1971):H = 1.1 Ha (5)

    Donde:H = La carga aguas arriba de canaleta parshall en el canal del desarenador

    (Figura N 15) medida con referencia a la base de canaleta parshall, m.

    Combinando las ecuaciones (4)y(5)se obtiene la siguiente relacin:

    Q = 2.27 W .. (6)Al reacomodar la ecuacin(5)y(6) se obtiene la siguiente relacin para la cargaen el canal del desarenador:

    H = . . .

    (7)

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    Los lmites de caudales para anchos de garganta diferentes se presenten en elsiguiente cuadro:

    Cuadro N 05.Rangos de caudales para canaletas parshall con flujo libre.

    Ancho degarganta, W

    m

    Qmin Qmax

    m3/s m3/da m3/s m3/da0.076 0.0008 69 0.0538 4.648

    0.152 0.0015 130 0.1104 9.539

    0.229 0.0025 216 0.2519 21.7640.305 0.0031 268 0.4556 39.364

    Fuente:Marais y Van Haandel, 1996.

    Remocin de slidos arenosos: Desarenadores.

    Las aguas residuales contienen, por lo general, concentraciones significativas deslidos inorgnicos como arena, ceniza y grava que tienen un peso especfico

    entre 1.5 y 2.65 g/ml; por convencin se llaman estos "Slidos Arenosos".Los slidos arenosos provienen del alcantarillado, la cantidad producida es muy

    variable y depende de factores como la tasa de infiltracin al alcantarillado, lacondicin del colector, la topografa, el tipo de suelo y el porcentaje de las callespavimentadas. Tambin la cantidad vara significativamente entre la poca seca

    y la poca lluviosa.

    El siguiente cuadro muestra las cantidades reportadas en varios estudios tcnicos

  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    Imagen N 16.Un desarenador rectangular lleno de solidos arenosos en el fondo.

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas enCentroamrica.

    Las canaletas parshall de concreto fabricadas in situ no sirven por su malaconstruccin (ntese las dimensiones irregulares) lo que trae problemas decalibracin del elemento.

  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    siguientes ecuaciones (Babbitt y Baumann, 1958; Gloyna, 1971; Marais y VanHaandel, 1996):

    Z= . . .

    (10)

    Z=

    Hmax (11)

    (12)

    Donde:Z =Resalto entre la cota del desarenador y la canaleta parshall, m.

    (13)

    (14)

    Despus de calcular el resalto Z, se determina la profundidad mxima de agua enel canal de desarenador con referencia a la cota del canal (no la carga mxima

    Cr =

    R =

    Z =Cr .Hmax

  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    La ecuacin(17)es basada en el criterio que la velocidad horizontal crtica parapartculas de 0.2 mm en dimetro con peso especfico de 2.65g/ml para evitar

    arrastre por el fondo del desarenador. (Marais y van Haandel, 1996).Se recomienda que se seleccione 0.3 m/s para Vmax. Se calcula Vmincon lassiguientes relaciones (Marais y van Haandel, 1996):

    Vmin =Vmax Cv = 0.3 Cv (18)(19)

    Donde:Vmin = Velocidad mnima en el desarenador, m/s.

    Cv = Relacin de Vmin/Vmax.

    Entonces, la ecuacin(17)se reduce a la siguiente para diseo:

    45 x0.3 L 60 x 0.3 Cv (20)(21)

    El volumen de slidos arenosos acumulados en el desarenador se calcula con lasiguiente ecuacin:

    (22)Vsa =

    13.5m

    L

    18Cv

    Cv =2.6Cr 0.5(1Cr) Z

  • 7/18/2019 Diseo de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

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    2.5.2. Sistema de lagunas de estabilizacin.

    Se han realizado muchas investigaciones sobre el uso de lagunas de estabilizacin

    para tratamiento de aguas residuales en pases en desarrollo. Los resultadosmuestran claramente que las lagunas pueden tratar aguas residuales a un altonivel, tanto en la remocin de patgenos, como en la de compuestos orgnicos,requiriendo mnimos recursos para su diseo, construccin, operacin ymantenimiento.

    2.5.2.1. Simplicidad de las lagunas.

    Las lagunas son ms sencillas de disear, construir, operar y mantener quecualquier otro proceso de tratamiento; La excavacin es la actividad principal enla construccin. La construccin de obras civiles es mnima: solamenteestructuras de ingresos, interconexiones, salidas y el revestimiento de los taludesinteriores.

    La operacin y mantenimiento consiste normalmente en tareas de rutina, comoel corte de vegetacin en la orilla y en el dique, remocin de natas y slidosflotantes, la medicin diaria del caudal y el monitoreo peridico del afluente yefluente.

    2.5.2.2.Complejidad del proceso y requisitos de operacin ymantenimiento.

    Las lagunas de estabilizacin, por su bajo nivel de complejidad, tienen muchosmenos requisitos de operacin y mantenimiento de cualquier otro proceso, lo quees una ventaja clave para municipalidades con pocos recursos.

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    Cuadro N 08. Muestra el rea requerida para varios procesos de tratamiento.

    Proceso de tratamiento rea requerida,

    (m2/persona)Lodos activados 0.3 - 1

    Filtro percolador 0.4 - 1

    Laguna aireada 4 - 10

    Sistema de lagunas de estabilizacin 2 - 20

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de Aguas Residuales Domsticas enCentroamrica.

    2.5.2.4.El reso de aguas residuales.

    Un punto importante presentado en detalle en los informes del CEPIS; es que lasaguas residuales tratadas pueden ser un recurso sostenible, en vez de unproblema de la salud pblica y el medio ambiente.

    Diversos estudios hechos en Amrica latina muestran nuevas tcnicas en lo quese refiere al diseo del sistema de lagunas, con el fin de mejorar la proteccin dela salud pblica, esto se logra controlando la remocin de huevos de helmintosque son agentes patgenos contenidos en las aguas residuales; una vez controladoeste parmetro, contar con la posibilidad de aprovechar el efluente en actividadesproductivas, para que los sistemas de lagunas sean sostenibles a largo plazo.

    Imagen N 18. Cultivos de lechuga y rabanito regada con agua tratada en Carapongo

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    Imagen N 19. Una batera de dos lagunas facultativas en paralelo, con dispositivos deentradas y salidas mltiples, seguida por una laguna de maduracin enserie canalizada con mamparas transversales. Este diseo es el msrecomendado para las municipalidades.

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    Laguna diseada con un dispositivo de entrada simple arriba de lasuperficie, causa zonas muertas en las esquinas y turbulencia por la cada

    de agua, lo que no promueve una mezcla completa dentro del rea de lalaguna. Como resultado, la laguna tiene cortos circuitos hidrulicos, lo quedisminuye el volumen til de la laguna y por lo tanto tambin disminuyesu eficiencia de funcionamiento.

    Figura N 20. Laguna facultativa con dispositivo de entrada simple (Catacamas,Honduras).

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas en Centroamrica.

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    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas en Centroamrica.

    2.5.2.5.2.El uso de mamparas para modelar el flujo de tipo pistn,obteniendo una mezcla completa y mejorando el TRHpromedio.

    Los resultados del programa de monitoreo de lagunas en Honduras, muestranque se puede obtener una remocin de 1.0 a2.6 ciclos log10(1 ciclo log10= 90%remocin; 2 ciclos = 99%; 3 ciclos = 99.9%) en lagunas de maduracin paracoliformes fecales y escherichia coli,con tiempos de retencin hidrulica nominal

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    Imagen N 22. Un ejemplo de una laguna de maduracin canalizada con mamparaspara modelar flujo de tipo pistn y generar una mezcla completa(Masaya, Nicaragua).

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas en Centroamrica.

    Imagen N 23. Laguna de maduracin que est canalizada con mamparas; en la fotoresalta el color verde del agua, esto de debido a la presencia excesiva dealgas, productores de clorofila y por ende el color verde del agua(Morocel, Honduras).

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    Imagen N 24. Otros ejemplos de lagunas de maduracin que estn canalizadas conmamparas; en la foto se puede apreciar que las mamparas estndemasiado arriba del nivel del agua y prohben la insolacin solar porla sombra que forman (Morocel, Honduras).

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    Las aguas residuales domesticas son aprovechados en muchas reas del mundo,para:

    Riego agrcola (a veces directamente y a veces por extraccin de ros a lascuales se han descargado). Riego de rboles y plantas en corredores de transporte. Riego de csped, por ejemplo en campos de futbol. Cra de peces. Recarga de acuferos.

    Imagen N 25. Cultivos de maz regado con aguas residuales.

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    Cuadro N 09. Casos estudiados sobre sistemas de tratamiento y disposicin final deaguas residuales en Latinoamrica.

    Fuente: Revista CENIC, Ciencias Biolgicas, Vol. 40-2009.

    Los estudios de caso mostraron que el uso de las aguas residuales est orientadoprincipalmente, al riego de cultivos que se procesan antes de su consumo, comomaz y arroz, en otros casos a hortalizas, vegetales y frutos que se consumen

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    NORMAS INTERNACIONALES.

    Evolucin histrica.

    Las normas establecidas en los ltimos 50 aos, han sido en general muyestrictas, ya que se han basado en evaluacin terica de los posibles riesgos quepara la salud tiene la supervivencia de agentes patgenos en las aguas residuales.Estas primeras normas se basaron en un concepto de riesgo nulo, con el fin delograr un medio antisptico o carente de agentes patgenos.

    En 1981, el grupo de expertos de la OMS en aprovechamiento de efluentes,reconoci que las normas estrictas fijadas en California, no tenan justificacin

    en las pruebas epidemiolgicas existentes. Desde entonces, organismosinternacionales de prestigio y muchas instituciones acadmicas de todo elmundo, han hecho un gran esfuerzo por establecer una base epidemiolgica msracional para las directrices sobre el riego con aguas residuales.

    Luego de considerar un trabajo y anlisis preparatorio anterior a las pruebasepidemiolgicas obtenidas, el grupo cientfico (OMS, 1989) recomienda lasdirectrices que aparecen en el siguiente cuadro:

    Cuadro N 11. Directrices recomendadas sobre la calidad microbiolgica de las aguasresiduales empleadas en agricultura (OMS, 1989).

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    Los cultivos se pueden clasificar segn el grupo expuesto y las medidas deproteccin de la salud que exigen, de la manera siguiente:

    - Categora A, Se necesita proteccin para los consumidores, lostrabajadores agrcolas y el pblico en general. Aqu se incluyen cultivos quese consumen probablemente crudos, frutas regadas por aspersin ylugares sembrados de pasto (campos de deporte, parques pblicos yprados).

    - Categora B, Se necesita proteccin slo para trabajadores agrcolas.Esto incluye cultivos de cereales, cultivos industriales (como el algodn) y

    cultivos alimentarios empleados para fabricacin de enlatados, praderas yrboles.

    En ciertas circunstancias, se podra considerar que algunos cultivospertenecen a la Categora B,si no se consumen crudos (por ejemplo, lapapa) o si crecen a una distancia considerable del suelo (por ejemplo, elchili planta de aj). En esos casos hay que evitar la contaminacin delcultivo mediante riego por aspersin o cada al suelo.

    2.6.1.2. Normas de calidad vigentes sobre la utilizacin de aguasresiduales tratadas.

    Basado en las recomendaciones y conclusiones de mltiples estudios yreuniones de expertos, as como en la disponibilidad real de tecnologaspor los pases subdesarrollados, la OMS reafirm en el 2006 las directricesque haban sido recomendadas en 1989 (Cuadro N 11).

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    2.6.1.3. Proteccin sanitaria en el uso de aguas residuales.

    En el aprovechamiento de aguas residuales y lodos estn las medidas para

    proteger la salud, estas se pueden agrupar en dos grandes categoras: Mtodos de aplicacin de las aguas residuales en cultivos agrcolas. Control de la exposicin humana.

    2.6.1.3.1. Mtodos de aplicacin de las aguas residuales en cultivosagrcolas.

    El agua de riego, que incluye las aguas residuales tratadas, puede utilizarse en la

    tierra de las cinco formas generales indicadas a continuacin:o En surcos:Slo se humedece parte de la superficie del suelo.o Por aspersin:El suelo y los cultivos se riegan de la misma forma que

    con lluvia.o Riego del subsuelo:La superficie se humedece slo ligeramente, si

    llega a mojarse, pero el suelo queda saturado.o Riego localizado:(En pequeos chorros, por goteo o en burbujas): se

    humedece gradualmente la zona de la raz de cada planta.o Por anegamiento:(Mtodo de riego por corrimiento): de esta forma

    se humedece casi toda la superficie del terreno.

    Si el agua residual tratada se ajusta a la calidad recomendada por las directricesde la OMS, se puede usar cualquiera de los cinco mtodos; la eleccin de uno uotro estar basada en el respectivo anlisis tcnico-econmico.

    Si el agua no cumple con los requisitos de calidad (baja calidad) y se desea regar

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    2.6.1.3.2. Control de la exposicin humana.

    Cuatro grupos de personas pueden estar expuestos al riesgo que acarrea el empleo

    de aguas residuales y excretas en agricultura:o Los agricultores y sus familias.o Las personas que manejan los productos cultivados.o Los consumidores (de productos cultivados, carne y leche).o Las personas que viven cerca de los campos respectivos.

    Se pueden emplear diversos mtodos para controlar la exposicin de cada uno deestos grupos, la finalidad se centra en evitar su contacto directo con los agentespatgenos de los desechos, o evitar enfermedades una vez realizado el contacto.

    Nota: Entre las medidas para proteger a los agricultores y a las personas quemanejan los cultivos estn: el uso de ropa protectorapara evitar el contactocon los agentes patgenos, estrictas prcticas de higiene para eliminarcualquier agente patgeno existente, y quiz la inmunizacin contradeterminadas infecciones, o su control quimioteraputico como medida paliativaprovisional para evitar una infeccin conducente a enfermedad.

    Por ejemplo, la exposicin de los agricultores a la infeccin causada poranquilostomas se puede reducir con el uso de calzado apropiado en el campo,pero eso tal vez sea difcil donde la gente suele trabajar descalza. Losmanipuladores de productos agrcolas corren menor riesgo y pueden combatir suexposicin utilizando guantes y adoptando adecuadas prcticas de higienepersonal. No es posible inmunizar a la poblacin contra la helmintiasis o lamayora de las enfermedades diarreicas; sin embargo, quiz valga la pena

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    Imagen N 26. Ejemplo de lodos secos que son mezclados con tierras agrcolas.

    Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domsticas enCentroamrica.

    La materia orgnica del lodo estabilizado mejora el suelo porque:

    Permite una mayor retencin de la humedad. Adiciona al suelo los nutrientes necesarios para la plantas. Incrementa la actividad biolgica del suelo. Evita o al menos disminuye la necesidad de fertilizantes qumicos.

    Sin embargo, existen condicionantes para la utilizacin del lodo, como:

    Contenido de metales que pueden llevar a valores lmite de toxicidad.

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    Imagen N 27. Tanque cerrado para la digestin y estabilizacin anaerobia del lodo.

    Fuente:Wikipedia

    2.7.2.1.2.Tratamiento con cal.

    Si los lodos son de poco volumen y falta espacio para secarlo, o estn muy cercade una zona urbana, se puede optar por esterilizacin con alteracin de pH, concal. Se trata de elevar el pH de los lodos, a pH 12 por 30 minutos por ejemplo.

    Imagen N 28. Estabilizacin y esterilizacin del lodo con cal.

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    Despus por medio de radiacin solar, se deshidrata los lodos hasta dejarlos enuna forma slida, dependiendo del clima (temperatura solar, intensidad de lluvia,humedad de suelos, etc.) en donde es ubicado el sistema de tratamiento, elperiodo de secado de un patio de lodos varia de3 a6 meses.

    Imagen N 29.rea reservada para el almacenamiento y secado del lodo.

    Fuente:Wikipedia.

    Debe determinarse experimentalmente cual es el espesor ms conveniente de lacapa de lodos en el proceso de secado. Es posible que, en clima seco, se puedasecar rpidamente una capa de lodos de 0.30 m de espesor. No deben vaciarse

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    Los lodos digeridos secos constituyen un buen abono o mejorador de suelos,aunque se debe advertir que los huevos de nematodos, que pueden estarcontenidos en los lodos, requieren de un periodo de varios meses para suinactivacin, para lograr la prdida de capacidad de infectar a otras personas. Poreste motivo se deben almacenar los lodos por un periodo de por lo menos 6meses,para que su uso en la agricultura no signifique riesgo para la salud de losagricultores o los consumidores de los productos.

    Imagen N 31. Incorporacin del rea reservada del lodo al sistema de lagunas deestabilizacin.

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    2.7.1. Personal, responsabilidades y equipamiento administrativo.

    2.7.1.1. Personal necesario.

    En la determinacin del personal para la operacin y mantenimiento de lasplantas de tratamiento de aguas residuales, se debe tener en cuenta el tamao dela instalacin, los procesos de tratamiento y el tipo de desecho a ser tratado. Todoesto con la nica finalidad que la planta de tratamiento de aguas residuales operecon el personal idneo y de manera adecuada, y que adems presenten lasmejores condiciones tcnicas, estticas y operacionales.

    Al efecto, en el cuadro siguiente se presenta los requerimientos de personal para

    las actividades de operacin y mantenimiento, para diferentes capacidades deplantas de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, no se descarta laposibilidad de la necesidad de contratar con personal adicional para laborescomplementarias y/o especiales, principalmente durante las pocas de retiro dellodo.

    Cuadro N 13. Personal necesario para la gestin de lagunas de estabilizacin.

    Personal Poblacin servida (habitantes)

    10.000 25.000 50.000 100.000 250.000

    Jefe de plantaOperadorElectromecnicoLaboratoristaObrero

    --------1

    --1--12

    12--14

    12116

    121210

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    puedan afectar la tratabilidad de las aguas residuales y por lo tanto el buenfuncionamiento de la planta de tratamiento.

    Informar peridicamente al nivel directivo de la empresa, a travs de lagerencia de operaciones, sobre la administracin, operacin,mantenimiento y calidad de los efluentes de la planta de tratamiento deaguas residuales.

    Coordinar con la gerencia de operaciones, la consecucin de los recursosnecesarios para una adecuada operacin y mantenimiento, en lo relativoa:

    - Requerimientos de personal.- Suministro oportuno de piezas y equipos necesarios para el

    mantenimiento preventivo de las unidades en general.

    - Suministro oportuno de materiales para la operacin ymantenimiento de la planta de tratamiento de aguas residuales engeneral.

    - Vehculos y transporte. Planificar los programas de monitoreo, evaluacin e investigacin en la

    planta de tratamiento de aguas residuales.

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

    Elaborar peridicamente los informes relativos a la administracin,operacin y mantenimiento de la planta de tratamiento.

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    Cumplir y supervisar el cumplimiento de todas las labores deoperacin y mantenimiento especificadas para la planta de tratamiento,

    y como tal, ejercitar autoridad directa sobre todos los obreros.

    Registrar adecuadamente en los respectivos formularios, los datosoperacionales de la planta de tratamiento en lo referente a caudal,temperatura, pH, oxgeno disuelto, etc. en los puntos determinados en elprograma de monitoreo, as como las observaciones visuales.

    Registrar los volmenes de slidos retenidos en las rejas y en laslagunas de estabilizacin, con la finalidad de optimizar los tiempos de

    almacenamiento y evacuacin de los mismos. Colaborar en la toma de muestras de aguas residuales en los lugares de

    muestreo determinados en el programa de monitoreo.

    Supervisar el funcionamiento del sistema de desinfeccin de las aguasresiduales tratadas.

    Operar los limngrafos para de medicin de nivel de agua en las lagunas ylos equipos de toma de muestra.

    Supervisar la manipulacin de las compuertas de ingreso a laplanta de pre tratamiento y de los dispositivos de distribucin de las aguasresiduales a las diferentes lagunas de estabilizacin.

    Supervisar la limpieza de las cribas en las horas de mayor o menorvolumen de slidos retenidos.

    Informar al jefe de planta sobre los problemas que se susciten en los

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    Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo de las redes dealimentacin y distribucin de energa elctrica al interior de la planta detratamiento de aguas residuales.

    Mantener en buenas condiciones operativas las redes de iluminacin alinterior de la planta de tratamiento de aguas residuales, as como de lasinstalaciones auxiliares y las oficinas.

    Mantener informado al jefe de planta sobre la disponibilidad yrequerimientos de piezas de recambio y materiales bsicos requeridos parael adecuado mantenimiento de los equipos elctricos, electromecnicos y

    mecnicos de la planta de tratamiento, a fin de garantizar la continuidadde su funcionamiento.

    Realizar el inventario inicial de todos los equipos elctricos,electromecnicos y mecnicos de la planta de tratamiento, as comoactualizarlo peridicamente.

    Laboratorista.

    Dentro de las actividades a ser desarrolladas por el laboratorista seencontrarn:

    Realizar las determinaciones analticas relacionadas con el controloperacional de las lagunas de estabilizacin.

    Cumplir con el programa de monitoreo, evaluacin o investigacindefinido por el jefe de planta.

    Registrar y archivar adecuadamente los resultados de los anlisis

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    - Mantener limpias todas las estructuras de llegada de aguasresiduales incluyendo la cmara de rejas y medidores de caudal.

    - Mantener limpias las crestas de los diques, vas de acceso y vasinteriores a la planta de tratamiento.

    - Realizar la limpieza y mantenimiento de los taludes de los diques.

    - Realizar la limpieza y mantenimiento de los jardines ornamentalesubicados al ingreso de la planta de tratamiento y de los que rodeana las oficinas.

    - Limpiar los alrededores de las edificaciones de la planta detratamiento de aguas residuales.

    - Retirar las natas de la superficie de agua de las lagunas facultativas.

    - Retirar el material u objetos que interfieren en la distribucin de lasaguas residuales crudas o tratadas.

    - Limpiar y guardar cuidadosa y correctamente el equipo de trabajoconcluida las actividades diarias.

    - 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 pudierapresentarse en las estructuras de pre-tratamiento y en cualquier otro lugarde la planta de tratamiento, de modo que se tomen oportunamente lasmedidas correctivas necesarias.

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    Slidos sedimentables.Temperatura.

    Valor de pH.

    Comedor de personal obrero:

    - Mesa de comedor.- Banca.- Repostero.- Cocinilla elctrica.- Refrigeradora.

    2.7.1.4. Documentacin requerida por el jefe de planta.

    La documentacin con que debe contar la jefatura de la planta estar conformadapor:

    - Memoria tcnica del proyecto.- Un juego completo de planos de construccin.- Especificaciones tcnicas constructivas.- Especificaciones tcnicas de los equipos en general.- Material bibliogrfico relacionado con los procesos de tratamiento

    con que cuenta la planta de tratamiento de aguas residuales.

    2.7.1.5. Equipo de trabajo.

    En los cuadros siguientes se presenta un listado de herramientas bsicas para losobreros y operadores responsables de la operacin y mantenimiento de la

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    Cuadro N 16. Equipo de apoyo.

    Herramientas Cantidad

    Manguera de 1de dimetroMotobombaBote a remos

    200 m1 unid1 unid

    Fuente: Gua para la operacin y mantenimiento de oxidacin yestabilizacin, Huancayo - 2011.

    2.7.1.6. Requerimientos complementarios.

    Adicionalmente, se requiere disponer de facilidades complementarias para labuena operacin y mantenimiento de las lagunas de estabilizacin como son:

    Abastecimiento de agua potable.

    Es importante considerar el suministro de agua potable para la atencin de losservicios higinicos de los diferentes ambientes de la planta de tratamiento. Encaso de no poder ser abastecido por la red de suministro pblico puede efectuarse

    mediante camin cisterna.

    Residuos slidos.

    Todo el material retenido en las rejas y desarenador deber ser retirado ydepositado en un contenedor. El material retenido en las estructuras dedistribucin y el material flotante de las lagunas de estabilizacin (natas, espumas

    y otros) debern ser depositados inicialmente en cilindros y finalmente en los

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    2.7.2. Puesta en marcha de las lagunas de estabilizacin.

    El llenado de las lagunas de estabilizacin deber realizarse preferentemente en

    poca de verano, en donde las temperaturas y las tasas de reaccin bioqumicason ms altas, todo lo cual facilitar el rpido desarrollo de la biomasa y laestabilizacin de la materia orgnica en el reactor biolgico. El llenado de laplanta de tratamiento deber efectuarse empleando agua residual cruda.

    2.7.2.1.Aspectos previos.

    Antes de iniciar el llenado de las lagunas de estabilizacin, ser necesario verificarque no existan fisuras al interior de las lagunas por donde podra infiltrarse elagua residual, as como ningn tipo de vegetacin; que todas las compuertas ydistribuidores de caudal se encuentren en las posiciones correctas, y que los

    vertederos de salida y los canales de conduccin estn libres de obstculos.

    Despus de cumplido el proceso de llenado de la planta de tratamiento, una seriede operaciones complementarias debern ser ejecutados a fin de garantizar el

    buen funcionamiento de la misma. La principal y ms importante operacin es laverificacin de la carga de agua sobre los vertederos situados en las estructuras

    de salida de las lagunas, las que deben mantenerse uniforme en todo su ancho.En caso contrario, ser necesario nivelarlos empleando los dispositivos con queestn dotados los vertederos. Fallas en la nivelacin del vertedero conducen a lapresencia de cortos circuitos y a una pobre eficiencia en el funcionamiento de laslagunas de estabilizacin.

    Cuando se pone en marcha una planta de tratamiento, y que sta alcance sumxima eficiencia, habrn pasado semanas y en algunos casos hasta meses. Al

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    rebose de los vertederos de salida. Una vez alcanzado este nivel se proceder averificar o ajustar la horizontalidad de cada uno de ellos, de modo que la alturade la lmina de agua efluente sea uniforme a todo lo ancho del o de los vertederos.Concluido el ajuste, se proceder a alimentar la laguna anaerbica con el caudalde agua residual disponible.

    2.7.2.3.Llenado de las lagunas facultativas.

    El llenado de las lagunas facultativas deber efectuarse lentamente. Al inicio ydurante dos o ms das se aplicar una lmina de agua de unos 30 centmetros.Luego de alcanzada la altura se aguarda un tiempo prudencial para el desarrollo

    natural de las algas, el cual bajo condiciones normales puede demandar de dos oms semanas. Es necesario que mientras se desarrollen las algas se mantenga lalmina de agua dentro de la laguna.

    Una vez que el agua se ha tornado verde por el crecimiento de las algas, se procedea cargarlo con una tasa de aplicacin similar al de diseo, hasta llegar al nivel derebose de los vertederos de salida. Finalmente, al igual que en caso anterior seprocede a verificar el nivel de cada uno de los vertederos de modo que la lmina

    de agua efluente sean iguales y homogneas en todas ellas.2.7.3. Operacin normal, principales problemas de funcionamiento

    y posibles soluciones.

    2.7.3.1. Conductos.

    Las estructuras que conforman los conductos de alimentacin de aguas residualesestn representado por: la estructura de llegada y el canal de alimentacin, etc. y

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    2.7.3.3.Desarenador.

    Una vez que el nivel de arena ha llenado el fondo del canal desarenador, se deber

    proceder a su limpieza. Peridicamente, el operador deber determinar el nivelde arena en el canal o en la tolva de almacenamiento y a partir de estasobservaciones sucesivas podr determinar el momento ms oportuno paraefectuar la limpieza del desarenador.

    El material extrado del desarenador deber ser almacenado en el contenedor, yel agua que pudiera liberarse deber ser drenada hacia el mismo desarenador. Enel caso que se generaran malos olores, se podr aadir cal en polvo hasta

    controlar el exceso de humedad.2.7.3.4.Medidor de caudal.

    Recibir el mismo tratamiento que los conductos antes mencionados, bien seaaguas arriba o aguas debajo.

    Los principales problemas operacionales que pudiesen presentarse en la cmarade rejas, desarenador y medidor de caudal, as como las medidas correctivas

    susceptibles de ser aplicadas se presentan en el cuadro siguiente.Cuadro N 17. Cmara de rejas, desarenador y medidor de caudal.

    Problema Causa Solucin

    - Malos Olores - Agua residual enestado de septicidad

    - Clorar las aguasresiduales crudas en el

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    el artificial por cualquier tipo de residuo orgnico o inorgnico que pudiera habersido arrastrado por el agua, o que haya ingresado por accin del viento a la lagunade estabilizacin.

    El material retirado deber ser dispuesto de acuerdo a las indicacionesexpresadas anteriormente.

    2.7.3.7.Lagunas de estabilizacin.

    En lo que respecta a las lagunas anaerbicas y facultativas, la operacin a queestn sujetas es mnima. En el caso de las lagunas anaerbicas, ser muy raroencontrar oxgeno disuelto, por lo que bajo condiciones normales defuncionamiento es posible percibir la presencia de malos olores a causa de lapresencia de hidrgeno sulfurado entre otros tipos de gases.

    En el caso de las lagunas facultativas suceder todo lo contrario y en ella siemprese podr determinar en las capas superiores la presencia de oxgeno disuelto encantidades muy variables, que van desde 0,5 mg/L en horas de la maana, hasta

    valores por encima del valor de saturacin en horas de la tarde. En caso que sepresentara bajos valores de oxgeno disuelto en las lagunas facultativas, estaraindicando la presencia de sustancias txicas en las aguas residuales crudas, o ensu defecto, de una sobrecarga de la tasa de aplicacin, y que afecta directamenteal crecimiento de algas. Esto solo puede ser determinado a travs de pruebas delaboratorio.

    Los principales problemas operacionales que pudiesen presentarse en lagunassiguientes:

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    - Tendenciaprogresiva a ladisminucindelpH (menor a8.0) con muertede algas.

    - Sobrecargaorgnica.

    - Disminuir la carga deaplicacin o el caudalafluente.

    - Proliferacinde insectos.

    - Presencia devegetacin en lasmrgenes de lostaludes internos de

    las lagunas.- Existencia de

    depsitos de aguaestancada.

    - Presencia de natas ylodos flotantes.

    - Retirar la vegetacinpresente en lostaludes de las lagunas.

    - Destruir las natas.

    - Retirar los lodos flotantes.

    - Aplicar larvicdas.

    - Drenar los depsitos deagua estancada.

    - Vegetacin - Bajo nivel del espejo

    de agua (menor a 60cm).

    - Excesiva infiltracin(no permite el llenadode la laguna).

    - Operar las lagunas con

    un nivel superior a 90cm.

    - Reducir la permeabilidadde las lagunas por laaplicacin de una capa dearcilla.

    Fuente: Gua para la operacin y mantenimiento de oxidacin y estabilizacin, Huancayo-2011.

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    - Presencia demalos oloresocasionadospor sobrecarga.

    - Sobrecarga orgnicaque disminuye el pHy la concentracinde oxgeno disuelto.(Se manifiesta por elcambio de color delefluente de lalaguna de colorverde a verde -amarillento, rosado,marrn o negro con

    predominancia derotferos ycrustceos que sealimentan de lasalgas).

    - Retirar temporalmentela laguna de servicio.

    - Disminuir la carga deaplicacin o el caudalafluente.

    - En caso de sobrecargasfrecuentes, instalaraeradores.

    - Revisar las pantallas delos distribuidores decaudal paradeterminar su correctaubicacin.

    - Malos oloresocasionadospor las

    condicionesatmosfricas.

    - Largos perodos decielo nublado ybajas temperaturas.

    - Retirar temporalmentela laguna de servicio.

    - Disminuir la carga deaplicacin o el caudalafluente.

    - Instalar aeradores.

    - Malos oloresocasionadospor corto-circuitos

    - Presencia devegetales acuticosal interior de lalaguna.

    - Cortar y remover lasplantas acuticas.

    - En caso de zonas

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    - Malos olorescausados porsustanciastxicas.

    - Descargassignificativas deaguas residualesindustriales alsistema dealcantarillado(sobre cargaorgnica y/opresencia desustancias txicas).

    - Identificar la industriacausante del problemay tomar medidascorrectivas.

    - Retirar la lagunatemporalmente deservicio.

    - Disminuir la carga deaplicacin o el caudalafluente.

    - Presencia dealgas verde azules.

    - Sobrecarga- Desbalance de

    nutrientes.

    - Destruir las afloracionesde algas.

    - Disminuir la carga deaplicacin o el caudalafluente.

    - Adicionar fertilizantesagrcolas (nitrgeno y

    fsforo).- Presencia de

    algasfilamentosas ymusgo, quelimitan lapenetracin deenerga

    - Baja carga orgnica. - Aumentar la tasa deaplicacin o el caudalde tratamiento.

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    - Proliferacin deinsectos

    - Presencia devegetacin en lasmrgenes de lostaludes internos delas lagunas.

    - Existencia dedepsitos de aguaestancada.

    - Presencia de natas ylodos flotantes.

    - Retirar la vegetacinpresente en los taludesde las lagunas.

    - Variar el nivel de lasaguas de la laguna.

    - Colocar peces en laslagunas, (gambusias ocarpas).

    - Destruir las natas.

    - Retirar los lodosflotantes.

    - Aplicar larvicdas.

    - Vegetacin - Bajo nivel del espejode agua (menor a60 cm).

    - Excesiva infiltracin

    (no permite elllenado de lalaguna).

    - Bajo caudal afluentede aguas residuales.

    - Operar las lagunas conun nivel superior a 90cm.

    - Reducir la

    permeabilidad de laslagunas por laaplicacin de una capade arcilla.

    - Incrementar el caudalafluente.

    Fuente: Gua para la operacin y mantenimiento de oxidacin y estabilizacin, Huancayo-2011.

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    DQO, nitrgeno total y amoniacal, as como de una mufla. Los anlisis decoliformes total y coliformes termotolerantes pueden ser efectuados por ellaboratorio de control de calidad de la empresa de agua. Adicionalmente, sernecesario que el laboratorio cuente con cristalera y los reactivos necesarios parala realizacin de las pruebas analticas.

    Cuadro N 20. Monitoreo para lagunas anaerobias y facultativas.

    ParmetroLugar demuestreo