AO DE LA DIVERSIFICACIN PRODUCTIVA Y FORTALECIMIENTO DE

LA EDUCACIN

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD DE INGENIERA INDUSTRIAL

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA INFORMTICA

CURSO:

- AUTOMATIZACIN DE PROCESOS INDUSTRIALES

TEMA:

- INFORME DE VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE

AGUA - UNP

DOCENTE:

- Ing. Msc. FERNANDO MADRID GUEVARA.

INTEGRANTES:

- CORDOVA BARRIENTOS YESENIA

- MEZA PARRILLA MICHAEL

- PALACIOS MORAN MARCELA

- TEJADA CASTAEDA EVELYN

- TUME FLORES ANITA

- YERREN TAVARA JOEL

PIURA PERU 2015

INTRODUCCIN

Desde hace mucho tiempo el hombre se ha dado cuenta que el agua es un

recurso renovable por lo que constantemente busca mtodos para

aprovecharla de la mejor manera posible. Tal es el caso que en la actualidad

incluso a partir de agua residual se puede obtener agua apta para el consumo

humano de buena calidad, la cual es extrable por medio de diferentes

tecnologas que toman como base diversas fuentes de suministro como aguas

Subterrneas (acuferos) o aguas superficiales (ros, mares, lagos, lagunas,

glaciares).

El constante desarrollo tecnolgico e industrial al igual que la alta demanda en

las necesidades bsicas y los rpidos cambios no nos dan la oportunidad de

preguntarnos en realidad quin o quines son los responsables del alto nivel de

contaminacin del ro.

Es por eso que est presente informe se explicara el funcionamiento de la

planta de tratamiento de las aguas residuales. En donde Cada proceso tiene

caractersticas particulares, y se diferencian principalmente en el proceso que

tiene el agua residual con el fin de ser tratada. La idea consiste en extraer agua

de la universidad, para tratarla y posteriormente distribuirla por todo el campus

con la finalidad de que su poblacin pueda acceder a ella. El sistema de

tratamiento del agua nos brindara agua de mayor calidad, logrando un mejor

servicio bajo estndares de salubridad.

A lo largo del informe iremos viendo, entre otras cosas, cada uno de los

aspectos por los que se puede reconocer y entender aquellos procesos, y el

resultado que se obtiene al realizar dicho tratamiento al agua.

Finalmente La visita a esta planta de tratamiento nos permite ver la situacin

actual que atraviesa los pases subdesarrollados con respecto al tratamiento de

agua, es de suma importancia que diversas instituciones pblicas o privadas

implementen sistemas de mejora para el tratamiento que se le da a la misma

con la finalidad de poder brindar agua de alta calidad a las personas.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Conocer el funcionamiento, construccin y utilidad de la planta de

tratamiento de agua.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Conocer paso a paso el tratamiento que es aplicado para las aguas que

llegan a esta planta.

Conocer el terreno y los principales materiales con los cuales fue

construida la Planta de tratamiento de agua.

DESCRIPCION DE LA ACTIVIDAD

Se realiz una visita a la planta de tratamientos de aguas residuales

universidad nacional de Piura, el da mircoles 17 de junio del 2015.

En donde hicimos un recorrido por toda la planta guiado en su totalidad, en el

cual se nos explic cada uno de los diferentes procesos realizados por la planta

para el tratamiento de las aguas residuales de la zona.

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Una planta de tratamiento de agua se define como el conjunto de operaciones

unitarias que pueden ser de tipo fsico, qumico o biolgico y que tienen como

fin ltimo eliminar o, en su defecto, reducir la contaminacin o los parmetros

no deseables de las aguas naturales o residuales. El propsito del proceso de

desinfeccin que se lleva a cabo es obtener agua con las caractersticas

deseadas, segn sea el uso que se le vaya a dar.

Segn sea el tipo de agua que se tenga como afluente, se pueden tener

tratamientos de potabilizacin del agua y tratamientos de depuracin de aguas

residuales, procesos que tienen en comn muchas operaciones.

TECNOLOGAS EXISTENTES Y COMUNES PARA EL TRATAMIENTO DE

AGUAS RESIDUALES

El tratamiento de aguas residuales consta de etapas o procesos con diferentes

caractersticas que contribuyen a un nivel de purificacin. Dentro de los

procesos del tratamiento se encuentra la autodepuracin. En esta etapa, los

microorganismos y algas comparten la funcin de descomponer los desechos,

gracias a la metabolizacin de las sustancias. Es aqu cuando se transforma

todas las sustancias simples en dixido de carbono, nitrgeno, entre otras.

Tambin cabe sealar que dentro del proceso de autodepuracin, se encuentra

la accin de microorganismos para absorber sustancias orgnicas.

A pesar de estos procesos de descomposicin orgnica, debemos eliminar

patgenos que causan enfermedades a la salud e higiene de las personas.

Esta eliminacin requiere de fases que tengan como resultado estndares que

cuiden el bienestar humano y ambiental. Todas estas fases se realizarn

dentro de una planta, llamada planta de tratamiento de aguas residuales.

Es un rea destinada a la recuperacin del agua, mediante procesos fsicos,

qumicos y biolgicos. De acuerdo a la calidad de agua que se desea obtener

en el proceso de reutilizacin se colocan ms exigentes los estndares de

calidad.

Con respecto a la planta de tratamiento, se deber buscar en todo momento,

un diseo eficiente y econmico que satisfaga la necesidad de la poblacin

especfica en un tiempo especfico, incluyendo un plan de mantenimiento y

revisin constante.

OPERACIONES Y PROCESOS DISPONIBLES PARA EL TRATAMIENTO DE

AGUA

a) Pre-tratamiento

El pre-tratamiento es un proceso mediante el cual se busca reducir y quitar las

partculas slidas que podran causar problemas en los procesos fsicos o

biolgicos. Es decir, se trata de descomponer el material en una cantidad y

tamao razonable, esto tambin involucra la separacin de elementos que no

son orgnicos. Para poder cumplir con su objetivo puede utilizar rejas, tamices,

desarenadores.

Dentro del pre-tratamiento se encuentran procedimientos que minimizan la

carga slida antes que entre al tratamiento primario para su mayor eficiencia,

es as que se tiene:

DESBASTE

Procedimiento que consiste en la separacin de partculas de tamaos

considerables mediante el uso de rejillas. El tamao de las partculas

separadas es elegido de acuerdo al tipo de tratamiento posterior que se le

dar. Se tienen diferentes tamaos entre los cuales se puede sealar como

importantes los siguientes:

Desbaste fino: con separacin libre entre barrotes de 10 25 mm.

Desbaste grueso: con separacin libre entre barrotes de 50 100 mm.

En cuanto a los barrotes, estos han de tener unos espesores mnimos segn

sea:

-Reja de gruesos: entre 12 25 mm.

-Reja de finos: entre 6 12 mm.

Adems estas rejas tienen caractersticas de su uso, como la limpieza manual

o automtica.

REJAS

Las rejas remueven los desechos slidos de gran tamao y volumen.

BOMBEO

Mediante las bombas centrifugas se toma el agua del rio dirigindola hacia los

desarenadores.

TAMIZADO

El tamizado es un procedimiento similar al desbaste pero su calidad de

separacin de partculas es ms minuciosa.

DESARENADOR

Los desarenadores son filtros que tienen por finalidad separar partculas

superiores a 200 micras. Este procedimiento es necesario para evitar que los

sedimentos entren a los equipos o bombas, adems de proteger los aparatos

de la abrasin.

DESACEITADO Y DESENGRASADOR

En esta etapa se tiene como objetivo eliminar grasas, aceites y materiales

flotantes ligeros en el agua. El desaceitado es un sub proceso que consiste en

separar los materiales lquido-lquido, mientras que el desengrase separa los

materiales slido-lquido. En los dos casos se eliminan por la insuflacin de

aire, para desemulsionar las grasas y mejorar la flotabilidad.

Este proceso se podra realizar en los decantadores primarios, si estos estn

provistos de unas rasquetas superficiales de barrido. Sin embargo, la cantidad

y el volumen de las partculas generaran problemas haciendo que el proceso

sea ineficiente

b) Tratamiento Primario

En este primer tratamiento se busca eliminar en la mayor cantidad posible la

Materia suspendida por medio de diversos mtodos como son la precipitacin o

Sedimentacin, ya sea usando reactivos u omitiendo su uso.

Los procesos que involucran al tratamiento primario son:

SEDIMENTACIN

Este proceso depende de los pesos especficos de los slidos, debido a que

determinar su comportamiento. Algunos slidos que tienen el peso especfico

mayor que el agua sedimentada pasarn a sedimentarse y las partculas que

tiene peso especfico menor flotarn.

Tambin se puede encontrar la sedimentacin floculenta que consiste en ir

generando mayor velocidad en las partculas slidas que van cayendo a la

superficie por aumento de tamao de las mismas. Este aumento de tamao se

origina generalmente por floculacin, es decir por la accin de barrido o por

turbulencias que tiene como resultado agrupar material.

Finalmente se tiene la sedimentacin primaria la cual tiene como objetivo el

remover las partculas que son sedimentables.

COAGULACIN Y FLOCULACIN

La coagulacin y floculacin tienen como objetivo retirar los slidos en

suspensin y las partculas coloidales. Debido a que estos procesos actan

casi simultneamente, muchas veces no se logran diferenciar sus funciones.

En el caso de la coagulacin se genera la desestabilizacin de la suspensin

coloidal y la floculacin genera modificaciones en el transporte de slidos,

evitando que se junten y unan, tratando de minimizar las partculas.

La coagulacin es un proceso que utiliza un reactivo qumico llamado

coagulante. Los coagulantes ms utilizados en el mercado son el sulfato de

almina, sulfato frrico, cloruro frrico. Los coagulantes metlicos son los ms

usados en la clarificacin de aguas y eliminacin de DBO y fosfatos de aguas

residuales. Tiene como ventaja trabajar como coagulantes-floculantes al mismo

tiempo.

La floculacin es un proceso de separacin de lquido-slido de las partculas

suspendidas en aguas residuales. Este mtodo sirve para remocin de grasas,

aceites y slidos de densidad baja. Para lograr que los slidos lleguen a flotar

de una manera artificial y con mayor velocidad, se busca ayuda de

instrumentos como el compresor de aire, la vlvula reductora de presin y el

tanque de presin. El proceso de floculacin se realiza inyectando aire a las

aguas residuales crudas, o el efluente recirculado del tanque de flotacin.

Cabe sealar que, en el tratamiento primario se pueden encontrar tanques de

sedimentacin y tanques de flotacin, ambos por separado. En el caso del

tanque de sedimentacin, genera la acumulacin de material mediante

gravedad, esperando recolectar la mayor cantidad de material slido residual

en el fondo. Para el retiro temporal de los lodos, cada cierto tiempo de

mantenimiento, se retira el material mediante equipo de bombeo, el cual

tambin tendr que ser especificado mediante diseo para no perjudicar los

procesos del tanque. Finalmente el tanque de flotacin, como su mismo

nombre lo dice, trata de remover los materiales suspendidos, usando el aire

como agente de flotacin.

c) Tratamiento Secundario

Hay compuestos que no se pueden eliminar en el primer tratamiento fsico

porque van ms all de simplemente algo fsico, ahora influye un componente

ms difcil de eliminar como es el componente biolgico. En este tratamiento

se busca eliminar la contaminacin orgnica disuelta, la cual es costosa de

eliminar por tratamientos fisicoqumicos.

Para que la transformacin biolgica se ejecute de una manera ms eficiente,

se deber contar con ciertas caractersticas que no deben dejarse de lado. El

crecimiento bacteriano debe contar con ciertos parmetros como la

temperatura (30 - 40C), oxgeno disuelto (1-2 mg/lt), pH (6.5 -8.0), salinidad

(menor a 3,000 ppm). Tambin se debe considerar que actan de forma

inhibidora sustancias txicas como Cadmio (Cd), Cobre (Cu), Cromo (Cr), entre

otros. Asimismo, las grasas y aceites en desengrasadores previos deben ser

evitados.

Se sealan como procesos biolgicos ms comunes al proceso de lodos

activados, laguna aireadas, filtros percoladores, biodiscos, y tanques de

estabilizacin, los cuales son descritos a continuacin:

LAGUNAS AIREADAS

Son depsitos donde se trata el agua residual a manera de flujo continuo sin

recirculacin de los slidos. Tiene como principal tarea convertir la materia

Orgnica, mediante aireadores superficiales o difusores sumergidos que

aportan oxgeno. La turbulencia creada por los aireadores tiene como finalidad

mantener en suspensin el contenido del depsito.

Se debe tener en consideracin para el diseo de una laguna aireada, la

eliminacin de DBO, las caractersticas del efluente, la demanda de oxgeno, el

efecto de temperatura, la demanda energtica para el mezclado y la separacin

de slidos.

LAGUNAS DE ESTABILIZACIN

Las lagunas de oxidacin son cantidades de agua ubicadas en un tanque

excavado en el terreno y pueden clasificarse de acuerdo a su actividad

biolgica en: aerobias, anaerobias o aerobia-anaerobia.

El tratamiento en lagunas de oxidacin tiene como principal desventaja, la

entrega de su efluente ya que se debera descargar el material tratado cuando

las algas y nutrientes puedan ser asimilados por el receptor. Esto considera un

mantenimiento y evaluacin constante. Cada vez que se considere descargar

el material tratado, se deber tomar muestras del efluente y compatibilizarlas

con el receptor. Muchas veces este es el principal motivo de contaminacin al

ambiente y dao al ecosistema.

LODOS ACTIVADOS

Este sistema funciona con la instalacin previa de material que genere

bacterias aerobias. Este ambiente se puede lograr ingresando aire con un

soplador y difusores, pudindose tambin emplear difusores mecnicos. Al

entrar, las aguas servidas se decantan y gracias al efecto de una bomba

genera la Suspensin del material.

En el proceso de los lodos activados, las bacterias son los principales actores

debido a que ellos son quienes degradan la materia orgnica del agua residual

entrante. En el reactor aireado, las bacterias facultativas y aerobias se

encargan de utilizar la materia orgnica para generar energa, esto para la

sntesis de la materia orgnica como masa biolgica.

FILTROS PERCOLADORES

El filtro percolador actual consiste en un lecho constituido por un medio

permeable, donde los microorganismos se adhieren y a travs del cual percola

el agua residual. El medio filtrante puede estar compuesto por piedras o

diferentes materiales plsticos. Es muy usado el filtro de piedra el cual tiene

forma circular y reparte el agua residual mediante el distribuidor rotatorio.

Los filtros constan de un drenaje inferior que recolecta el agua tratada. El agua

tratada pasa a un tanque sedimentador, donde se genera la separacin de

algunos materiales slidos restantes. Finalmente, el agua tratada pasa a ser

reutilizada, mientras que los slidos sedimentados logran generar una pelcula

biolgica, la cual servir para minimizar la carga biolgica y maximizar la

reduccin de lodo.

d) Tratamiento terciario

El principal objetivo del tratamiento terciario es pulir los resultados que se han

obtenido en los primeros Procesos. No utiliza herramientas diferentes a las

usadas en los 2 primeros tratamientos. Y llegar a cumplir el estndar de

calidad de agua efluente de la planta de tratamiento para no generar

contaminacin al receptor o ser adecuada para su reutilizacin, segn sea el

caso.

Este sistema tiene una eficiencia, en relacin a la cantidad de coliformes

eliminados, que est en funcin de efecto que tenga el filtro que eliminar los

microorganismos patgenos por exposicin de ambientes adversos; la

eficiencia del filtro oscila entre 80% y 90%, lo que se complementa con una

segunda fase de filtrado en la que se consigue el 100% de eliminacin de

Bacterias patgenas.

Muchas veces suele pasar el agua residual del tratamiento secundario con

algunos microorganismos patgenos, o agua tratada con mal olor, mal color y

con diferentes caractersticas con las que no sera adecuado reutilizarse, es por

ello que se debe tener un tratamiento final para dar seguridad a las

comunidades.

De acuerdo al tipo de reutilizacin, se debe cumplir con la eliminacin de

ciertos microorganismos, es as que los tratamientos pueden pasar de los ms

a menos estrictos. Se pueden utilizar los mtodos de cloracin, filtros con

material apropiado, humedal artificial de flujo sub-superficial, etc.

METODOS DE TRATAMIENTO

PLANTA DE TRATAMIENTO

El abastecimiento de agua se realiza a travs de dos tramos de tubera bien

definido El primero tramo es Boro - Chescope de 40 pulg. de dimetro y 8520

ml ambas tuberas de concreto armado cuyo recorrido pasa por 4 cmaras de

regulacin, La planta tiene una capacidad de tratamiento de 700 l/seg. Que son

recepcionados en una cisterna de 150 m de donde se impulsa a travs de una

batera de 03 electrobombas de HP y 250 l/seg. Cada una instalada en una

Estacin de Rebombeo N1 hacia una cmara de rompe presiones de 200 m.

El agua que llega a la planta es conducida por gravedad hacia 2 mdulos de

tratamiento mediante tuberas de 30 pulg. De dimetro.

El sistema de tratamiento de la planta es de tipo convencional y

comprende los siguientes pasos:

CUAGULACION.- se realiza en las cmaras de mezcla rpida despus de un

periodo de retencin de 30 seg. Se produce la desestabilizacin de las

partculas coloidales que tare el agua cruda, se le adicionan sustancias

quininas como: sulfato de Aluminio polmeros, cal y sulfuro de cobre cuando se

requiere.

FLOCULACION.- ocurre en la cmara de mezcla lente donde se promueve la

formacin de flsculos hasta un tamao y peso adecuado para su posterior

periodo de sedimentacin luego de 13 min.

DECANTACIN.- se da a travs de 2 tipos convencional y laminar, donde se

produce primero la sedimentacin simple o arrastre de los floculs de mayor

tamao y luego la decantacin laminar a travs de un sistema presentado de

angotubos.

FILTRACIN.- a travs de 8 unidades de filtro descendentes, cada unidad

formada por 2 secciones, donde el agua por gravedad pasa a travs del lecho

formado por antracita arena y grava, para luego recolectarla por medio de una

tubera ubicada debajo de la galera de las vlvulas, en el stano de la planta.

DESINFECCIN.- se emplea solucin clorada que se inyecta en la tubera de

recoleccin de agua filtrada, destruyndose los organismos patgenos,

asegurando mantener un residual de cloro en los sistemas de almacenamiento

y distribucin protegiendo as el agua potable de contaminantes posteriores,

El agua ya filtrada se recolecta a travs de una lnea principal que la conducen

a los reservorios N1 y N2 con capacidad de 4000m cada uno y a un

reservorio elevado de 750m. En estas unidades el agua tiene un periodo de

contacto necesario para una accin efectiva del cloro.

Finalmente el agua potable es impulsada a travs de las redes pblicas de la

cuidad por una estacin de bombeo de 4 electro bombas de 200HP y

capacidad promedio de 350l/seg. Cada una.

TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE EN LA UNIVERSIDAD

NACIONAL DE PIURA

Se comprendi el completo funcionamiento de la planta de agua potable

desde el proceso de captacin que comienza del rio atravez de una tubera,

para luego recolectarlas en una cisterna las cuales cuentan con

sedimetadores de particulas gruesas y finas; luego el agua recolectada

pasara a los sistemas de tratamiento de aguas con los que cuenta la

planta.

Tambin se nos indic que la filtracin que se realiza es con 10 filtros de

arena con capacidades de filtracin de 300 lt/seg. y un filtro piloto a presin

de 35 lt/seg.

Tambin se observ en visita que la planta de tratamiento cuenta con 2

casas qumicas que ayudan a quitar las impurezas del agua a tratar

aadiendo soluciones en el proceso de purificacin, dichas soluciones se

experimentan en esta casa.

la primera casa qumica que fue construida al mismo tiempo que la

planta de tratamiento, que consta de 1 dosificador de sulfato de

aluminio, y un dosificador de cal.

.

la segunda casa qumica que est situada en un ambiente

independiente, consta de 2 dosificadores de sulfato de aluminio, 2

dosificadores de cal y 2 dosificadores de policloruro de aluminio.

Seguidamente se visit la sala de cloracin que consta de un dosificador de

cloro para 500lb/24hrs.

Luego se explic sobre el proceso de impulsin que consta de 3 casetas:

la primera caseta que cuenta con tres equipos de bombeo horizontales

de 100 lt/seg. y con un equipo de bombeo en la parte exterior que se

encuentra en regular estado con capacidad de caudal de 50 lt/seg.

la segunda caseta que cuenta con 4 equipos de impulsin horizontales

de 100 lt/seg. cada uno.

la tercera caseta que cuenta con 2 equipos de bombeo sumergibles de

35 lt/seg. cada uno, y que abastecen al reservorio del sector de

independencia.

luego se procedi a visitar la casa de fuerza para comprender su

funcionamiento, y se comprendi que este recinto es sumamente importante

para el funcionamiento de la planta cuando en ocasiones no se cuente con

energa elctrica en el sector; dicha casa de fuerza cumple un roll importante

ya que tiene la capacidad de sostener el correcto funcionamiento de los

motores de bombeo a causa de ausencia de energa elctrica; cabe mencionar

que para el funcionamiento de esta sala de fuerza se requiere grandes

cantidades de combustible.

La casa de fuerza cuenta con:

sub estacin, transformador y tableros de control

3 grupos electrgenos en regular estado: cat de 600hp, cat de 613hp y

volvo penta de 687hp; que se encuentran inoperativos actualmente

debido a la falta de mantenimiento.

CONCLUSIONES

Sobre la visita tcnica a la planta de tratamiento de agua potable se

concluye que:

Tratar de disponer los residuos de forma controlada, que todo no sea

tirado por el desag o a los ros hay que adoptar medidas de

concientizacin para mejorar la calidad del agua de los ros.

Concluimos tambin que los biosolidos son una muy buena alternativa

para ayudar al ambiente y a los ecosistemas que estn en constante

cambio, esa transformacin de energa que se da de forma natural que

podemos tal vez mitigar un poco el impacto ambiental antropogenico

derivado principalmente de actividades como la minera y la agricultura.

el tratamiento de las aguas naturales tiene como propsito el eliminar los

microorganismos, sustancias qumicas, caracteres fsicos y radiolgicos

que sean nocivos para la salud humana.

la planta de tratamiento requiere de una renovacin de la mayora de los

equipos de trabajo para un tratamiento eficaz.

El mantenimiento de los equipos y renovaciones es muy importante; y

adems cabe resaltar que el trabajo del personal es efectivo, debido a

su buena organizacin.

Los objetivos fueron cumplidos y la visita exitosa, ya que esta inspeccin

nos brind grandes conocimientos sobre las aguas residuales y sus

tratamientos, pues nos mostr los procedimientos de cada uno de los

mdulos que se encuentran en una PLANTA DE TRATAMIENTO DE

AGUA, adems nos explicaron el tratamiento que se les hacen a las

aguas residuales para su disposicin final, adems los materiales que

fueron usados en la construccin de la misma.

RECOMENDACIONES

En la Posterior visita se recomienda plantear soluciones que

incrementen la productividad en planta, tambin plantear soluciones

para nuevas adquisiciones de equipos para el tratamiento de agua, ya

que esto es de suma importancia.

Pero lo ms importante se recomienda crear conciencia social sobre el

tema de salubridad, ya que cada da los ros y lagunas se encuentran

amenazadas por minerales y sustancias toxicas (derramadas por el

hombre), que contaminan el agua y en consecuencia el proceso de

tratamiento ser cada vez ms complicado.

BIBLIOGRAFA

http://www.epm.com.co/site/home/institucional/nuestrasplantas/agua.asp

http://www.ehowenespanol.com/planta-tratamiento-agua-residual-

como_317069/

https://www.interempresas.net/FeriaVirtual/Catalogos_y_documentos/87

264/Plantas_de_Tratamiento_de_Aguas.pdf

http://www.unavarra.es/genmic/curso%20microbiologia%20general/40-

tratamiento%20aguas%20residuales.htm

WWW. LaFACU.com/qumica/purificacin del agua.

ANEXO

Caseta del sistema de Bombeo y accesorios

Laboratorio de vlvulas, accesorios.

Tablero de control.

Proceso de tratamiento del agua.

Friso impermeabilizado para Floculadores en Planta de Tratamiento de Agua Potable.

Pozo de inspeccin (cilindro-cono).