LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO : EXPERIENCIAS …
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LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO : EXPERIENCIAS DESDE LA FACULTAD DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y DE RECURSOS NATURALES RESPONSABLE: Dr. MAXIMO BACA NEGLIA SISTEMA DE TRATAMIENTO PARA LOS EFLUENTES: “JARDINERA ECO BIOLÓGICA PARA LA DEPURACIÓN DE AGUAS SERVIDAS Y SU REUTILIZACIÓN EN EL RIEGO DE ÁREAS VERDES”
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LA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO :
EXPERIENCIAS DESDE LA FACULTAD DE
INGENIERÍA AMBIENTAL Y DE RECURSOS
NATURALES
RESPONSABLE:
Dr. MAXIMO BACA NEGLIA
SISTEMA DE TRATAMIENTO PARA LOS EFLUENTES:
“JARDINERA ECO BIOLÓGICA PARA LA DEPURACIÓN
DE AGUAS SERVIDAS Y SU REUTILIZACIÓN EN EL
RIEGO DE ÁREAS VERDES”
“JARDINERA ECO BIOLÓGICA PARA LA DEPURACIÓN DE
AGUAS SERVIDAS Y SU REUTILIZACIÓN EN EL RIEGO DE
ÁREAS VERDES”
Los componentes de la Jardinera Eco Biológica para la depuración de aguas
servidas y su reutilización en el riego de áreas verdes, de los jardines de la
Facultad de Ingeniería Ambiental y de Recursos Naturales, son los
siguientes, y forman parte a su vez de otras Plantas Pilotos de tratamiento y
poner en practicas con nuestros jóvenes estudiantes los conocimientos
adquiridos durante el desarrollo de las asignaturas de la Currícula de
Ingeniería Ambiental y de Recursos Naturales, como el caso de Diseño de
Plantas de Tratamiento y la de Instrumentación y Control de Procesos, al
mismo tiempo incentivándolos en la investigación, estos modelos vienen
siendo implementados y mejorados ciclo tras ciclos a través de grupos de
trabajo que adoptan un modelo.
1. Unidad de Captación de desagües, (aguas negras generadas en la
FIARN - UNAC), cuenta con cisterna de 500 lts. enterrada con
sistema de desbaste con limpieza automática, y electrobomba
con arranque a variación de nivel con elevación a tanque de 250
L, sobre torre de 3.4 m. para alimentar a las plantas piloto por
gravedad.
Figura 1.
BUZÓN CAPTACIÓN DE DESAGÜES Y CISTERNA DE ALMACENAMIENTO DE
LA JARDINERA ECO BIOLÓGICA
Vistas de la ubicación Buzón de
Desagües y Área contigua donde se
ubicaría la Cisterna.
Figura 2.
CISTERNA DE ALMACENAMIENTO PARA EL DESAGÜE CRUDO DE LA
JARDINERA ECO BIOLÓGICA DURANTE SU ETAPA DE CONSTRUCCIÓN
Figura 3.
CAPTACIÓN DE DESAGÜES Y TECHO DE LA CISTERNA DE
ALMACENAMIENTO DEL DESAGÜE CRUDO DE LA JARDINERA ECO
BIOLÓGICA
Desagüe con el sistema de derivación hacia
el Cisterna de almacenamiento y techo a
dos aguas donde se ubica la cisterna
2. La Jardinera Eco biológica ó Humedal a régimen sub superficial de 80
L/día, con filtro de piedra chancada de ½ pulgada, altura de 0.40 m x 0.5 m
de ancho y largo de 5 m, a descarga por rebose. Se observa además la
torre con tanque de agua para distribución por gravedad hacia las diversas
plantas de tratamiento, caso del humedal, filtro percolador y el de lodos
activados. Figura 3.
DIVERSAS VISTAS DE LOS DETALLES DE LA JARDINERA ECO BIOLÓGICA
A la izquierda vistas de la salida
de los efluentes tratados a
través de la Jardinera, en la
parte inferior se observa la
primera jardinera construida de
madera, a la derecha el tanque
de almacenamiento de agua
cruda para su tratamiento en la
jardinera y alimentación por
gravedad.
Figura 4.
VISTA DE LA TORRE DONDE SE UBICA EL TANQUE DE AGUAS CRUDAS
PROVENIENTES DE LA CISTERNA DE CAPTACIÓN COMPONENTE DEL
SISTEMA DE LA JARDINERA ECO BIOLÓGICA
Vista de la torre donde se ubica el tanque de almacenamiento de los desagües crudos.
Bomba de ½ hp de potencia para elevar el efluente a tratar hacia el tanque de distribución por gravedad.
3. Los efluentes tratados se derivan al tanque de recepción de 1000 L de
capacidad, en el cual cuenta con un sistema de desinfección con
Hipoclorito de Sodio, a partir del agua desinfectada se conecta el Sistema
Automático de Riego por Aspersores que cuenta con un sistema de control
automático, línea enterrada en todo el jardín que abastece a seis
Aspersores.Figura 5.
VISTAS DEL SISTEMA AUTOMÁTICO DE RIEGO POR ASPERSORES DURANTE SU
INSTALACIÓN
Figura 6
JARDÍN DE LA FIARN Y DIAGRAMA DE DISTRIBUCIÓN DEL LOS
ASPERSORES DEL SISTEMA DE RIEGO AUTOMÁTICO
Figura 7 DIVERSAS VISTA DE LOS COMPONENTES DEL SISTEMA AUTOMÁTICO DE RIEGO
Figura 8 VISTAS DE LA CISTERNA DE EFLUENTE TRATADO (AGUA DE RIEGO) Y OTROS
COMPONENTES DEL MISMO SISTEMA
Figura 9 VISTAS DE LA CISTERNA DE EFLUENTE TRATADO (AGUA DE RIEGO) Y SISTEMADE
DESINFECCIÓN
4. Durante el segundo semestre del año 2009, se construye una alberca para
peces, las aguas de riego tratadas reciben otro tratamiento del tipo físico
químico, que dio lugar a un sistema de potabilización de las propias aguas
para alimentar la poza o alberca de peces, la idea es que se puede adoptar
cualquier forma con la Jardinera y la alberca de peces.
Figura 10
ALBERCA DE PECES CON SISTEMA DE RECIRCULACIÓN DE LAS AGUAS
TRATADAS
5. La calidad de las aguas tratadas se garantiza a partir del monitoreo de
control que se efectúa a partir de ellas.
Entre otros análisis, se evalúan los siguientes parámetros; Temperatura,
Sólidos Totales, pH, Conductividad Eléctrica, DBO5, Cloro Residual,
Coliformes, etc.
Figura 11
MUESTREO Y CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS A TRATAR
6. Posterior al 2009 se vino aprovechando el Jardín Posterior de la FIARN
donde se ubicaba la Jardinera Biológica, donde ubicaríamos otros proyectos
constituidos por Sistemas de Tratamiento de Efluentes Domésticos,
provechando estos para la el riego de Jardines y áreas verdes, lo que dio
lugar realizar investigaciones de nuestros estudiantes que permitieron el
desarrollo de tesis y lograr su Título Profesional de Ingeniero Ambiental y de
Recursos Naturales, siendo estos:
• “IMPLEMENTACIÓN DE RESERVORIOS COMO UNA PROPUESTA DE TECNOLOGÍA APROPIADA
PARA MEJORAR LA CALIDAD SANITARIA DEL AGUA PARA RIEGO EN NEVERÍA” – Autor: Celika
Patricia Nakamura Rivera; Año 2011. URL: http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/97
• “OBTENCIÓN DE AGUA POTABLE A PARTIR DE AGUA DE CLASE III” – Autor: Bach. Fabrizzio
Fabián Vallejos Namó; Año 2012.
• “EVALUACIÓN Y TRATAMIENTO DE LOS EFLUENTES INDUSTRIALES GENERADOS EN LA
PLANTA QUIMEX S.A.” – Autor: Bach. Liliana Berenice Vega Condeso; Año 2013.
URL: http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/105
• “EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES
DOMÉSTICAS PARA EL RIEGO DE ÁREAS VERDES EN EL SISTEMA DE LODOS ACTIVADOS DE
LA PLANTA PILOTO DE LA FIARN-UNAC” – Autor: Mirian Elizabeth Farfán Reyes; Año 2015. URL:
http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/1481
• “OBTENCIÓN DE AGUA PARA RIEGO MEDIANTE EL SISTEMA DE LODOS ACTIVADOS
CONTINUOS EN LA PLANTA PILOTO DE LA FIARN-UNAC" ; Autores: Allazo Román, Cristopher;
Truenque Sáenz, Lady Gloria; Silvera Bendezú; Año 2017. URL:
http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/3242
• "USO DEL QUITOSANO COMO COAGULANTE NATURAL PARA EL TRATAMIENTO DE
EFLUENTES GENERADOS POR LA INDUSTRIA TEXTIL CASO: COMPAÑÍA UNIVERSAL TEXTIL
S.A.” – Autores: Diaz Ponceca, Noemi Yessenia; Lino Matos, Carmen Rosa; Quispe Huaytalla,
Ruth; Año 2018. URL: : http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/3338
• "EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DEL REACTOR BIOLÓGICO SECUENCIAL DE BIOPELÍCULA
DE LA PLANTA PILOTO - FIARN EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
PARA SU REÚSO EN EL RIEGO DE ÁREAS VERDES” - Autores: Garcia Pesantes, Sandra Marlene;
Neyra Merino, Angie Stephanie; Ramírez Díaz, Aracely Julissa; Año 2018. URL:http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/3404
• "EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA SUPERFICIE DE CONTACTO EN EL SISTEMA DE
TRATAMIENTO DE LODOS ACTIVADOS CONTINUOS DE LA PLANTA PILOTO DE LA FIARN-
UNAC" – Autores: Amaro Cabrera, Carolina Marilu; Montes Barrera, Luis David. Año: 2018. URL:http://repositorio.unac.edu.pe/handle/UNAC/3246
7. A partir del 2009, se realizaron modificaciones de mejoras e
implementación de nuevos proyectos, las que mostramos a continuación:
Figura 12
VISTA DEL BUZÓN DE CAPTACION DE AGUAS NEGRAS Y DE LA REJILLA DE DESBASTE
Figura 13
VISTA DE LA CAMARA DE LA CISTERNA DE 1000 L Y DE LAS DOS ELECTROBOMBAS DE TRASPASO DE AGUAS NEGRAS
Figura 14 VISTA DE LOS TANQUES N° 1 Y N° 2 DE 250 L DE CAPACIDAD C/U PARA
ALMACENAMIENTO DE AGUAS NEGRAS
Figura 15
DIAGRAMA DE LOS TANQUES N° 1 Y N° 2 DE 250 L DE CAPACIDAD C/U
PARA ALMACENAMIENTO DE AGUAS NEGRAS
Descripción:
• Bomba N°1: Bombea
agua residual al tanque
N°1.
• Cisterna N°1: Tanque de
abastecimiento que
capta directamente del
desagüe del agua
residual.
• Tanque N°2: Tanque de
abastecimiento al
sistema de filtro de
percolación.
7.1. Se cuenta con dos Humedales artificiales a régimen sub superficial de 100
L/día, con filtro de piedra chancada de ½ pulgada, altura de 0.40 m x 0.5 m de
ancho y largo de 5 m, a descarga por rebose. Estos humedales son
abastecidos por gravedad a través del tanque N° 1, como se observa en las
figuras siguientes, además la torre con tanque de agua para distribución por
gravedad hacia las diversas plantas de tratamiento, caso del humedal, filtro
percolador y el de lodos activados.
Figura 16
VISTA DE LOS 2 HUMEDALES ARTIFICIALES DEL TIPÓ
SUBSUPERFICIALES PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS
Figura 16 VISTA DEL TANQUE N° 1 Y N° 2 , A PARTIR DEL TANQUE N°1 SE
ABASTECEN AMBOS HUMEDALES ARTIFICIALES
Figura 17
VISTA DE LOS TRES FILTROS PERCOLADOR
7.2. Filtros Percoladores, durante el ciclo académico 2009 A se implementó
un segundo Filtro Percolador, constituido de un tubo de 8 pulgadas de
diámetro por 2.5 m de altura de flujo descendente con aireación forzada a
contracorriente con soplador de 6 pulgadas de diámetro y electrobomba de
recirculación partiendo de poza de sedimentación; Se cambió tablero de
control, se rebobino el motor del soplador (trifásico), se mejoró las líneas de
recirculación entre otras mejoras, incrementándose la capacidad original de 80
L/día hasta 160 L/día, posteriormente, se amplió la capacidad del sistema de
percolación colocando una pirámide de piedras sobre base de concreto y
paredes de construidas de planchas transparentes de acrílico, como se aprecia
en la figuras:Figura 18
OTRAS VISTA DE LOS FILTROS PERCOLADORES
7.3.a. Se tiene además un sistema de lodos activados, del tipo SBR, constituido de
tres tanques cilíndricos con difusores para aire cada uno con válvula de afluente y
efluente trabajado automáticamente a partir de panel de control automático, se
cuenta con compresor de aire, sistema de desinfección con solución de hipoclorito
de sodio (lejía) y tanque de mezcla con agitador, Capacidad del sistema de 160
L/día. Posteriormente durante el segundo semestre 2013 se cambió una nueva
tarjeta de control, se trabajó con ella durante el verano del 2014 y el primer semestre
académico del mismo, en que se ha desarrollado la evaluación del sistema como
parte de una de las TESIS desarrollada en estas instalaciones. En las figuras
siguientes se aprecia la configuración del sistema
Figura 19
VISTA DE LOS CILINDROS QUE
CONFORMAN EL SISTEMA DE
LODOS ACTIVADOS DEL TIPO
SECUENCIAL O SBR
7.3.b. Planta de lodos activados del tipo continuo con regulación de
la capacidad del sistema de 260 a 520 L/día, como a continuación se
puede se aprecia en las vista:
Figura 20
PLANTA DE LODOS ACTIVADOS DEC FLUJO CONTINUO
7.4. Todos los efluentes tratados se derivan al Cisterna de recepción de 1000
L de capacidad, al cual se le instalo un sistema de desinfección con
Hipoclorito de Sodio, previo a su uso como agua de riego, para lo cual se
halla conectado a un Sistema Automático de Riego por Aspersores el cual
cuenta del sistema de control automático, línea enterrada en todo el jardín
que abastece entre dieciséis Aspersores y difusores que permiten el riego de
todo el jardín. A continuación, se muestras algunas vistas:
Figura 21
VISTAS DEL JARDIN DESPUES DE LAS OBRAS DE PISTAS Y VEREDAS - AGOSTO 2014
Figura 22 VISTAS DEL CESPED RENOVADO DEL JARDIN
7.5. Sistema de Potabilización y Desinfección de las aguas tratadas
para riego, durante el semestre 2009 A, se implementó un sistema de
potabilización, constituido por Tanque de almacenamiento de aguas
tratadas para riego, a partir de ello se ha instalado un Floculador -
Decantador de Placas Paralelas, seguidos de dos Filtros de Arena del
tipo Rata Declinante, de flujo descendente por gravedad, y sistema de
lavado de filtro con inyección de agua y aire a contracorriente,
contándose con tanque de agua para lavado de filtro y electrobomba
para agua de lavado, además de compresor para aire de lavado. Para
garantizar la potabilización del agua se cuenta con dos filtros de
Carbón Activado a presión.
Los Filtros de arena se han instalado en cabina semienterrada con
muros de concreto armado de tal forma que el ingreso del agua a los
filtros (constituidos por columnas de 2.5 m de altura), provenientes
de Floculador – Decantador de Placas Paralelas sea por gravedad, la
cabina está dotada de escalera de madera, a fin de facilitar el acceso
para la operación, el sistema de operación puede ser automatizado
por cuanto se han instalado válvulas de aire y agua del tipo solenoide,
para la automatización del sistema de lavado y filtración. Algunas
vistas que muestran la planta de potabilización:
Figura 23
VISTA PANORÁMICA DE LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN CON SISTEMA DE
FILTROS DE CARBÓN ACTIVADOS
Figura 23
VISTA QUE NOS MUESTRAN EL TANQUE DE HOMOGENEIZACIÓN, SISTEMA
DE DOSIFICACIÓN Y MEZCLA DE COAGULANTE
Figura 23
VISTA DEL TANQUE DE DECANTACIÓN DE PLACAS
PARALELAS
Figura 24
VISTA DEL TANQUE DE DECANTACIÓN DE PLACAS Y LAS DOS COLUMNAS
DE FILTRACIÓN DE LA PLANTA DE POTABILIZACIÓN DE LAS AGUAS DE
CLASE III
7.6 Sistema de demostración de calidad de agua, en base a una poza con
peces, que es denominada detector bilógico, que se implementó en el año
2009, y cada semestre se mejora, con la adición de nuevos peces y rehusó de
su agua para otras, como es el caso de riego por goteo, hidropónico, etc.,
alguna vista que muestran detalles del sistema.
Figura 25
VISTAS DE LAS PAREDES VERDES Y DETECTOR BIOLÓGICO
Figura 26
VISTA DE SISTEMA HIDROPONICO INSTALADO EN EL DETECTOR BIOLÓGICO
Figura 27
VISTA DEL SISTEMA DE ILUMNACION EN EL DETECTOR
BIOLÓGICO
7. Todos los sistemas implementados de tratamiento, permite que el
mismo se muestre como un pequeño jardín temático es decir que
aparte de ser decorativo enseñe, ya sea a través de las propias
plantas de tratamiento instaladas con sus sistemas de riego, y de
reusó, así como las propias especies vegetales de plantas y árboles,
además de la propias especies pequeñas de aves (cotorras de cabeza
rojas, palomas, cuculíes, gorriones, canarios, petirrojos, colibrís
orejivioleta de vientre azul, turtupilin, tordo de matorral, entre otros
que se suelen verse) y que toman aguas de la piletas de las fuente,
cuya poza alimentada con el agua tratada por los sistemas de
tratamiento artificiales (humedales) y los sistemas convencionales
(lodos activado, filtros percoladores), contiene además de peces
(tilapias, parcas, guppys, tetra neón, cometas entre otros).
7.8 Todos estos sistemas han sido realizados por los
estudiantes de las asignaturas de “Instrumentación y Control
de Procesos” y de “Diseño de Plantas de Tratamiento” lo que
ha permitido que los propios estudiantes puedan consolidar
sus conocimientos Teóricos, al mismo tiempo que nos permite
contar con una herramienta de trabajo, es decir de un
laboratorio en la que puedan realizar prácticas en los distintos
módulos, en que ciclo a ciclo se continúan fortaleciendo los
módulos y despertando las investigaciones de los temas que
desarrollamos de modo que muchos de nuestros alumnos
puedan realizar Investigaciones que le devenga mayor número
de trabajos o temas de Tesis.
7.9 Como producto de las Investigación se ha logrado desarrollar un
sistema compacto de lodos activados del tipo secuencial, prototipo
para instalarse a nivel de viviendas y que permita el reúso de sus
desagües en el riego de sus jardines, actualmente se halla su patente
en trámite modelo de utilidad.
Figura 28
PROTOTIPO DE LA PLANTA DE LODOS ACTIVADOS DEL TIPO SBR
Figura 29
OTRAS VISTAS DEL PROTOTIPO DE LA PLANTA DE LODOS ACTIVADOS
DEL TIPO SBR
7.10. El sistema se ha fortalecido en este último año, al aceptar la
implementación de una planta de Lodos Activados del tipo MBR con
capacidad de 6 metros cúbicos por día para tratar los efluentes del tipo
domésticos y su reutilización con aguas de riego, planta que nos ha sido
donada por la Cía. Dynaflux S.A.
Figura 28
VISTAS DE LA PLANTA DURANTE SU MONTAJE
FIN DE LA PRESENTACIÓN
