diseo de una planta de tratamiento de aguas residuales de huancayo

OBJETIVO GENERAL: Disear una planta de tratamiento de las aguas residuales en la localidad de El Tambo.ESPECIFICO: Minimizar el impacto aguas abajo por el vertido estas aguas al rio. Determinarlas dimensiones que debe tener la planta a travs del caudal de diseo.1. Introduccin1.1. Aspectos generalesUna planta de tratamiento de aguas residuales, est encargada de minimizar la cantidad de materia orgnica y otros contaminantes vertidos a travs de estas aguas hacia un efluente cercano a la ciudad donde es generada, por lo tanto esta PTAR tiene como objetivo descargar aguas tratadas para minimizar el impacto en una cuenca y poder maximizar su aprovechamiento.Para el diseo de esta PTAR se tomara en cuenta las mediciones y clculos de caudal y otros que se requiere para un buen dimensionamiento de este, para ellos se presenta todo un procedimiento de obtencin de datos y clculos en gabinete, en base al marco terico estipulado ms adelante.1.2. Aspectos legalesMediante la Ley N 25611- ley general del ambiente , establece que toda persona tiene el derecho irrenunciable a vivir en un ambiente saludable, equilibrado y adecuado para el pleno desarrollo de la vida, y el deber de contribuir a una efectiva gestin ambiental y de proteger el ambiente, as como sus componentes, asegurando particularmente la salud de las personas en forma individual y colectiva, la conservacin de la diversidad biolgica, el aprovechamiento sostenible de los recursos naturales y el desarrollo sostenible del pas. Y la Ley N 29338 Ley General de Recursos Hdricos en el Artculo 79o.- Vertimiento de agua residual, autoriza el vertimiento del agua residual tratada a un cuerpo natural de agua continental o marina, previa opinin tcnica favorable de las Autoridades Ambiental y de Salud sobre el cumplimiento de los Estndares de Calidad Ambiental del Agua (ECA-Agua) y Lmites Mximos Permisibles (LMP). Queda prohibido el vertimiento directo o indirecto de agua residual sin dicha autorizacin. En caso de que el vertimiento del agua residual tratada pueda afectar la calidad del cuerpo receptor, la vida acutica asociada a este o sus bienes asociados, segn los estndares de calidad establecidos o estudios especficos realizados y sustentados cientficamente, la Autoridad Nacional debe disponer las medidas adicionales que hagan desaparecer o disminuyan el riesgo de la calidad del agua, que puedan incluir tecnologas superiores, pudiendo inclusive suspender las autorizaciones que se hubieran otorgado al efecto. En caso de que el vertimiento afecte la salud o modo de vida de la poblacin local, la Autoridad Nacional suspende inmediatamente las autorizaciones otorgadas. Corresponde a la autoridad sectorial competente la autorizacin y el control de las descargas de agua residual a los sistemas de drenaje urbano o alcantarillado.1.3. Localizacin geogrficaDepartamento:JunnProvincia:HuancayoDistrito:El TamboSede Fsica:Hualahoyo Saos GrandeLatitud Sur:1200'50"Longitud Oeste:75 13'11"Altitud:3,260 msnm.Temperatura:6 - 18 CPrecipitacin:800 mm.Zona Agroecolgica:Sierra Tropical Media AltaFranja Latitudinal:Sub tropicalGrupo Ecolgico:Bosques SecosZona de Vida:bs - MBS (bosque seco - Montano Bajo Sub Tropical)rea Mayor AgroecolgicaPredominante:22Cuenca Hidrogrfica:Mantaro

1.4. Alcance general del proyecto

Disear y proyectar las instalaciones del sistema de tratamiento de aguas residuales, requerido por la autoridad competente (MINAM), que d respuesta al adecuado manejo, transporte, tratamiento y disposicin de los residuos lquidos generados por dicha localidad. Todo esta normativa tambin lo encontramos en el ANA que nos prohbe un vertimiento de aguas residuales al cuerpos de agua naturales tal es el caso del Rio Mantaro.

1.5. Consideraciones generalesPara el desarrollo de los alcances correspondientes a la etapa de diagnstico y diseo de los componentes que harn parte del sistema de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales, se realizaron las siguientes actividades: 1.5.1. Actividades preliminaresEn esta etapa se lleva a cabo la planeacin y organizacin de la logstica requerida para la adecuada ejecucin del proyecto. Se define el personal, equipos, herramientas y logstica requerida para tal fin. De igual manera, se realiza el cronograma de actividades y se definen fechas para el desarrollo de tareas y actividades, tanto en campo como en gabinete.1.5.2. Recopilacin de informacinSe realiz una recopilacin de informacin primaria y secundaria, lo cual se consider necesario para analizar y diagnosticar la problemtica de las instalaciones. El desarrollo de estas actividades se realiz tanto en campo como en gabinete ejecutado por los mismos del proyecto.1.5.3. Actividades de campoSe realizaron visitas y reconocimiento de campo por parte de los ejecutores del proyecto. Las actividades de campo se realizaron en los meses de setiembre y octubre del 2014.2. Las aguas residuales y su gestinEl agua gracias a sus propiedades de solvente y su capacidad de transportar partculas, incorpora en su estructura diversas impurezas que definen su calidad. En consecuencia la calidad del agua es resultado de los fenmenos naturales y de los actos de los seres humanos.Las aguas residuales pueden definirse como aquellas que provienen del sistema de abastecimiento de agua de una poblacin, despus de ser modificadas por diversos usos en actividades domsticas, industriales y comunitarias. Su gestin incluye las actividades de recoleccin, transporte, tratamiento, reutilizacin y evacuacin final as como el tratamiento y disposicin final de los lodos y gases generados durante su tratamiento.

La comprensin del comportamiento de los flujos y de las caractersticas fsico-qumicas y biolgicas de las aguas residuales es de vital importancia para el desarrollo de una adecuada gestin de las mismas, ya que la seleccin y diseo del sistema de tratamiento depender, en ltima instancia, de las cargas contaminantes que presentan las aguas residuales. 2.1. Caractersticas de las aguas residualesLas aguas residuales pueden ser descritas a partir de la carga que aporta cada uno de los contaminantes de inters, siendo la carga contaminante el producto entre la concentracin del contaminante y el caudal.Para una adecuada gestin de las aguas residuales es necesario estudiar su ciclo de generacin, especialmente el de las aguas residuales domsticas, debido a que no se generan a un ritmo constante sino que se producen segn una variacin diaria determinada, principalmente, por los hbitos culturales de la localidad.Los contaminantes presentes en las aguas residuales pueden ser descritos en trminos de sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas. En las tablas 1 a 3 se presenta una descripcin de las principales caractersticas de las aguas residuales domsticas.

2.2. Principales efectos de las aguas residualesUna inadecuada gestin de las aguas residuales acarrea serios problemas de salud pblica, al ser estas un vehculo propicio para la transmisin de enfermedades, y de deterioro del medio ambiente, dependiendo del tipo de contaminantes presentes en ellas y del lugar de su disposicin final siendo nuestro punto de vertimiento el rio Mantaro.Presentamos as en las siguientes tablas una descripcin de las principales enfermedades asociadas a las aguas residuales, y los efectos sobre el medio ambiente de los principales contaminantes presentes en las aguas residuales.

2.3. Tratamiento de las aguas residualesEl tratamiento de las aguas residuales se lleva a cabo mediante una secuencia, preestablecida y especfica, de operaciones y procesos fsicos, qumicos y biolgicos, que la lleven a un nivel de calidad tal que su vertimiento no sea un problema en el uso y aprovechamiento del recurso hdrico, e incluso pueda ser reutilizado, o como mnimo, no cause efectos adversos sobre el medio natural.En general el tratamiento convencional bsico de las aguas residuales incluye: 1) la retencin de solidos gruesos, partculas discretas y sustancias flotantes, 2) la remocin de los slidos suspendidos y la materia orgnica, y 3) el manejo del lodo resultante de la remocin de la materia orgnica y de los slidos suspendidos, y se puede clasificar segn el nivel de tratamiento que se desee en: 1) tratamientos preliminares, 2) tratamientos primarios, 3) tratamientos secundarios y 4) tratamientos terciarios.Las operaciones fsicas empleadas en el tratamiento de aguas son aquellas que se basan en las propiedades fsicas de los diferentes compuestos presentes en el agua y se llevan a cabo mediante la aplicacin de fuerzas fsicas. Las ms empleadas son el cribado, el tamizado, la remocin de partculas discretas, la ecualizacin del flujo, la mezcla y la floculacin, la sedimentacin, la flotacin. La aireacin y la volatilizacin.Los procesos biolgicos de tratamiento se emplean para la oxidacin, mineralizacin y agregacin de las sustancias orgnicas por medio de la actividad de los microorganismos. En general los tratamientos biolgicos se pueden clasificar en aerobios, anaerobios, anoxicos o facultativos dependiendo del tipo de respiracin predominante durante el proceso. 2.4. Tratamiento biolgico de las aguas residualesConsiste en la transformacin de compuestos contaminantes presentes en las aguas residuales, por medio de organismos vivos, a compuestos menos perjudiciales. Los principales objetivos del tratamiento biolgico son: Transformar los compuestos biodegradables disueltos o suspendidos en productos finales. Atrapar e incorporar los slidos coloidales presentes dentro floc biolgico o biofilm. Transformar o remover nutrientes, como el nitrgeno y el fosforo.Los procesos de tratamiento biolgico se clasifican segn el tipo de respiracin y la forma como se presenta la biomasa dentro del reactor. Los tipos de respiracin se clasifican, segn la especie eceptora de electrones empleada por los microorganismos durante la degradacin de la materia orgnica, en aerobia, facultativa o anaerobia. Por otro lado los procesos de tratamiento biolgico se clasifican, segn como se encuentre la biomasa dentro del reactor, en sistemas de crecimiento fijo o suspendido.En la degradacin aerobia de las aguas residuales la materia orgnica presente es convertida a dixido de carbono, agua y biomasa por medio de microorganismos en presencia de oxgeno, como se muestra en la figura:

Los tratamientos aerobios han sido las tecnologas ms estudiadas y desarrolladas para el tratamiento de las aguas residuales, sus orgenes se remontan a 1880 cuando se iniciaron investigaciones acerca de los efectos de la aireacin sobre las aguas residuales. Las principales tecnologas aerobias para el tratamiento de aguas residuales, que se han podido establecer durante ms de 100 aos de investigacin y desarrollo, son: los lodos activados y todas sus modificaciones, los filtros percoladores, las lagunas aireadas, las zanjas de oxidacin y los biodiscos entre otras.

3. Diseo del sistema de tratamiento3.1. ObjetivosDisear un sistema de tratamiento de aguas residuales compuesto por un tanque sptico, un filtro anaerobio y un humedal artificial de flujo horizontal, para las aguas residuales en la localidad de El Tambo.

3.2. Marco terico3.2.1. Las aguas residuales domesticasEl primer paso que se debe dar antes de iniciar cualquier proceso de diseo de un sistema de tratamiento de aguas residuales es determinar los sitios donde se originan las aguas residuales, sus caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas y el ritmo al cual se generan. En cuanto a los sitios de generacin de aguas residuales se pueden definir los siguientes:

Sanitarios: en promedio una persona puede llegar a utilizar el sanitario unas cinco veces por da. Las aguas residuales generadas en los sanitarios se caracterizan por presentar el mayor contenido de materia orgnica y de slidos suspendidos, en comparacin con las aguas residuales originadas en los otros sitios.

Lavamanos: en promedio una persona se lava las manos unas 6 veces por da y los dientes unas 3 veces. Las aguas residuales generadas en los lavamanos se consideran aguas diluidas, con una baja concentracin de slidos suspendidos y de materia orgnica, que dependiendo de los productos de aseo empleados, jabones y dentfrico, pueden presentar contenido de nitrgeno y fsforo. Aunque durante el lavado de los dientes se pueden generar residuos de alimentos, estos por lo general quedan retenidos en el sifn.

Duchas: Las aguas residuales generadas en la ducha se consideran aguas diluidas, con una baja concentracin de slidos suspendidos y de materia orgnica, que dependiendo de los productos de aseo empleados, jabn y champ, pueden presentar contenido de nitrgeno y fsforo.

Cocina: el mayor consumo de agua dentro de la cocina se durante el lavado de los platos y otros utensilios. Las aguas residuales generadas durante el lavado de los platos y otros utensilios se consideran aguas diluidas, con una baja concentracin de slidos suspendidos y de materia orgnica, que dependiendo de los productos de aseo empleados, jabones y otros, pueden presentar contenido de nitrgeno y fsforo. Aunque durante el lavado de los platos se generar residuos de alimentos, estos por lo general quedan retenidos en la rejilla o en el sifn.

Otros: se consideran como otros sitios todos los desages, diferentes a los mencionados anteriormente, a donde llegan, principalmente, las aguas residuales generadas durante las actividades limpieza. Las aguas residuales generadas durante la limpieza de la vivienda se consideran aguas diluidas, con una baja concentracin de slidos suspendidos y de materia orgnica, que dependiendo de los productos de aseo empleados, detergentes y otros, pueden presentar contenido de nitrgeno y fsforo.

3.2.2. RejillasTiene por objeto proteger a la estacin de posibles llegadas interpestivas de grandes sujetos, capaces de provocar obstrucciones en las distintas unidades de la instalacin. Separar y evacuar fcilmente las materias voluminosas arrastradas por el efluente crudo que podran disminuir la eficacia de los tratamientos siguientes que daremos a conocer.

3.2.3. DesarenadorSe llama as porque es el que retiene partculas gruesas o arenas 3.2.4. DilaseradorTritura especies fastidiosas para el tratamiento3.2.5. SedimentadorPor definicin es la separacin solido lquido una decantacin por gravedad para separar los slidos en suspensin.3.2.6. DecantadorSe separa un slido de un lquido ms denso de un lquido menos denso y que por tanto ocupa la parte superior de la mezcla.3.2.7. Digestor de lodosLos lodos separados de las aguas residuales deben de ser estabilizados, espesados y desinfectados, antes de llevarlo a su disposicin final.3.2.8. Lecho de secado de lodosEs en general el ltimo componente de una planta de tratamiento de aguas servidas, aunque algunas veces tambin en plantas potabilizadoras principalmente cuando el agua a potabilizar es derivado de un rio.3.2.9. EfluenteTrmino empleado para nombrar a las aguas servidas con desechos slidos, lquidos o gaseosos.

3.3. Anlisis y proyeccin de caudales

3.4. Clculos de diseo

4. Conclusiones El diseo de la PTAR es indispensable para minimizar impactos producidos por las aguas residuales, ya que esta permite tratarlas de forma biolgica, qumica y fsica, reduciendo as el nivel de materia orgnica y algunos contaminantes que se encuentra disuelto en ella. Una PTAR nos permite que al ser vertido el agua tratada reduzca los impactos ambientales aguas debajo de su vertimiento, as permitiendo el desarrollo de ecosistemas sin alteracin alguna, tambin permitiendo que estas aguas del efluente sea utilizado para usos agrcolas. Se lleg a determinar los niveles de caudal de diseo, y las dimensiones que se debe tener en cuenta para el diseo de la planta.

5. Anexos

En la imagen nos indica la zona donde se encuentra el efluente del vertimiento de las aguas residuales de Huancayo.

6. Bibliografa www.biologistica.com.co http://www.inia.gob.pe/santa-ana/ubicacionsantaana http://www.sedapal.com.pe/c/document_library/get_file?uuid=a20f54e7-1ee7-43e0-be4c-4198585076e4&groupId=10154 http://www.bvsde.paho.org/bvsacd/acodal43/planta.pdf http://www.tedagua.com/uploads/1401171399_articulo-futurenviro-ptar-taboada.pdf http://www.sedapar.com.pe/componentes/recursos/data/nuevas-plantas/Planta%20Tratamiento%20Aguas%20Residuales%20-%20PTAR/Antecedentes%20Planta%20Agua%20Residuales.pdf

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