CAPTULO I1.1. SITUACIN PROBLEMTICA:Se considera que el agua est contaminada cuando se ven alteradas sus caractersticas qumicas, fsicas, biolgicas o su composicin, por lo que pierde su potabilidad para consumo diario o para su utilizacin en actividades domsticas, industriales o agrcolas. Las aguas residuales se definen como aguas de composicin variada provenientes de las descargas de usos municipales, industriales, comerciales, de servicios, agrcolas, pecuarios, domsticos, incluyendo fraccionamientos y en general, de cualquier otro uso, as como la mezcla de ellas (RodrguezMonroy y Duran de Baza 2006).

1.2. OBJETIVOS:

1.2.1. OBJETIVO GENERALConocer las externalidades ambientales negativas que ocasiona el proceso de aguas servidas, con el propsito de disear una alternativa de solucin.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS: Describir los aspectos generales de las aguas residuales en la ciudad de cajamarca Analizar el proceso de tratamiento actual de las aguas residuales en cajamarca Proponer una alternativa para mitigar los efectos ambientales dentro de las actividades econmicas.

CAPTULO IIMARCO CONCEPTUAL:Aspectos Generales1.- Definicin de aguas Residuales: Son aquellas aguas cuyas caractersticas originales han sido modificadas por actividades humanas.Las aguas residuales aparecen sucias y contaminadas: llevan grasas, detergentes, materia orgnica, residuos de la industria y de los ganados, herbicidas y plaguicidas y en ocasiones algunas sustancias muy txicas.Estas aguas residuales, antes de volver a la naturaleza, deben ser depuradas. Para ello se conducen a las plantas o estaciones depuradoras, donde se realiza el tratamiento ms adecuado para devolver el agua a la naturaleza en las mejores condiciones posibles.Todava existen muchos pueblos y ciudades de nuestro pas que vierten sus aguas residuales directamente a los ros, sin depurarlas. Esta conducta ha provocado que la mayora de los seres vivos que vivan en esos ros hayan desaparecido. 2.- Clasificacin de las aguas residuales: Aguas residuales domesticasSon aquellas de origen residencial y comercial que contienen desechos fisiolgicos, entre otros, provenientes de la actividad humana, y deben ser dispuestas adecuadamente.

Aguas residuales industrialesSon aquellas que resultan del desarrollo de un proceso productivo, incluyndose a las provenientes de la actividad minera, agrcola, energtica, agroindustrial, entre otras.

Aguas residuales municipalesSon aquellas aguas residuales domesticas que pueden estar mezcladas con aguas de drenaje pluvial o con aguas residuales de origen industrial, para ser admitidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.

El tratamiento de aguas residuales: Consiste en una serie de procesos fsicos, qumicos y biolgicos que tienen como fin eliminar los contaminantes fsicos, qumicos y biolgicos presentes en el agua efluente del uso humano.Desechos Domsticos: Aquellos productos o restos de productos no empleados que contengan sustancias qumicas txicas o cualquier producto que tenga en la etiqueta palabras de advertencia como precaucin, venenoso, txico, inflamable, o corrosivo. Los desechos domsticos provienen de las actividades de cocina y limpieza que se realizan en los hogares, restaurantes, hoteles, etc.

MARCO TERICO:AGUAS RESIDUALESEl agua que entra a los hogares e industrias no siempre tiene la misma calidad al salir despus de haber sido usada. La mayor parte del agua que se destina a estos lugares (hogares, industrias y oficinas) debe de ser tratada antes de ser regresada al ambiente. La naturaleza tiene una habilidad asombrosa para "limpiar" pequeas cantidades de agua de desecho y contaminacin, pero si se hiciese cargo de los miles de millones de galones de agua y drenaje que el hombre origina diariamente, no tendra la capacidad suficiente para hacerlo. Las instalaciones de tratamiento de aguas reducen la contaminacin en las aguas de desecho a un nivel que la naturaleza puede manejar.El agua al ser usada por el hombre, muchas veces se convierte en agua de desecho y drenaje. Las substancias que se pueden encontrar son desechos humanos, restos de comida, aceites, jabones y qumicos. En los hogares, tambin se incluye agua usada en los fregaderos de cocina, en las regaderas, tinas de bao, lavadoras de ropa y lavadoras de loza. Las oficinas e industrias tambin contribuyen a aumentar la cantidad de agua que debe de ser tratada.Las aguas de desecho tambin incluyen escurrimientos de tormenta. Aunque algunas personas asumen que el agua que corre por las calles cuando llueve est bastante limpia, en realidad no es as. Substancias contaminantes que se desprenden de las mismas calles, estacionamientos y techos de casas y edificios, pueden causar dao a nuestros ros y lagos.Por qu tratar el agua de desecho?Porque nos preocupamos por nuestro medio ambiente y nuestra salud. Existen muchas razones que justifican porqu el mantener nuestra agua limpia es de primordial importancia:Industria pesqueraEl agua limpia es primordial para las plantas y los animales que viven en el agua. Esto es importante para la industria pesquera, para las personas cuyo pasatiempo es la pesca, y para las futuras generaciones.Animales salvajes

Nuestros ros y ocanos estn llenos de criaturas que dependen de las costas, playas y pantanos. De estos habitantes depende la subsistencia de cientos de especies diversas de peces y vida acutica. Las aves migratorias tambin hacen uso de estas reas para descansar y alimentarse.Recreacin y Calidad de Vida

El agua representa una extensa rea de juego para toda la poblacin mundial. Los paisajes y valores recreativos de nuestros depsitos grandes de agua, muchas veces son las razones que convencen a las personas para vivir cerca de ellas. Los visitantes son atrados para llevar a cabo diversas actividades como nadar, pescar, pasear en lanchas y hacer das de campo.Preocupaciones sobre la Salud

Si el agua no se limpia apropiadamente, puede ser transmisora de enfermedades. Ya que vivimos, trabajamos y nos divertimos cerca al agua, la bacteria peligrosa tiene que ser removida para asegurarnos que el agua est limpia.El propsito principal del tratamiento del agua de desecho es remover lo ms posible las partculas slidas que se encuentran suspendidas antes de que esta agua, llamada efluente, sea descargada de nuevo al ambiente. Al pudrirse el material slido, consume oxgeno, el cual es necesario para la subsistencia de las plantas y animales que viven en el agua. "El tratamiento primario" remueve cerca del 60 por ciento de partculas slidas suspendidas en las aguas de desecho. Este tratamiento involucra tambin el aerear (agitar el agua) con objeto de volver a aadir el oxgeno de nuevo. El tratamiento secundario remueve ms del 90 por ciento de las partculas slidas suspendidas. Muy frecuentemente se agrega cloro al tratamiento de agua para matar la bacteria.

SITUACIN ACTUAL DEL MANEJO DE AGUAS RESIDUALES EN EL PERSe estima que a fines del ao 2007 el Per tena una poblacin total de 28,3 millones de habitantes, de los cuales 21,1 millones vivan en zonas urbanas; y los restantes 7,2 millones, en zonas rurales. Polticamente, el pas est dividido en 24 departamentos que, a su vez, se subdividen en 196 provincias y 1.833 distritos. Por otro lado, de los 1.833 distritos del Per, 1.520 son atendidas por las municipalidades, juntas administradoras de servicios de saneamiento u otras; mientras que 312 se encuentran bajo el mbito de EPS Supervisadas por la SUNASS.En el mbito de supervisin de SUNASS se tienen 50 EPS1 (Ver Anexo N 1), de las cuales 48 son empresas municipales; una, SEDAPAL, se encuentra bajo la responsabilidad del Gobierno Central; y una, Aguas de Tumbes (ATUSA), se encuentra en Concesin.Cada cual en su mbito, estas EPS brindan los servicios de agua potable y alcantarillado a un total 314 distritos a nivel nacional, encontrndose bajo su mbito de administracin un total de 18,1 millones de habitantes, es decir un 85 % de la poblacin urbana y un 62 % de la poblacin total a nivel nacional, de los cuales cuentan con los servicios de agua potable y alcantarillado un total de 15,2 y 13,7 millones de habitantes respectivamente.De todas las EPS, SEDAPAL, que atiende a la capital de la Repblica y a la provincia constitucional del Callao, es la mayor de todas; en el rea geogrfica de su jurisdiccin estn concentrados 8,4 millones de habitantes, siendo la mayor parte (48,8%) de la poblacin urbana del mbito de todo el conjunto de las EPS supervisadas por la SUNASS.Segn el nmero de conexiones cubiertas, las EPS se han clasificado en 4:a) SEDAPAL: Por ser la EPS que abastece a la ciudad de Lima y Callao, constituye un grupo por s misma, ya que tiene 1,28 millones de conexiones de agua potable.b) EPS Grandes: Son las que abastecen a ciudades grandes, por lo que tienen entre 40 mil a 200 mil conexiones de agua potable.c) EPS Medianas: Tienen entre 10 mil a 40 mil conexiones de agua potable.d) EPS Pequeas: Son las que abastecen a poblaciones urbanas pequeas, por lo que tienen menos de 10 mil conexiones de agua potable.PANORAMA DE LAS TECNOLOGIAS EXISTENTES EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS 1.1. Tipos de Tratamiento existentes para aguas residuales domsticas El proceso de autodepuracin es inherente a los cuerpos de agua, ocurre gracias a la presencia de diversos microorganismos como bacterias y algas, que descomponen los desechos, metabolizndolos y transformndolos en sustancias simples tales como dixido de carbono, nitrgeno, entre otros, adems de ciertos microorganismos que absorben algunas sustancias inorgnicas. Es por esto que, al arrojar sustancias extraas a los cuerpos de agua, si estas se encuentran 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 vertidos que pasan las concentraciones lmites para que el cuerpo de agua inicie el proceso de autodepuracin natural, es necesario un tratamiento. El diseo eficiente y econmico de una planta de tratamiento de aguas residuales requiere 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 es aquella 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 en el pas. Asimismo, cabe sealar que la seleccin de los procesos y/o el tipo de planta sern diferentes dependiendo de cada caso especfico. Sin embargo, el proceso usual del tratamiento de aguas residuales domsticas puede dividirse en las siguientes etapas: Pretratamiento, Tratamiento primario o fsico, tratamiento secundario o biolgico y Tratamiento terciario que normalmente implica una cloracin. Tratamiento de Aguas ResidualesEl tratamiento de las aguas servidas, tambin constituye un factor importante en la proteccin de la salud pblica y del medio ambiente, puesto que la volcadura de aguas residuales sin tratamiento previo en un cuerpo receptor, es una fuente de contaminacin.Se estima que durante el ao 2009, los sistemas de alcantarillado administrados por las empresas de saneamiento en el Per, recolectaron aproximadamente 786,4 millones de m3 de aguas residuales provenientes de conexiones domiciliarias3, de los cuales 401,9 millones de m3 fueron generados en las ciudades de Lima y Callado (SEDAPAL). Sin embargo, debido a la inexistencia de una adecuada infraestructura a nivel nacional, solamente el 35 % de este volumen recibe algn tipo de tratamiento previo a su descarga en un cuerpo receptor; es decir; 275,0 millones de m3 de aguas residuales se estaran volcando directamente a un cuerpo receptor sin un tratamiento previo.Asimismo, segn los datos presentados por SUNASS en la Conferencia Peruana de Saneamiento-PERUSAN 2008, realizado a fines de ese ao, el inventario tecnolgico del sector saneamiento indica que existen actualmente en Per: 132 Lagunas 5 Filtros Percoladores Lodos Activados Tanques Imhoff 1 RAFA (UASB)

TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN LA CIUDAD DE CAJAMARCA

TRATAMIENTO ALTERNATIVOVemifiltro BIDATEK: Depuracin sin generacin de lodosPrincipio de funcionamientoLa tecnologa vermifiltroBIDATEKes un revolucionario sistema biolgico para el tratamiento de aguas residuales que combina el tratamiento del agua residual, con la degradacin de la contaminacin retenida durante el proceso de depuracin, gracias a la accin de una poblacin de lombrices de tierra (eisenia foetida).La tecnologa biolgica BIDATEK, se caracteriza por ser una tecnologa de ZERO RESIDUO, ya que no genera lodos en el proceso de depuracin. Por el contrario, consigue transformar la contaminacin en humus de lombriz, subproducto que puede ser utilizado como abono agrcola.

1er Premio Cleantech Open Silicon Valley 2011 en San Francisco (USA)Entre ms de 1.000 innovaciones en el rea de las CleanTech, de 23 pases diferentes.

Sustratos vermifiltroEl vermifiltro BIDATEK se compone de distintos sustratos seleccionados para conseguir el tratamiento del agua y la degradacin de los slidos.Para la construccin del vermifiltro se utilizan los siguientes rellenos:Soporte aireacinBIDA-AIR

Sustrato drenanteBIDA-BOX

Sustrato filtranteBIDA-FILTER

Sustrato soporteBIDA-CELL

La eleccin de los sustratos y las cantidades de stos, est relacionada con los caudales y cargas de agua tratar, y sern definidas de forma personalizada para las necesidades del cliente.CaractersticasLa tecnologa de vermifiltroBIDATEKpertenece a la familia de los procesos biopelcula o procesos de soporte slido de la biomasa, pero supone un cambio de concepto en el tratamiento de las aguas residuales, ya que consigue transformar un residuo (agua residual), en tres recursos (agua tratada, enmienda orgnica y lombrices). Se trata de un perfecto ejemplo de tecnologa de economa circular, capaz de transformar residuos en subproductos de valor.

Como medio soporte se utiliza un sustrato de granulometra fina. En este sustrato se fija la biomasa y una poblacin de lombrices eisenia foetida. El funcionamiento del sistema consiste en rociar el agua residual en la superficie superior del filtro; el agua atraviesa las capas filtrantes, quedando retenida la contaminacin en el sustrato. Esta contaminacin es digerida por las lombrices y por la microbiologa existente, sin necesidad de ningn reactivo ni consumible.

El efluente sale por la parte inferior del filtro, con un porcentaje de eliminacin de la DBO superior al 80 %. Por otro lado la contaminacin retenida es degradada hasta ser trasformada en humus de lombriz, apto para ser utilizado como abono natural. Por consiguiente, una ventaja del filtro es que no genera lodos inestables, y convierte la contaminacin en un abono natural.Para poder comprender el funcionamiento y caractersticas de nuestra tecnologaBIDATEKse sugiere visualizar los videos y fotografas disponibles en nuestra pgina web.Construccin de vermifiltroLa construccin del receptculo donde se instalan los sustratos del vermifiltro puede realizarse en dos tcnicas constructivas: Opcin 1: Receptculo de hormign armado (paredes y soleras). Opcin 2: Paredes de lmina PEAD y solera de hormign armado.En el caso de la Opcin 1, en la que se construye ntegramente en hormign armado, el receptculo puede construirse totalmente enterrado, semienterrado o sobre la cota del terreno, para permitir una mayor o menor integracin visual.En el caso de la Opcin 2, la construccin debe hacerse siempre enterrado.

Vermifiltro en superficie

Vermifiltrosemienterrado

Sistema de distribucin de aguaEl agua residual pre-tratada es bombeada a la parte superior del vermifiltroy distribuida homogneamente en toda la superficie del vermifiltro mediante los sistemas de riego de Bidatek (BIDA-EXCEN Multipunto o BIDA-RIEG Central-pivotante). El agua residual comienza a atravesar las diferentes capas de sustrato filtrante, y la contaminacin del agua va quedando retenida por la accin fsica del filtro y por la accin biolgica de la biomasa existente en los diferentes sustratos.

BIDA-RIEG Central-pivotante

BIDA-EXCEN MultipuntoAplicaciones Efluentes urbanos. Industria crnica. Bodegas y bebidas. Industria de conservas. Otras industrias de alimentos.VentajasLas principales ventajas de la tecnologa BIDATEK: Bajos costos operacionales:La tecnologa BIDATEK tiene bajos requerimientos energticos ya que no precisa de ninguna aireacin mecnica y no tiene gastos asociados a la generacin de lodos. Robustez de operacin:Su configuracin como un biofiltro extensivo, le permite soportar de una forma robusta variaciones de caudal o carga contaminante, provocados por variaciones estacionales o cambios productivos. Una tecnologa sin generacin de residuos (ZERO RESIDUO): La tecnologa biolgica BIDATEK se caracteriza por ser una tecnologa de ZERO RESIDUO, ya que no genera lodos en el proceso de depuracin. Por el contrario, consigue transformar la contaminacin en humus de lombriz, subproducto que puede ser utilizado como abono agrcola.Asimismo, no genera malos olores, tiene una baja huella de carbono y est integrado con el medio ambiente.Opciones Sistema de distribucin de agua: BIDA-EXCEN Multipunto o BIDA-RIEG Central-pivotante. Construccin de receptculo: hormign armado o lmina plstica PEAD.