capitulo vi. propuesta de ptar ultimo

Facultad de Ciencias Universidad Nacional de San Cristbal de Huamanga Escuela de Formacin Profesional de Agronoma Escuela de Formacin Profesional de Agronoma

DISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CON FINES DE RIEGO DE LAS AREAS VERDES EN LA CIUDAD

UNIVERSITARIA - UNSCH. AYACUCHO, 2013.

232

CAPITULO VI

PROPUESTA DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

6.1. GENERALIDADES

En este captulo se expondrn una propuesta definitiva que estn acorde a las

topogrficas existentes en la Ciudad Universitaria para la instalacin de la Planta de

Tratamiento de Aguas residuales.

De tal manera se realiz un seguimiento a las diferentes lneas de alcantarillado que

reciben las aguas residuales provenientes de los diversos servicios sanitarios de las

dependencias que se encuentran dentro de la ciudad universitaria y se analiz el mejor

sistema factible para poder recaudar el agua residual. En el plano N, se muestra la

red de alcantarillado seleccionada para trasladar el agua residual hacia la planta de

tratamiento de aguas proyectada.

6.2. UBICACIN DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

El rea del proyecto de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, se encuentra

ubicado al Nor-Este de las instalaciones de la UNSCH, a una cota de 2731.11 msnm.

Esta rea se encuentra entre los lmites del Laboratorio de la Escuela de Ingeniera Civil

y las Losas Deportivas. Adems se dispondr segn los clculos obtenidos en el

Captulo V, un rea libre requerida de 1011.65 m2 aproximadamente, tal como se

muestra en el Grafico N...

6.3. AREA REQUERIDA DE CADA COMPONENTE.

Los componentes de la Planta de Tratamiento estarn bajo tierra, para prevenir cualquier

contacto con las personas que circulen en esa rea, adems evitar problemas

ambientales.

Se propone la instalacin de una planta de tratamiento de aguas residuales, la cual

utiliza un sistema de tratamiento biolgico, segn al anlisis de aguas residuales de la

Ciudad Universitaria obtenido en el laboratorio de la Facultad de Ciencias Biolgicas y

ENVIROMENTAL.

Comentario [T1]: INSERTAR UN GRAFICO




233

PT

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234

Los componentes a de Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, se divide:

Cuadro N 94: Componentes de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales y

sus respectivas reas.

COMPONENTE DIMENSIONES

AREA UTIL AREA

REQUERIDA Largo Ancho

Cmara de rejas 4.30 0.3 1.29 m2 1.50 m2

Desarenador 2.80 0.70 1.96 m2 2.15 m2

Tanque Imhoff 10.60 5.05 53.53 m2 58.0 m2

Filtro Anaerobio de Flujo Ascendente 50.0 10.0 500.00 m2 550.0 m2

Filtros Percolador Biolgico 36.5 10.0 365.00 m2 400.0 m2

TOTAL 921.78 m2 1011.65 m2

Todo procedimiento de diseo consiste en el anlisis ingenieril del diagramara de flujo

apropiado para tratar las aguas residuales y obtener un efluente de las caractersticas

sanitarias respetando los Estndares de Calidad Ambiental de Agua y los Lmites

Mximos Permisibles, reguladas por las entidades correspondientes como: Ministerio del

Ambiente, Autoridad Nacional del agua, SUNASS, Ministerio de Salud (DIGESA) y como

entidad Local EPSASA.

6.4. SELECCIN DEL PROCESO SISNTESIS Y ANALISIS

En el esquema N 07, se muestra el diagrama de operaciones que concierne el

tratamiento. Se ha elaborado tomando en consideracin los conceptos fundamentales de

sntesis y anlisis de los procesos.




235

Esquema N 07, Diagrama de Operaciones Propuesto para el Tratamiento de Agua

Residual generado en la Ciudad Universitaria.

A continuacin explicaremos las fases de los tratamientos de la propuesta de la

Planta de Tratamiento de Aguas Residuales.

AGUAS RESIDUALES

ESTRUCTURA DE

ENTRADA

PRE TRATAMIENTO

REJILLAS

DESARENADOR

SOLIDOS GRUESOS

ARENA

TRATAMIENTO

PRIMARIO TANQUE IMOHFF

TRATAMIENTO

SECUNDARIO

TRATAMIENTO

ANAEROBICO DE FLUJO

ASCENDENTE (FAFA)

FILTRO PERCOLADOR

ANAEROBICO

EFLUENTE

LECHO DE SECADO

LODOS

SEDIMENTOS

Comentario [T2]: SERIA MEJOR UN FLUJOGRAMA




236

6.4.1. TRATAMIENTO PRELIMINAR

El pre tratamiento de aguas residuales, se define como el proceso de eliminacin de

los constituyentes de las aguas residuales cuya presencia puede provocar problemas

de mantenimiento y funcionamiento de los diferentes procesos, operaciones y

sistemas auxiliares de la planta. Como ejemplos de pre tratamiento, se pueden citar,

el desbaste y dilaceracin para la eliminacin de solidos gruesos y tratos, la flotacin

para la eliminacin de la materia en suspensin grueso que pueda causar

obstrucciones en los equipos y un desgaste excesivo de los mismos.

6.4.2. TRATAMIENTO PRIMARIO, REMOCION PARCIAL DE SOLIDOS SUSPENDIDOS

Y LODOS.

En el tratamiento primario se elimina una fraccin de los slidos en suspensin y de

la materia orgnica del agua residual. Esta eliminacin suele llevarse a cabo

mediante operaciones fsicas tales como el tamizado y sedimentacin. El efluente del

tratamiento primario suele contener una cantidad considerable de materia orgnica y

un DBO alto. El rol del tratamiento primario continuara siendo el de previo al

tratamiento secundario.

6.4.3. TRATAMIENTO SECUNDARIO

El tratamiento secundario de las aguas residuales esta principalmente encaminado a

la eliminacin de los slidos en suspensin y de los compuestos orgnicos

biodegradables, aunque a menudo se incluye loa desinfeccin como parte del

tratamiento secundario.

6.5. DESCRIPCION DEL PROCESO.

El proceso inicia con la operacin de pre tratamiento de regulacin de caudal y retencin

de los slidos gruesos (papeles, plsticos y otros) mediante la rejilla con una abertura de

25 mm, respectivamente.

A continuacin el agua proveniente de este sistema pasa por un desarenador, que

remueve la mayor parte del material solido inorgnico (arena, grava), que de otra forma

causara problemas en el tratamiento primario. El agua pasa a un tanque imhoff donde se

descarga los sedimentos y materia orgnica.




237

Este tanque imhoff es el corazn de la planta, es bsicamente un tanque construido de

tres compartimentos. El primero es una cmara de sedimentacin, proveniente por una

tubera PVC de entrada, donde se removern gran parte de los slidos sedimentables.

Los slidos se sedimentan deslizndose por las superficies lisas de las paredes

inclinadas, atravesando la ranura de 0.5 cm (hacia abajo), para depositarse en la cmara

de digestin, donde permanecen unos cuarenta (40) das, o hasta que sean bien

digeridos. Los gases provenientes de la digestin suben por unas tuberas PVC, debido a

que las paredes solapadas impiden su paso a travs de las cmaras de sedimentacin,

asegurando as mejor rendimiento y con el fin de evitar los malos olores. Los slidos

digeridos se extraen bajo carga esttica mediante la tubera de lodos, asegurndose de

no extraer ms del 30% del lodo, ya que la eficiencia del sistema depende de la cantidad

de lodo acumulado. El tiempo de vaciado del lodo se debe determinar durante la puesta

en marcha del sistema. Estos lodos fluyen libremente gracias a la accin de la gravedad,

hasta el lecho de secado, lugar donde posteriormente se secan para ser aprovechados y

reso como abono orgnico.

Finalmente, las aguas residuales provenientes del tanque imhoff, va directamente a una

etapa de filtracin rpida travs de un filtro mixto con una grava - arena, inicindose con

dimetros grandes y finalizando con los ms pequeos, permitiendo que se filtre el agua

pero reteniendo parte de sus nutrientes orgnicos en el lecho y su crecimiento bacteriano

con el fin de descomponer la materia orgnica y de este modo se realiza tambin la

recirculacin es una forma de aumentar la inoculacin, es decir, de ayudar a que los

microorganismos se adhieran al medio filtrante, lo cual busca mejorar la eficiencia del

tratamiento ya que disminuye an ms la carga orgnica y aumenta la oxigenacin final

del efluente. Adems, la recirculacin evita la obstruccin del filtro y reduce los problemas

derivados del olor y las moscas.

La finalidad es garantizar la calidad de agua requerida en el efluente final para su reso

de riego de reas verdes.

6.6. CARACTERISTICAS DEL AGUA RESIDUAL

El caudal del colector de la red de alcantarillado es variable y con un promedio de 10.36

l/s, con una composicin tambin variable, en base a los mtodos de anlisis fsico,




238

qumico y biolgico proporcionados por los laboratorios1. En el siguiente cuadro se

presenta las caractersticas del agua residual obtenida.

Cuadro N 95. Composicin del Agua Residual obtenida en la Ciudad

Universitaria

Parmetro Unidad Valor

Caudal l/s 10.36

DBO5 mg/L 117.40

DQO mg/L 329.0

Coliformes Fecales NMP/100 ml 2.87E+06

Coliformes Totales NMP/100 ml 2.66E+06

Solidos suspendidos totales mg/L 1140.06

Aceites y Grasas mg/L 1950.00

pH 7.32

Fuente: Elaboracin Propia Ensayo Laboratorio Facultad de Ciencias Biolgicas ENVIROLAB PERU SAC (Informe

de Ensayo N 805191).

Como se aprecia, la composicin es tpica, proveniente de desages domsticos, los

que se componen aproximadamente de un 99.9% de agua y 0.1% de slidos en peso

seco. Es decir, el lquido en s, es nada ms que un medio de transporte de las

innumerables sustancias orgnicas, inorgnicas y microorganismos eliminados por el

hombre diariamente.

Con la instalacin de la planta de tratamiento propuesto, se espera conseguir un

funcionamiento regular, una estabilizacin completa del agua residual, sin olores de

putrefaccin en la planta y el efluente. En el cuadro N 96, se presenta el rendimiento

esperado.

1 Laboratorio de la Facultad Ciencias Biolgicas de la USNCH y Laboratorio ENVIROMENTAL.




239

Cuadro N 96: Rendimiento Esperado del tratamiento de aguas residuales.

Parmetro Unidad Cantidad

DBO5 mg/L 1.10

Coliformes Fecales NMP/100 ml 401.80

SST mg/L 9.69

Fuente: Elaboracin Propia

De acuerdo a los Estndares de Calidad Ambiental de Agua y los Lmites Mximos

Permisibles establecidos por el Ministerio de Ambiente (MINAM), los parmetros de

mayor incidencia son:

Cuadro N 97: Lmites Mximos Permisibles establecidos por el Ministerio de

Ambiente (MINAM)

Parmetro Unidad Lmite Mximo

Permisible (LMP)

DBO5 mg/L 15.0

Coliformes Fecales NMP/100 ml 1000.0

SST mg/L 150.0

De acuerdo a este cuadro N 97, comparando con los valores del cuadro N 96, se

encuentra en el proceso efectivamente permitible para su reso en el riego de las reas

verdes.

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