“MEJORAMIENTO Y AMPLIACIÓN INTEGRAL DE LOS SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y ALCANTARILLADO DE JAYANCA”. CONSORCIO CONSTRUAMER
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MANUAL DE OPERACION Y MANTENIMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE JAYANCA
I.
INTRODUCCION
Las lagunas de estabilización cuando están apropiadamente diseñadas, construidas y mantenidas, son un sistema adecuado en el tratamiento de las aguas residuales, con alta capacidad de remoción de la carga orgánica y biológica, que no afecta al medio ambiente, ni producen problemas a la comunidad. Las lagunas de tratamiento bien mantenidas pueden funcionar satisfactoriamente y sin problemas durante muchos años. Sin embargo, lograr la máxima utilidad de un sistema de lagunas de estabilización, solamente es obtenido a través de un adecuado mantenimiento realizado por operadores debidamente capacitados. Un buen mantenimiento se justifica de muchas maneras, en primer lugar acredita al operador y subordinados ante la comunidad, presenta una imagen positiva de la Empresa Prestadora de Servicios y provee tratamiento a un mínimo costo y por largos períodos de tiempo sin gravar la tarifa del servicio. Por otro lado, una laguna mal mantenida, puede llenarse de maleza, cubrirse de natas y desarrollar malos olores conjuntamente con la proliferación de vectores, tales como roedores y mosquitos, suscitando la protesta de la población. II. 2.1
TRATAMIENTO DEL ESTABILIZACION
AGUA
RESIDUAL
EN
LAGUNAS
DE
Origen de las aguas residuales
Las aguas residuales, tienen su origen en la actividad diaria del hombre y procede de las viviendas, oficinas, instituciones, comercio, industrias, etc. El agua residual de origen municipal está conformada por los desechos líquidos procedentes de la cocina, lavandería, baño, etc., y se le conoce popularmente como desagüe doméstico. Si la descarga de la vivienda al sistema de alcantarillado no contiene la descarga del inodoro, se le conoce como "agua gris". De otra parte, las aguas residuales procedentes de oficinas, instituciones y comercio pueden tener características similares al doméstico, siempre que no exista actividad comercial o industrial que altere la calidad de las aguas residuales procedentes de las viviendas. Ver figura 2.1. Finalmente, las descargas de origen industrial, normalmente está compuesta por desechos líquidos procedentes de los procesos y operaciones industriales, siendo la parte doméstica mínima en comparación con la industrial y confiriéndole al agua residual características particulares y que pueden afectar el funcionamiento hidráulico del sistema de alcantarillado o la tratabilidad de las aguas residuales.
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2.2
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Recolección
Las aguas residuales producidas por la actividad diaria del hombre, son recolectadas por el sistema de alcantarillado que lo conduce a la planta de tratamiento de aguas residuales o al punto de disposición final. El caudal de agua residual no siempre tiene un régimen regular durante el día. En el caso de sistemas separativos de alcantarillado, el caudal de agua residual desciende significativamente durante la noche y dependiendo del tamaño de la población servida, el caudal máximo puede alcanzar hasta tres veces el caudal medio diario. Ver figura 2.1. Así mismo, cuando el sistema de alcantarillado se diseña para recolectar conjuntamente aguas residuales y aguas de lluvia, se le conoce como combinado. En estos casos, el aporte del agua de lluvia puede sobrepasar con amplitud el caudal promedio de agua residual conduciendo a un alto grado de disolución de esta agua residual y las consiguientes dificultades de tratamiento. 2.3
Composición de las aguas residuales
Las aguas residuales, estén o no diluidas con aguas de lluvia, contienen elementos contaminantes que al ser descargados al curso receptor pueden causar impacto ambiental y poner en riesgo la salud del hombre. Los principales contaminantes que contiene el agua residual y que pueden estar disueltos o suspendidos, se agrupan en:
Materia orgánica con grado variable de biodegradabílidad Compuestos nitrogenados de origen orgánico o mineral Compuestos fosforados de origen mineral Microorganismos conformada por organismos saprofitos y patógenos tales como helmintos, protozoos, bacterias y virus
En los cuadros 2.1 y 2.2 se indica la composición típica de las aguas residuales y el aporte per cápita de diferentes constituyentes. 2.4
Evaluación de la calidad del agua residual
El diseño y manejo de las plantas de tratamiento de aguas residuales requiere de la evaluación de la calidad de las aguas residuales. Los principales parámetros a ser evaluados a este respecto son: Sólidos Suspendidos Totales (SST).- Son partículas orgánicas o inorgánicas fácilmente separables del líquido por sedimentación, flotación, filtración o centrifugación. Demanda Química de Oxígeno (DQO).- Es la cantidad de oxígeno necesario para la oxidación o destrucción química de la materia orgánica. Esta prueba proporciona un medio indirecto de la concentración de materia orgánica total en el agua residual. 2
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Demanda Bioquímica de Oxígeno en cinco días (DBO 5).- Es la cantidad de materia orgánica fácilmente biodegradable durante 5 días y a 20°C y corresponde a la cantidad de oxígeno necesario para oxidar biológicamente 1a materia orgánica. La relación DQO/DBO5 proporciona una indicación del grado de biodegradabilidad de las aguas residuales. Contenido de nutrientes (nitrógeno [N] y fósforo [P]).- Estos compuestos, conjuntamente con la materia carbonácea o DBO 5 indican si las aguas residuales tienen la adecuada proporción de nutrientes como para facilitar la degradación de la materia orgánica presente en las aguas residuales. Contenido de gérmenes.- Está conformado por virus, bacterias, protozoarios y helmintos como los Estreptococos, Coliforme fecal, Salmonellas, Ascaris, Trichuris, Amebas, etc. Su presencia permite evaluar el peligro a la salud debido a la contaminación biológica. En el cuadro 2.3 se ilustra la cantidad de organismos excretados en las heces y la dosis infectiva para causar una enfermedad. Metales pesados.- La presencia de metales pesados en las aguas residuales tales como plomo, cadmio, selenio, cromo, cobre, etc., pueden ser contraproducentes para su adecuado tratamiento al afectar a la biomasa encargada de la estabilización de la materia orgánica. Por este motivo su contenido debe ser controlado en la fuente. En el cuadro 2.4 se indica las concentraciones de metales pesados que afectan la tratabilidad de las aguas residuales. 2.5
Criterios de calidad del agua residual tratada para su aprovechamiento
El Reglamento de los Títulos I, II y III de la Ley General de Aguas en la parte que concierne a las funciones del Ministerio de Salud en los aspectos de preservación de las aguas y uso de aguas servidas establece los requisitos que debe reunir el agua residual para su aprovechamiento. En el Capítulo VIII autoriza el uso de las aguas servidas, con fines de irrigación y en su Artículo 197 o establece los niveles de tratamiento a que deben sujetarse las aguas residuales antes de ser empleada con fines agrícolas. Este Artículo a la letra dice: "El uso de las aguas servidas en todos los casos, estará sujeto a un tratamiento previo, adecuado según el tipo y utilización de los cultivos, de acuerdo a la siguiente clasificación: a) Cultivos industriales utilizados en la alimentación humana, que sean sometidos a procesos de industrialización que incluyan la esterilización, requerirán de tratamiento primario como mínimo, con excepción del cultivo de caña de azúcar con fines industriales (industria del azúcar) para lo cual se requerirá un tratamiento mínimo en base a cámara de rejas. b) Cultivos industriales, tales como algodón, maíz y especies forestales, se permitirá el uso de aguas servidas con tratamiento primario como mínimo. c) Frutales de cultivo no rastreros y tubérculos, se podrá permitir el uso de aguas servidas, sometidas a tratamiento secundario.
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d) Cultivos como la alfalfa, gramalote, chala, etc., que se utilicen para forraje de ganado, se permitirá el uso de aguas servidas sometidas a tratamiento secundario y con la absoluta prohibición de que el ganado lechero tenga acceso a los campos". Adicionalmente, el Artículo 196° establece "Los vegetales de tallo corto y rastrero que se consumen crudos en la alimentación, no podrá ser regados con aguas servidas con o sin tratamiento." Los procesos de tratamiento quedan claramente definidos por el Artículo 187 o "Se considerarán Plantas de Tratamiento Primario, las que cuenten con procesos que se realicen en tanques sépticos, tanque Imhoffs o tanques de sedimentación, con o sin coagulación química, estén o no precedidos por cámaras de rejas, desarenadores o dispositivos similares y lagunas de oxidación con fase anaeróbica" y el Artículo 188 o define "Se considerarán Plantas de Tratamiento Secundario, las que cuenten con procesos que se realicen en filtros biológicos, filtros de arena, sistemas de lodos activados, sistemas de oxidación total y lagunas de estabilización, considerándose en este último caso, sólo las aeróbicas." En relación con la calidad que debe reunir el agua residual tratada para diferentes usos, e1 Grupo Científico de la OMS en la reunión de Adelboden ha recomendado los criterios publicados en las “Directrices Sanitarias Sobre el Uso de Aguas Residuales en Agricultura y Acuicultura” y que se resume en el cuadro 2.5. 2.6
Descarga a cuerpos y cursos de agua
El Reglamento de la Ley General de Aguas e indicado anteriormente, también establece los requisitos que debe reunir el agua residual para su descarga a los cursos y cuerpos de agua. De este modo, el Capítulo VII “Del Uso de las Aguas Terrestres o Marítimas del País como Receptoras de Aguas Servidas y de los Requisitos a ser Cumplidos” en su Artículo 173o expresa” Las aguas terrestres o marítimas del país, solo podrán recibir residuos, sólidos, líquidos o gaseosos, previa aprobación de la Autoridad Sanitaria, siempre que sus características físico-químicas y bacteriológicas no superen las condiciones máximas establecidas para dichas aguas”. Al respecto, las condiciones establecidas para dichas aguas se encuentran tipificadas en el Capítulo IV “De la Clasificación de los Cursos de Agua y de las Zonas Costeras del País” y que en su Artículo 81° de su versión modificada establece “Para los efectos de la aplicación del presente Reglamento, la calidad de los cuerpos de agua en general ya sea terrestre o marítima del país se clasificarán respecto a sus usos de la siguiente manera: I. II. III. IV.
Aguas de abastecimiento doméstico con simple desinfección Aguas de abastecimiento doméstico con tratamiento equivalente a procesos combinados de mezcla y coagulación, sedimentación, filtración y cloración aprobados por el Ministerio de Salud. Aguas para riego de vegetales de consumo crudo y bebida de animales Aguas de zonas recreativas de contacto primario (baños y similares). 4
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V. VI.
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Aguas de zonas de pesca de mariscos bivalvos. Aguas de zonas de preservación de fauna acuática y pesca recreativa o comercial”.
El Artículo 82° indica “Para los efectos de Protección de las aguas, correspondientes a los diferentes usos, regirán los siguientes valores límites: I. LIMITES BACTERIOLÓGICOS* (valores en NMP/100ml) Parámetro Coliformes totales Coliformes fecales
I 8,8 0
II 20.000 4.000
III 5.000 1.000
IV 5.000 1.000
V 1.000 200
VI 20.000 4.000
* Entendido como valor máximo en 80% de 5 o más muestras mensuales
II. LIMITES DE DEMANDA BIOQUMICA DE OXÍGENO (DBO) (5 días, 20°C de oxígeno disuelto (OD) valores en mg/l Parámetro DBO OD
I 5 3
II 5 3
III 15 3
IV 10 3
V 10 5
VI 10 4
III. LIMITES DE SUSTANCIAS POTENCIALMENTE PELIGROSAS valores en mg/m3 Parámetro Selenio Mercurio PCB Esteres estalatos Cadmio Cromo Níquel Cobre Plomo Zinc Cianuro Fenoles Sulfuros Arsénico Nitratos
I 10 2 1 0,3 10 50 2 1,000 50 5,000 200 0,5 1 100 10
II 10 2 1 0,3 10 50 2 1,000 50 5,000 200 1 2 100 10
III 50 10 1+ 0,3 50 1,000 1+ 500 100 25,000 1+ 1+ 1+ 200 100
V 5 0,1 2 0,3 0,2 50 2 10 10 20 5 1 2 10 N.A.
VI 10 0,2 2 0,3 4 50 ** * 30 ** 5 100 2 50 N.A.
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1+ * **
III.
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Valor a ser determinado. En caso de sospechar su presencia se aplicará los valores de la columna V provisionalmente. Pruebas de 96 horas de dosis letal media multiplicado por 0,1 Pruebas de 96 horas de dosis letal media multiplicado por 0,02
LIMITES DE SUSTANCIAS O PARÁMETROS POTENCIALMENTE PERJUDICIALES (mg/m3) Parámetros M.E.H. (1) S.A.A.M. (2) C.A.E. (3) C.C.E. (4) (1) (2) (3) (4)
I y II 1,5 0,5 1,5 0,3
III 0,5 1,0 5,0 1,0
IV 0,2 0,5 5,0 1,0
Material Extractable en Hexano. (Grasa principalmente) Sustancias activas de azul de metileno (detergentes principalmente) Extracto de columna de carbón activo por alcohol (según método de flujo lento) Extracto de columna de carbón activo por cloroformo (según método de flujo lento)
Respecto a temperatura, el Ministerio de Salud determinará en cada caso, las máximas temperaturas para exposiciones cortas y de promedio semanal”. 2.7
Biomasa de las lagunas de estabilización
Las lagunas de estabilización son colonizadas naturalmente por una gran variedad de organismos, la mayor parte de ellos invisibles al ojo humano. Los principales grupos encontrados son: 2.7.1
Bacterias
Las bacterias están compuestas por microorganismos que pueden asimilar la mayor parte de la materia orgánica. Ellos eliminan al medio ambiente productos de descomposición bajo la forma de dióxido de carbono, metano y material soluble. Existen dos tipos de bacterias: Anaeróbicas.- Aquellas que pueden desarrollarse en ausencia de oxígeno; y Aeróbicas.- Aquellas que necesitan oxígeno para vivir. En las lagunas de estabilización del tipo facultativo, las primeras son encontradas en las capas más profundas y en el lodo, mientras que las aeróbicas predominan en las capas superficiales de agua. El oxígeno necesario para la respiración aeróbica proviene del intercambio entre el aire y el agua (mezcla inducida por el viento) pero principalmente procede de la actividad fotosintética de las algas en suspensión. En el caso de las lagunas facultativas, el oxígeno necesario para la respiración de las bacterias es suministrado principalmente por la actividad fotosintética de las algas y en menor grado por la acción del viento.
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2.7.2 Algas Son plantas microscópicas y como toda planta contiene clorofila y a ellas se debe el color verde de las lagunas facultativas. La clorofila hace posible el uso de la luz solar como fuente de energía y a este proceso se le conoce como fotosíntesis. Las algas durante la luz del día asimilan el bióxido de carbono y las sales minerales del agua para producir oxígeno y liberarlo dentro de la masa de agua de la laguna facultativa. De esta manera, las algas son las principales productoras de oxígeno en las lagunas de estabilización del tipo aeróbica y facultativa, y esta producción tiene lugar en la capa superficial del agua (20 a 50 cm). 2.7.3 Zooplakton Este término designa a todos los animales pequeños o microscópicos que viven en las lagunas estabilización. Ellos son por ejemplo, microcrustáceos tales como la daphnia que se alimenta por filtración de los sólidos suspendidos como es la materia orgánica, bacterias y algas. Cuando ellos se desarrollan en estaciones cálidas y en lagunas de baja carga, su actividad puede ser muy intensa y contribuyen particularmente a la remoción de la carga orgánica y a clarificar el agua, pero bajo determinadas condiciones puede conducir a que se produzca un desbalance en el suministro de oxígeno, pudiendo contribuir a que la laguna facultativa comience a operar de modo defectuoso por la falta de algas. 2.7.4 Macrophyta Este término se aplica a todas las plantas acuáticas presentes en las lagunas de estabilización y se definen dos tipos: Plantas radiculares, con raíces enterradas y que sirve de soporte a bacterias, algas y zooplakton. Plantas flotantes, tales como la lemna y el jacinto acuático que colonizan la superficie de las lagunas. Ambos tipos de plantas juegan un papel muy importante en el proceso de purificación, asimilando el nitrógeno y el fósforo en particular. Pero su excesiva proliferación puede alterar el correcto funcionamiento de las lagunas de estabilización. En todo caso, en el diseño de las lagunas de estabilización de Jayanca se ha tenido en cuenta el control de las plantas radiculares mediante la colocación de placas de concreto en las paredes interiores de los diques de las lagunas facultativas. Sin embargo, no se descarta el crecimiento de las plantas flotantes en las lagunas facultativas como consecuencia de una acción natural o falta de un adecuado mantenimiento de las lagunas.
2.8
Mecanismos de purificación 7
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La carga orgánica aplicada a las lagunas es descompuesta de diversas maneras y está íntimamente interrelacionado y tienen efectos complementarios. En la figura N° 2.2 se presenta en forma gráfica los mecanismos de purificación de las aguas residuales crudas por medio de lagunas de estabilización. Los compuestos de utilidad en el tratamiento de las aguas residuales son: 2.8.1 Sales minerales Pequeñas cantidades de sales minerales son asimilados por los diversos microorganismos tales como algas, bacterias, protozoos, helmintos, así como por el fitoplankton que pudiera desarrollarse en las aguas de las lagunas de estabilización. 2.8.2 Materia orgánica La materia orgánica disuelta en el agua es descompuesta por las bacterias, favoreciendo la síntesis de nuevas microorganismos, los que a su vez sirven de alimento al zooplankton. En el caso de las lagunas de estabilización del tipo facultativa, los compuestos orgánicos e inorgánicos producidos por la descomposición de las bacterias contribuyen al crecimiento de las algas. 2.8.3 Sólidos suspendidos Del total de sólidos suspendidos que contiene el agua residual cruda, una parte tiende a sedimentar y acumularse en el fondo de las lagunas en donde queda retenido y otra parte queda en suspensión y es absorbida por las bacterias y el zooplakton. El sedimento es biológicamente activo, por lo que el proceso de estabilización de la materia orgánica continua a este nivel bajo condiciones anaeróbicas y en forma independiente de lo que sucede en la fracción líquida. Una parte importante de la fracción soluble se difunde hacia la columna de agua en donde se integra a la fracción soluble existente. Los sólidos suspendidos presentes en los efluentes de las lagunas de estabilización, no son de la misma naturaleza que los encontrados en las aguas residuales crudas y están representados principalmente por pequeñas cantidades de materia orgánica suspendida, bacterias, algas y zooplakton.
Cuadro 2.1.- Composición típica de tres clases de aguas residuales domésticas 8
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Constituyente Sólidos totales Disuelto Fijos Volátiles En suspensión Fijos Volátiles Sólidos sedimentables ml/l-h DBO (5 días, 20°C) DQO Nitrógeno total (como N) Orgánico (como N) Amoniacal (como N) Fósforo total (como P) Cloruros (Cl) Alcalinidad (como CaCO3) Grasas Calcio (como Ca) Magnesio (como Mg) Sodio (como Na)
Alto 1200 850 525 325 350 75 275 20 300 570 85 35 50 20 100 200 150 110 10 100
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Concentración mg/l Medio 700 500 300 200 200 50 150 10 200 380 40 15 25 10 50 100 100 50 9 50
Bajo 350 250 145 105 100 30 70 5 100 190 20 8 12 6 30 50 50 10 8 23
Cuadro 2.2.- Aporte per cápita de diferentes constituyentes (g/hab.día) CONSTITUYENTE Sólidos suspendidos Sedimentables No sedimentables Sólidos disueltos Sólidos totales Nitrógeno amoniacal Nitrógeno total Fósforo total Detergente Cloruros Coliformes fecales
Mineral 25 15 10 80 105
ESTADO Orgánico 65 39 26 80 145
DBO Total 90 54 36 160 250 3.0 a 10.0 6.5 a 8.0 4.0 a 8.0 7.0 a 12.0 5.0 a 10.0 1E+11 a 4E+11
42 19 23 12 54
Gérmenes por persona
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Cuadro 2.3.-
Excreción de microorganismos patógenos y dosis infectiva
Organismos Campylobacter spp Giardia lamblia Entamoeba histolítica Shigella spp Vibrio cholerae Salmonella typhi Salmonella spp Escherichia coli (pat) Enterovirus Hepatitis Ancylostoma duodenale Trichuris trichura Taenia sagínata Ascaris lumbricoides Cuadro 2.4.-
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N°/gramo de heces 10E+7 10E+5 10E+5 10E+7 10E+7 10E+8 10E+8 10E+8 10E+7 10E+6 10E+2 10E+3 10E+4 10E+4
Superviviencia 1 semana 1 semana 3 semana 1 mes 1 mes 2 meses 3 meses 3 meses 3 meses 3 meses 3 meses 9 meses 9 meses 12 meses
Dosis infectiva 1 – 10E+6 1 – 10E+4 10E+2 – 10E+6 10E+2 – 10E+6 10E+4 – 10E+6 10E+3 – 10E+8 1 – 10E+3 1 – 10E+3 1 – 10 1 – 10 1 – 10
Concentraciones de metales pesados que afectan la tratabilidad de las aguas residuales
Metal Cobre Cromo (3+) Cromo (6+) Cadmio Zinc Níquel Cobalto Cianuro Sulfuro de hidrógeno
Expresión mg/L Cu mg/L Cr mg/L Cr mg/L Cd mg/L Zn mg/L Ni mg/L Co mg/L CNmg/L S2+
Concentración 1–3 10 – 20 3 – 10 3 – 10 3 – 20 2 – 10 2 – 15 0.3 – 2 5 - 30
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Cuadro 2.5.- Directrices recomendadas sobre la calidad microbiológica de las aguas residuales empleadas en agricultura a Categoría
a b c d e
Condiciones de aprovechamiento
Grupo expuesto
Nematodos intestinalesb (media aritmética N° de huevos por litro c) Trabajadores, 1 consumidores públicos
A
Riesgo de cultivos que comúnmente se consumen crudos, campos de deporte, parques públicos d
B
Riego de cultivos de cereales industriales y forrajeros, praderas y árboles e
Trabajadores
1
C
Riego localizado de cultivos en la categoría B cuando ni los trabajadores ni el público están expuestos
Ninguno
No es aplicable
Coliformes fecales (media geométrica N° por100 ml c)
Tratamiento de aguas residuales necesario para lograr la calidad microbiológica exigida
1000d
Serie de estanques de estabilización que permiten lograr la calidad microbiológica indicada o tratamiento equivalente No se Retención en recomienda estanques de ninguna estabilización por 8 forma a 10 días o eliminación equivalente de helmintos y coliformes fecales No es Tratamiento previo aplicable según lo exija la tecnología de riego por no menos que sedimentación primaria
En casos específicos, se deberían tener en cuenta los factores epidemiológicos, socioculturales y ambientales de cada lugar y modificar las directrices de acuerdo con ello Especies Ascaris y Trichuris y anquilostomas Durante el período de riego Conviene establecer una directriz más estricta ( 200 coliformes fecales por 100 ml) para prados públicos, como los de los hoteles, con los que el público puede entrar en contacto directo En el caso de los árboles frutales, el riego debe cesar dos semanas antes de cosechar la fruta y esta no se debe recoger del suelo. No es conveniente regar por aspersión.
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FIGURA 2.1.- FUENTES DE GENERACIÓN DE AGUAS RESIDUALES
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FIG. 2.2
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III
3.1
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DESCRIPCION DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE JAYANCA Desarrollo de las bases del proyecto
Las bases de diseño del sistema de tratamiento de aguas residuales para Jayanca han sido definidas hasta el año 2027 y el proyecto debiera considerar el diseño de los procesos de tratamiento para la primera etapa de diez años. Sin embargo, como la diferencia de caudal entre el horizonte del proyecto y la primera etapa es de 1.5 l/s y equivalente a menos del 10% del caudal al año diez, es que se ha considerado el diseño de la planta de tratamiento para el horizontes del proyecto, es decir para el año 20. 3.1.1 Caudal de diseño del sistema de tratamiento La cantidad de aguas residuales depende de la población servida o grado de cobertura del sistema de alcantarillado, de la cantidad de agua consumida, de la temperatura medio ambiental, de las condiciones climáticas y del tipo de alcantarillado. El Cuadro 3.1 ha sido elaborado teniendo en cuenta la situación actual. Se estima que al año 2027 se generará en promedio un total de 1,660 m3/día de aguas residuales, equivalente a 19.2 l/s. Cuadro 3.1 – Caudales a ser drenados a la planta de tratamiento de aguas residuales
AÑO 1 5 10 15 20
POBLACION SERVIDA hab 9,870 10,275 10,804 11,361 11,947
CAUDAL PROMEDIO m3/d lps 1,433 16.6 1,478 17.1 1,532 17.7 1,588 18.4 1,660 19.2
CAUDAL MAXIMO HORARIO 3 m /d lps 2,472 28.6 2,554 29.6 2,651 30.7 2,752 31.9 2,882 33.4
Fuente: Evaluación propia y perfil del estudio.
3.1.2 Cargas orgánicas El estudio de caracterización ha servido de base para proyectar la carga orgánica (demanda bioquímica de oxígeno) que tratarán las plantas de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Jayanca y en el proyecto se ha definido que la D.B.O. per capita será de 46.0 gramos por persona y por día. En el cuadro 3.2 se indican las cargas promedio a ser tratadas por la planta de tratamiento de aguas residuales de Jayanca.
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Cuadro 3.2.- Carga orgánica AÑO 1 5 10 15 20
POBLACION SERVIDA hab 9,870 10,275 10,804 11,361 11,947
CAUDAL m3/d 1,433 1,478 1,532 1,588 1,660
CARGA ORGANICA (DBO) lps 16.6 17.1 17.7 18.4 19.2
g/hab-d 48 48 48 48 48
kg/d 473.8 493.2 518.6 545.3 573.5
mg/l 331 334 339 343 345
Fuente: Elaboración propia
3.1.3 Resumen de las bases de diseño Considerando las condiciones climáticas, el área de terreno existente, los factores técnicos, y operacionales, el estudio definitivo ha determinado que la alternativa más viable es la de tratamiento mediante lagunas facultativas seguidas de lagunas de maduración. El agua residual tratada podrá ser descargada sin ninguna limitación en el canal de excedentes de agua de riego o aprovechada en el riego de áreas agrícolas. El Cuadro 3.3 se presenta el resumen general de las bases de diseño para el diseño definitivo de las estructuras hidráulicas y de los procesos de tratamiento de aguas residuales por medio de un esquema de lagunas facultativas-lagunas de maduración. Cuadro 3.3.- Resumen de bases de diseño PARAMETRO Población total Población servida Caudales promedios (m3/día)/(l/s) Caudales de diseño (m3/día)/(l/s) Estructuras hidráulicas Lagunas Cargas orgánicas (kg/día) Concentración del desecho (mg/l) Demanda bioquímica de oxígeno Coliformes fecales (NMP/100 ml)
2018 11,373 10,804 1,532 (17.7)
2028 12,575 11,947 1,660 (19.2)
2,651 (30.7) 1,532 (17.7) 518.6
2,882 (33.4) 1,660 (19.2) 573.5
339 1.4E+08
345 1.4E+08
Fuente: Elaboración propia.
3.2
Criterios de calidad de aguas residuales aplicados
Teniendo en cuenta que existe una alta probabilidad que el agua residual tratada sea empleada en agricultura se aplica el Capítulo VIII del Reglamento de los Títulos I, II y III de la Ley General de Aguas en la parte que concierne a las funciones del Ministerio de Salud en los aspectos de preservación de las aguas y uso de aguas servidas. De acuerdo con lo expuesto anteriormente, y teniendo en cuenta que las aguas residuales podrían ser empleadas en riego agrícola de tubérculos, forraje de consumo fresco o productos de aprovechamiento humano con
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cáscara y consumo crudo o cocido, la calidad del agua residual a ser obtenido en el sistema de tratamiento debiera cumplir con los siguientes valores: DBO soluble Sólidos suspendidos Oxígeno disuelto Huevos de helmintos
1 mg l