• Categories
• Aguas residuales
• Agua
• Tornillo
• Química
• Residuos

Citation preview

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

SANITARIA II (CR-551) TITULO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES “TOTORA” DOCENTE: Ing. JUAN CHARAPAQUI ANCCASI INTEGRANTES:

CONGA ATAUCUSI, Elena CASTRO CCOTA, Aida Yamile

Semestre

: 2018-I

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

Tabla de contenido I.

INTRODUCCION .................................................................................................... 3

II.

OBJETIVO ............................................................................................................ 4

III.

LOCALIZACIÓN Y UBICACIÓN ...................................................................... 4

IV.

ESPECIFICACIONES TECNICAS ...................................................................... 6

1.

Aspectos Generales................................................................................................ 6 4.1.1.

Unidades de Tratamiento preliminar .......................................................... 6

4.1.2.

Unidades de Tratamiento primario ........................................................... 12

1.2. 4.1.3. V.

Partes del tanque Imhoff: ............................................................................. 13 Unidades de Tratamiento secundario ....................................................... 17

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ................................................................ 28

P á g i n a 2 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

I.

INTRODUCCION

La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales

de la ciudad de Ayacucho se encuentra

ubicada a 3.0 km al nor-este de la ciudad de Ayacucho en la localidad de Totora, Distrito de Jesús Nazareno, Provincia de Huamanga, Departamento de Ayacucho. La Planta conformada por cámara de rejas, desarenador, medidor Parshall, tanques Imhoff, lechos de secado y lagunas facultativas, que abarcó un área cercana de 10 Has. diseñada para beneficiar a una población de cercana a 50 mil habitantes, entró en operación el año 1976.

P á g i n a 3 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

II.

OBJETIVO

o Conocer el sistema de funcionamiento de la PTAR TOTORA.

III. LOCALIZACIÓN Y UBICACIÓN La Región Ayacucho, está situada en la sierra central, en el área meridional del Sur entre la cordillera oriental y central de los andes del Perú, tiene una superficie de 43 814 km2, su ubicación en nuestra planeta está comprendido entre 13° 9' 56" latitud sur, 74° 13' 40" longitud Occidental, y a 2,761 metros sobre el nivel del mar. La Región de Ayacucho está conformado por 11 provincias: Huanta, La Mar, Huamanga, Cangallo, Víctor Fajardo, Vilcashuaman, Huancasancos, Sucre, Lucanas, Parinacohas, Paucar del Sara Sara; a la vez la provincia de Huamanga está conformado por 15 distritos: Ayacucho, San Juan Bautista, Carmen Alto, Jesús Nazareno, Pacaycasa, Quinua, Ocros, Acocro, Acos Vinchos, Tambillos, Chiara, Socos, Santiago de Pischa, San José de Tícllas, y Vinchos.

Departamento : Ayacucho Provincia Distrito

: Huamanga : Jesús Nazareno

Lugar

: Planta de Tratamiento de Aguas Residuales “Totora”

Altitud

: 2,795 - 2,895 m.s.n.m.

P á g i n a 4 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA Grafico N° 001 Mapa del Área de Macro localización del proyecto Región Ayacucho – Provincia de Huamanga

La EPSASA es una Entidad Prestadora de Servicios de Saneamiento, con personería jurídica de derecho público, perteneciente al pliego de Municipio del MEF, de régimen privado, con autonomía técnica, administrativa y económica; Ley General de Saneamiento Ley Nº 26338 y LOM Nº 27972, y Ley de la actividad empresarial del Estado N° 24948.

Ubicación del Proyecto

PROVINCIA DE HUAMANGA

REGION AYACUCHO

P á g i n a 5 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

IV. ESPECIFICACIONES TECNICAS 4.1.

Aspectos Generales.

4.1.1. Unidades de Tratamiento preliminar 4.1.1.1.

Rejillas gruesas manuales.

El primer paso en el tratamiento preliminar del agua residual consiste en la separación de los sólidos gruesos. El procedimiento más corriente, es hacer pasar el agua residual influente a través de rejas o tamices. Se puede utilizar también trituradores, que reducen a partículas diminutas los sólidos gruesos, pero sin separarlos del agua. Las rejas se fabrican con barras de acero soldadas a un marco que se coloca transversalmente al Canal. Las barras están colocadas verticalmente o con una inclinación de 30 a 80º respecto a la horizontal. Las rejas de barras pueden limpiarse a mano.

P á g i n a 6 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

TABLA 1. REPORTE DE LOS CAUDALES ENTRANTES AL PTAR TOTORA

REGISTRO DEL CAUDAL Caudal minimo registrado Caudal maximo registrado Cauda media minimo horario Caudal media horario Caudal promedio Diario Volumen diario Afluente Volumen Efluente diario Volumen Afluente mensual Volumen Efluente mensual

4.1.1.2.

UND. L/S L/S L/S L/S L/S m3 m3 m3 m3

ene-17 124 969 156 690 369 31885 31113 956548 880025

feb-17 98 955 139 585 365,3 31364 28102 946913 871160

mar-17 132 1030 162 599 359,3 31045 27640 931354 856846

abr-17 132 944 157 575 359,7 31076 28590 932278 857696

may-17 131 904 158 613 341,1 29470 26238 884091 813364

jun-17 58 636 140 588 332,1 28695 26400 860863 791994

jul-17 135 595 148 565 333,6 28820 25659 864604 795436

ago-17 90 690 130 570 341,8 29563,5 26293 885945 815069

sep-17 oct-17 nov-17 dic-17 PROMEDIO TOTAL 110 130 150 58 112,33 1348 790 890 901 904 850,67 10208 150 160 160 253 159,42 1913 590 590 596 613 597,83 7174 343,6 344,8 345,1 352,3 348,98 4187,7 29687,04 29790,6 29816,64 30438,7 30137,62 361651,48 27312 27407 26546 28004 27442,00 329304 890611 923512,3 894499,2 943600,3 909568,23 10914818,8 819362 849631,33 822939,26 868123,1 836803,81 10041645,7

Rejillas automáticas.

Las rejas mecánicas finas será tipo “step screen” o de pasos escalonadas, diseñada para una óptima separación de material flotante, sedimentable y suspendida contenida en las aguas residuales; la rejas finas serán instalada con un ángulo de inclinación de 50° en cada uno de los dos canales existentes antes del desarenador. La reja comprende un sistema de placas fijas y un sistema de placas móviles, intercaladas entre ellas, con un sistema de dentado en forma de escalera en su cara frontal. Asimismo, tiene un motor de transmisión orbital que produce un movimiento circular del juego de placas móviles, lo que a su vez produce un izamiento del material tamizado y su depósito en el escalón superior de la placa fija con cada rotación. La elevación de los residuos atrapados es desde el fondo del canal debido al diseño especial del escalón de fondo del equipo. P á g i n a 7 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA Al pasar el agua a través del tamiz, los sólidos quedarán retenidos entre las láminas. El inicio de funcionamiento de limpieza se inicia cuando el nivel de agua aguas arriba del tamiz se incrementa y se alcanza una diferencia de nivel pre fijado respecto al nivel de aguas abajo El paquete móvil del tamiz empieza a girar, respecto de su posición inicial (el paquete de láminas fijas coincide con el de láminas móviles), por lo que realiza un solo giro, es decir recorre el camino circular una vez. Este sistema debe ser auto-limpiante sin agua a presión ni cepillos. Los residuos depositados llevan a cabo un movimiento ascendente. En condiciones normales el nivel aguas arriba descenderá, controlado por el interruptor de posición, el tamiz se detendrá en su posición inicial. Si el nivel aguas arriba no desciende, el tamiz deberá funcionar ininterrumpidamente. Los residuos de cada reja serán descargados hacia una tolva del tornillo transportador de solidos que se instalará en forma transversal a los dos canales. Características de la reja      







La reja debe adaptarse a las condiciones hidráulicas de cada canal existente. Por tal motivo debe respetarse el ángulo de inclinación pre determinado. El manto de residuos es capaz de retener partículas más pequeñas, que las retenidas por el paso de las placas. Transporte completo, debido al principio de funcionamiento de contracorriente. La reja debe diseñarse con una placa frontal ciega como paso inferior para evitar que se acumulen depósitos de arena debajo de las paletas. La reja tiene un sistema de pivote fuera del canal para labores de mantenimiento Las partes fijas de la reja constan de: bastidor fijo con soporte de láminas y alojamiento para motor, paquete de láminas fijas con soporte, chapa inferior, soporte, cojinete y moto reductor con sistema antiretorno. Las partes giratorias del equipo comprenden: bastidor móvil, excéntrica, árbol, paquete de láminas móviles con soporte, sistema director con palancas angulares, sistema de conexión (banda de tracción) ajustable en longitud y cojinetes). Apoyo del paquete de láminas móviles, sobre el eje del motor y excéntrica con cojinete y rodamiento de bolas y sobre el bastidor casquillos de acero templado y bulones. Para el correcto funcionamiento del equipo es indispensable que el paquete de láminas móviles levante el residuo y lo deposite sobre el paquete de P á g i n a 8 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA







láminas fijas. Esto solo se puede conseguir si ambos paquetes de láminas coinciden en la posición inicial. Motor trifásico con protección de sobrecarga para el accionamiento del equipo. El motor debe tener protección contra explosión, presencia de gases y altas temperaturas. Cada reja deberá contar con Sistema de control de nivel combinado con un temporizador ajustable. Medición de nivel de agua neumática (sistema de purga de aire), control de nivel de agua diferencial del nivel agua. Cada reja debe incluir cubiertas de acero inoxidable AISI 304L para control de olores y seguridad general. Las cubiertas se extenderán desde el nivel de la plataforma hasta la parte superior de la pantalla. Las cubiertas en la parte frontal de la pantalla serán fácilmente extraíbles e incluirán un mecanismo de bloqueo con llave. Las cubiertas a los lados y la parte posterior de la pantalla se fijarán con tornillos.

A. TORNILLO TRANSPORTADOR DE BASURA: Los sólidos retenidos mayores a 6 mm y menores a 50 mm en las rejas finas mecánicas serán descargados hacia un Tornillo Transportador sin fin, con un eje central, ubicado detrás de cada reja en forma horizontal a los canales. El tornillo será instalado con un ángulo de inclinación menor a 2° para el transporte de los residuos desde las respectivas tolvas de ingreso, para ser descargados al equipo compactador y lavador de sólidos. El transporte del material se realizará, en una canaleta cerrada en forma de espiral para contrarrestar los malos olores provenientes de los residuos retenidos de las aguas residuales. No se aceptará que el tornillo transportador sin eje central. P á g i n a 9 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA El Tornillo Transportador es un equipo que transporta y compacta los sólidos retenidos y separados por el tamizado en las estaciones de depuración o en los procesos industriales. El ajuste de la longitud de la espiral y de la presión de la clapeta de salida nos permite regular el compactado, en la zona de prensado, con una pérdida de volumen entre el 30% y el 40% de su contenido inicial. Este equipo trabaja normalmente de forma intermitente y el resultado no se ve influido por variaciones en la alimentación. Ventajas  

 



Angulo de instalación de hasta 90° Fabricación en acero inoxidable: el equipo se fabrica íntegramente en acero inoxidable que posteriormente se somete a un tratamiento de decapado en baño ácido y pasivado que elimina puntos con potencial de corrosión y reduce el mantenimiento. Sistema cerrado: El suave movimiento en el interior de un sistema cerrado evita la generación de polvo y malos olores. Instalación exterior: para estas instalaciones los transportadores HUBER Ro8 / Ro8 T se pueden suministrar con protección contra heladas en caso de necesidad. Bajo mantenimiento: Sin puntos de engrase. Comprobaciones periódicas e inspección visual son suficientes.

B. LECHO DE ARENA: Parte de la estructura en la cual se realiza el proceso de depósito de partículas por acción de la gravedad. A veces es conveniente usar

el bombeo en los

sedimentadores para poder evacuar la arena asía el lecho de arena que queda en los P á g i n a 10 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA sedimentadores que no fueron removidos por acción de gravedad. El objetivo de este lecho de arena es almacenar las partículas sólidas de menor tamaño como arenas o arenilla que pasa por el sistema de rejas que está conformado por rejas gruesas manuales y dos rejillas automáticas, con el fin de evitar que pasen sedimentos en los canales y conducciones y de esta manera evitar sobrecargas en las fases de tratamientos siguientes. Del mismo modo la remoción de arena dependerá de las condiciones de cada proyecto o aplicación. Nuestros sistemas de remoción de arena funcionan por gravedad. 4.1.1.3.

Desarenador

Es de flujo horizontal, sin aeración, con 3 cámaras y con sistema de limpieza hidráulico. La tasa de aplicación Vo (caudal horario) del desarenador considerado en el Diseño Definitivo fue de 82 m³/m² h para un diámetro de grano de arena a sedimentarse mayor o igual a 0,2 m. La eficiencia de retención es de 95% para el caudal medio horario en cada uno de los dos horizontes del proyecto. La parte inferior del desarenador está prevista como depósito de las arenas sedimentadas. Tiene forma trapezoidal con una canaleta en el medio de 60 cm de ancho para permitir la posibilidad de estar parado un operador para mantenimiento. El volumen purgado es conducido a través de un conducto b/h: 500/400 mm hacia una tubería de PVC DN 400 mm y por medio de ésta hacia una cámara denominada de secado de arenas ubicada junto al actual tanque Imhoff/RAFA, de forma rectangular de 15 x 8,90 m de dimensiones en planta y altura variable entre 80 cm a 1 m. De la evaluación realizada se pudo comprobar que el sistema de limpieza hidráulico de rejillas automáticas viene funcionando con deficiencias, esto debido a que el tablero electrónico existente incluido el PLC no funcionan y necesitan de manera urgente de un mantenimiento y cambio de componentes para lograr con ello la operación óptima del sistema automatizado. En lo referente al Desarenador, las compuertas metálicas existentes se encuentran deterioradas y no permiten el control de volumen de ingreso de las aguas residuales lo que dificulta su operación respectiva. Además de ello en lo referente a los Lechos de Secado vienen operando con deficiencias en el proceso de filtrado y secado de lodos, P á g i n a 11 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA esto debido a que el material filtrante no se encuentra adecuadamente distribuido y en otros casos inexistente. 4.1.1.4.

Camara De Ecualiacion De Caudales De Los Imhoff

Se diseña especialmente para aguas residuales urbanas en donde se espera el arrastre de una gran cantidad de arenas y sólidos de gran tamaño que viajan por el alcantarillado (juguetes, pedazos de madera, trapos, muebles). Su fondo suele ser tronco piramidal invertido (en forma de tolva) para evitar la acumulación de sólidos en las paredes laterales y facilitar la extracción del material retenido, mediante el accionar de una cuchara bivalva anfibia, operada por un motor electrohidráulico. Los

sólidos se extraen periódicamente, se dejan escurrir y se

depositan en contenedores. Este material es incinerado o dispuesto, posteriormente, en un relleno sanitario.

4.1.2. Unidades de Tratamiento primario 4.1.2.1.

Tanques Imhoff

El tanque imhoff es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es la remoción de sólidos suspendidos. Para comunidades de 5000 habitantes o menos, los tanques imhoff ofrecen ventajas para el tratamiento de aguas residuales domésticas, ya que integran la sedimentación del agua y a digestión de los lodos sedimentados en la misma unidad, por ese motivo también se les llama tanques de doble cámara.

P á g i n a 12 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA Los tanques imhoff tienen una operación muy simple y no requiere de partes mecánicas; sin embargo, para su uso concreto es necesario que las aguas residuales pasen por los procesos de tratamiento preliminar de cribado y remoción de arena.

1.2.

Partes del tanque Imhoff:

Se divide en tres compartimentos: CAMARA DE SEDIMENTACION: El agua servida está constituida por parte líquida y sólida, ésta llegará a la cámara superior para su sedimentación, es decir se efectuará la separación de los líquidos y del sólido. CAMARA DE DIGESTION: En la cámara inferior se produce la digestión de los sólidos, en donde las bacterias descomponen la materia orgánica y la convierten en lodo. El lodo acumulado se extraerá a través de un tubo, llamado también tubo de purga. CAMARA DE VENTILACION O NATAS: El gas producido en la cámara de digestión se eleva en las rejillas de ventilación de gas en el borde del reactor. Se transporta partículas de lodo a la superficie del agua, creando una capa de escoria.

P á g i n a 13 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA TABLA 2. Lineas de conducción de lodos

LINEAS DE INTERCONEXION DE DESAGUES DESDE

DN (mm)

MATERIAL

LONG. (m)

PEND. (m/km)

HASTA

Tanque Imhoff Nº 3

Caja L1

250

PVC; S.20

5,2

0

Tanque Imhoff Nº 4

Caja L1

250

PVC; S.20

5,2

0

Tanque Imhoff Nº 3

Caja L2

250

PVC; S.20

5,2

0

Tanque Imhoff Nº 4

Caja L2

250

PVC; S.20

5,2

0

Caja L1

Caja L2

300

PVC; S.20

14

0

Caja L2

Caja L5

300

PVC; S.20

25,9

5

Tanque Imhoff Nº 5

Caja L4

250

PVC; S.20

5,2

0

Tanque Imhoff Nº 6

Caja L4

250

PVC; S.20

5,2

0

Tanque Imhoff Nº 5

Caja L3

250

PVC; S.20

5,2

0

Tanque Imhoff Nº 6

Caja L3

250

PVC; S.20

5,2

0

Caja L3

Caja L4

300

PVC; S.20

14

0

Caja L4

Caja L5

300

PVC; S.20

42

4,3

52

5

Caja L5

Lechos de Secado LS2

300

PVC; S.20

22,9

-4,2

4.1.2.2.

Lecho de secado

Lodos Residuales: Los lodos residuales son generados dentro del proceso de depuración del agua residual de la planta de tratamiento de Totora y constituyen todos aquellos desechos removidos del agua residual en dicha acción. Pueden ser líquidos o semisólidos; para nuestro caso de estudio nos enfocaremos en los lechos de secado procedentes de la sedimentación del tanque Imhoff. De acuerdo al proceso de tratamiento en los lodos generados se clasifican en: Primarios. Aquellos que se extraen de los sedimentadores primarios. Sus principales componentes son: arena fina, material inorgánico y sólidos orgánicos. Secundario. Se refiere a los lodos en exceso generados en tratamiento secundario biológico, producto de la conversión de desechos solubles dentro del tratamiento y P á g i n a 14 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA partículas que escaparon al tratamiento primario. Consisten en lodos biológicos, compuestos principalmente por materia orgánica. Terciarios. Son la combinación de lodos primarios y secundarios, poseen propiedades aproximadamente proporcionales a la composición de cada tipo de lodo que lo conforma. Químicos. Son el resultado de agregar compuestos quimicos como parte del tratamiento del agua residual para mejorar la remosion de solidos suspendidos o precipitar sustancias. Característica De Lodos Residual Los lodos residuales de acuerdo con su naturaleza, presentan diversas características que determinan la capacidad de estos a ser reutilizados, así como también el éxito de los tratamientos a los cuales va a ser sometido antes de su disposición final. 1.2.1. Características físicas          

Olor Color Apariencia (grasiento, gelatinoso, floculento, etc.) Contenido de Humedad Contenido de Sólidos (totales, fijos, volátiles, suspendidos y sedimentables) Velocidad de sedimentación de los lodos Densidad Tamaño de la partícula Compresibilidad Temperatura

Una de las características físicas más importantes de los lodos residuales es el contenido de humedad, ya que mientras más alto sea este valor, mayor dificultad presenta el lodo en su manejo y almacenamiento, y por lo tanto se necesitará una mayor asignación de recursos para su tratamiento y disposición final. Desde tiempos remotos, el hombre ha recurrido a la utilización de diferentes tipos de energía para generar calor y poder utilizar éste para su beneficio. Uno de estos beneficios es el secado de diferentes productos: desde vestimenta hasta químicos industriales. En general, el hombre busca secar sus productos debido a que: P á g i n a 15 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA Facilita la manipulación del producto en un proceso posterior. Permite la utilización satisfactoria del producto final. Posibilita la conservación, almacenamiento y transporte de un material Reduce los costos de almacenamiento, transporte, conservación, etc. Aumenta la capacidad de las instalaciones del proceso. Obtiene mejoras medioambientales directas e indirectas.

CON CUBIETA Menor liberacion de CO2 VENTAJAS Protege de las precipitaciones A mayor tiempo mejor descomposicion Mayor tiempo de deshidratacion DESVENTAJAS no recibe la radiaccion solar menor proliferacion de microorganismos

SIN CUBIERTA Menor tiempo de secado. Alta evaporacion por la radiacion solar menor tiempo de evacuacion Riesgo de aumento de agua por las precipitaciones.

P á g i n a 16 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

4.1.3. Unidades de Tratamiento secundario 4.1.3.1.

Filtros percoladores

Los filtros percoladores son uno de los procesos unitarios de tratamiento que hasta la fecha está funcionando bien, con una remoción de 70% de DBO5, menor a lo propuesto en el diseño de 86%. En la planta de Totora hay dos trenes de tratamiento siendo las lagunas facultativas como tratamiento secundario y de filtros biológicos percoladores del otro tren de tratamiento; luego de estos el más eficiente, viene a ser el tratamiento aerobio por medio de los filtros biológicos percoladores con lecho de piedra porosa. La calidad de agua residual que llega a estos filtros biológicos, son las aguas que viene de los tanque imhoff, por tal razón si hay un buen tratamiento en los tanques Imhoff, los filtros biológicos percoladores puede elevar su eficiencia; pero generalmente los tanques Imhoff opera con sobrecarga de lodos producidos, y por esta razón el afluente a los filtros biológicos percoladores tienen un al contenidos de material como materia orgánica.

Foto: filtro percolador

P á g i n a 17 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA 4.1.3.2.

Partes del filtro percolador

a. Normas técnicas. Cuadro: parámetros de remoción PROCESO TRATAMIENTO

DE

Sedimentación primaria Lodos activados (a) Filtros percoladores (a) Lagunas aeradas (b) Zanjas de oxidación (d) Lagunas de estabilización (e)

REMOCIÓN (%) DBO Sólidos en suspensión

25 - 30 70 - 95 50 – 90 80 - 90 70 - 95 70 – 85

40 – 70 70 - 95 70 – 90 (c) 80 - 95 (c)

REMOCIÓN ciclos log14 Bacterias Helmintos

0-1 0-2 0-2 1-2 1-2 1-8

0–1 0-1 0-1 0-1 0–1 1-4

Fuente: norma OS.90 (plantas de tratamiento de aguas residuales)

Cuadro: Parámetro de la PTAR TOTORA. P á g i n a 18 | 28

PROCESO TRATAMIENTO Filtros percoladores (a)

DE

REMOCIÓN (%) DBO Sólidos en suspensión 60 90

REMOCIÓN ciclos log14 Bacterias Helmintos

b. Registro De Parámetros Físicos, Químicos y Biológicos

1

0

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA RESULTADOS DE CONTROL DE CALIDA - PLANTA DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES "TOTORA " MES: AÑO: CIUDAD:

ENERO 2018 AYACUCHO TEMPERATURA

PROMEDIOS

PUNTO DE MUESTREO

Turb HORA

(°C)

PH

Conduc

(NTU)

(µS/cm)

SAL.%

STD.

ST.

ST. Susp

(mg/l)

(mg/l)

(mg/l)

AGUA DE ENTRADA

21.36

08:54

7.36

314.62

955.15

0.48

477.33

TANQUE IMHOFF 1 TANQUE IMHOFF 2 TANQUE IMHOFF 3 TANQUE IMHOFF 4 TANQUE IMHOFF 5 TANQUE IMHOFF 6 CD 4 (UNION IMH) BIO FILTRO I BIO FILTRO 2 BIO FILTRO 3 BIO FILTRO 4 UNION FILTROS EFLUENTE AT1 EFLUENTE AT2 EFLUENTE AT3 EFLUENTE AT4

21.05 21.05 20.98 21.1 21.41 21.38 21.58 21.74 21.83 21.46 21.82 21.79

09:21 09:24 09:26 09:55 09:21 09:25 09:42 09:34 09:45 10:24 09:43 10:13

6.91 6.93 7.16 7.2 7.3 7.28 7.12 7.62 7.68 7.78 7.76 7.64

102.31 95 166.27 176.08 170.45 195.18 155.85 76.83 80.06 63.56 82 79.65

955.62 947.85 1054.82 1055.25 1099.18 1105.18 1058.92 1022 1014.92 925.6 1022.82 1004

0.46 0.46 0.53 0.53 0.55 0.55 0.53 0.5 0.52 0.42 0.51 0.48

473.17 469.58 520.5 529.09 536.7 547.4 523.92 508.3 503.09 462.6 504.4 495.82

22.24 22.33

10:15 10:20

7.51 7.52

68.65 69.77

916.18 908.45

0.45 0.45

450.8 448

SALIDA LAGUNA 1 FACULTATIVA

22.45

10:36

7.83

256.08

878.46

0.45

SALIDA LAGUNA 2 FACULTATIVA

22.68

10:35

7.69

241.67

892.25

22.48

10:45

7.52

42.79

22.35

11:06

7.63

22.48 22.22 22 22.01

11:10 11:25 11:37 11:50

7.53 7.57 7.86 7.66

SALIDA LAGUNA 1 MADURACION SALIDA LAGUNA 2 MADURACION SALIDA LAGUNA 3 MADURACION EFLUENTE LC SALIDA PL TOTORA RIO ALAMEDA Desp. Union R.Alameda LIMITE MAXIMO PERMISIBLE (LMP)

˂ 35

6.5 - 8.5

Ssed. Cudal (ml/L/2hora (l/seg) s)

268.83

7

DQO Aceites y grasa ml/L (mg/l)

529.71

692.4

DBO5

TERMOTOLE

(mg/l)

NMP/100ml

420.33

7.62E+07

360 267.45 0.9 1

0.7 1 493

42.5

185

438.08

50.5

343.75

0.45

450.27

81.5

924.67

0.43

470.27

88.99

921.46

0.45

459.92

93.7 86.15 136.13 138.18

972.25 941.77 312.64 620.36

0.49 0.47 0.13 0.34

485.71 469.58 157.38 321.5

58

50.4

1.60E+07

78

5.00E+06

62.23 15 55 100

1.20E+05 5.20E+04 1.10E+07 1.00E+06

1.3 193.1

150

83.47 82.15

195.45

515

249.45 323

20

200

P á g i n a 20 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

INTERPRETACION. El cuadro mostrado es el registro que se ha realizado en enero 2108 cuando los caudales de ingreso llegaban al máximo, por lo tanto las aguas de las lluvias que se incorporan a la red de alcantarillado influye en sus características físicas, químicas y biológicas del agua. 4.1.3.3.

Laguna facultativa

El tratamiento por medio de las lagunas facultativas, es un tren de tratamiento, que actualmente opera con una baja eficiencia, al igual que los filtros percoladores, también recibe el afluente con alto contenido de solidos lo cual produce el problema de olores. En cuanto a los trabajos de intervención para mantener o mejora la eficiencia en el tratamiento, no hay elementos identificados para su mejora, sino solo es necesario realizar los trabajos de mantenimiento preventivo; y también al igual de los filtros biológicos percoladores puede mejorar su eficiencia de tratamiento al solucionar el problema de los tanques Imhoff con una descarga de lodos en forma oportuna. a. Descripción del Dimensionamiento de las Lagunas Facultativas. Las lagunas tienen en común un tirante de agua de 2 m de profundidad y 50 cm de borde libre, así como taludes 1:2 (V:H), a excepción del talud comprendido entre la laguna facultativa 2 y laguna de maduración 1 que por la diferencia de altura considerable entre estas dos lagunas se ha considerado un talud de 1:3 (V:H). Al tener las dos lagunas facultativas diferentes volúmenes de agua retenida, son entonces las eficiencias de remoción a esperarse también ligeramente diferentes. Acorde al diseño los principales parámetros son los siguientes:       

Caudal hacia las lagunas LF 1 y 2: 55,40 L/seg, 4.787 m³/d Carga superficial recomendada: = 250 x 1.05 (T-20°) 196 kg/ha d Carga afluente hacia una laguna: 366 kg/d Carga existente en LF 1: 191 kg/ha d Carga existente en LF 2: 223 kg/ha d Tiempo de retención LF 1: 14,6 d Tiempo de retención LF 2:12,4 d

En la actualidad las lagunas facultativas N° 01 y 02 se encuentran con alta presencia de lodos, con lo cual provoca que no hay estabilización de materia orgánica, generando problemas principalmente de mal olor a los pobladores que habitan en las zonas aledañas.

P á g i n a 21 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

FOTO: laguna facultativa

4.1.3.4.

Sedimentadores integrales ATS

Las unidades de los sedimentadores integrales reciben el efluente de los filtro biológicos percoladores; pero en su operación de estas unidades desde su inicio y hasta la fecha no se soluciona, porque los sólidos que deben de evacuarse los lodos formados separarse en están unidades no son eliminados por descarga de lodos hacia un lecho de secado. Según la operación de estas unidades, cuando alcanza un nivel los lodos formados, y a fin de realizar los trabajos de mantenimiento, se descarga el volumen de agua y luego los lodos debería ser trasladado por medio de carguío con la retroescabadora hacia el volquete para su disposición en el relleno sanitario; luego el proceso de limpieza de lodos no se logra porque los lodos formados en estos ATs son bajo contenido de sólidos, es decir el lodos es muy fluido con baja densidad; luego el lodo producido en estos sedimentadores integrales no es un lodo trabajable, porque la maquinaria puede entrar al fondo del sedimentador y luego cargar con la pala de la retroescabadora hacia el vehículo volquete para su traslado al relleno sanitario; esta forma de realizar trabajos de mantenimiento se ha probado varias veces, pero no ha resultado; en consecuencia se podría decir que hasta esta fecha no se ha realizado una limpieza completa, sino todo el material que llega desde los filtros biológicos percoladores, solo pasan a las lagunas de maduración y resultado de no realizar las descargas de lodos de los sedimentadores integrales ha colmatado de lodos a las lagunas de maduración y de pulimento. A fin de mejorar la operación de estos sedimentadores integrales, será necesario realizar una línea de descarga hacia un lecho de secado de los lodos; para lo cual será necesario la construcción de 08 lechos de secado y 02 canchas para colocación de lodo deshidratado y un sistema de bombeo de los lixiviados hasta la cámara de reparto para los filtros biológicos percoladores.

P á g i n a 22 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

4.1.3.5.

Laguna de maduración y pulimento

Estas unidades tiene una finalidad de la remoción de los microorganismos como coliformes termotolerantes hasta los niveles de concentración microbiológica dados LMP (límites máximos permisibles) según el Decreto Supremo Nº 003-2010-MINAM Aprobación de Límites Máximos Permisibles para los Afluentes de Plantas de Tratamientos de Aguas Residuales Domesticas o Municipales.; así mismo según los diferentes factores que pueden incidir en las eficiencias de tratamiento, generalmente no se logra alcanzar los valores de los límites máximos permisibles, en este caso se complemente en la eliminación de los microorganismos con la realización de la desinfección con la dosificación de cloro gaseoso. Además con los nuevos conceptos de tratamiento de aguas residuales, estas unidades tiene un fin de remover los huevos de helmintos, por lo que según la norma el efluente que va hacia la descarga, debe tener un contenido de huevo de helmintos < 1.00 Huevos/lt. Actualmente hay una necesidad urgente del mantenimiento de las lagunas porque actualmente se está notando en el espejo de las lagunas los sólidos suspendidos y unas capas que cubre las superficies de la laguna, esto puede perjudicar directamente a la fotosíntesis (no deja ingresar los rayos solares) y puede generar la elevada turbiedad generando condiciones anóxicas, olores desagradables así como la mala calidad del vertimiento.

4.1.3.6.

Sala de cloración

En esta unidad se realiza la dosificación de cloro a gas en la laguna de cloración con una dosis promedio de 2ppm de cloro para su respectiva remoción de la carga bacteriana. En la laguna de cloración, es necesario realizar la limpieza de los lodos que hay en el fondo de esta laguna producto del traspase de otras unidades, lo cual puede reducir el volumen de la laguna y por ende el tiempo de reacción necesaria para la remoción de los microorganismos por el efecto de la desinfección; es decir si es que no se cumple el tiempo de reacción : ≥ 30 minutos, la eficiencia de la desinfección puede reducirse, lo cual puede afectar la calidad de agua del efluentte, o requiera mayor dosificación de cloro con mayor concentración.

P á g i n a 23 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

4.1.3.7.

Laguna de cloración

Es la unidad donde se realiza el contacto del cloro por la acción del tiempo de residencia, en esta unidad se inyecta 2ppm de cloro.

4.1.3.8.

Vertimiento

Es la salida del agua para su respectivo vertimiento hacia el rio de Alameda; en este parte se requiere la construcción de un medidor de caudal tipo Khafagi con medidor ultrasónico en canal abierto, provisto con registrador de datos; asi mimso considera la estabilización del lecho del rio para la descarga.

P á g i n a 24 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

4.1.3.9.

Laboratorio

La planta de Totora cuenta con laboratorio de control de calidad, y hay equipo necesario para realizar los análisis físico quimicos y microbiológicos básicos principalmente para el aspecto de control en la operación de la planta; pero, actualmente muchos de los equipos están malogrados o han pasado el periodo de vida útil, por lo que es necesario el cambio de estos equipos con otros nuevos. Los parámetros de control necesarios para la operación de planta de Totora son los siguientes: -

Temperatura, ºC

-

pH

-

Turbiedad, UNT

-

Alcalinidad

-

Demanda Bioquímica de Oxígeno, mg/L

-

Demanda Quimica de Oxígeno, mg/L

-

Sólidos Totales en Suspensión, mg/L

-

Aceites y Grasas, mg/L

-

Coliformes Termotolerantes NMP/100mL

P á g i n a 25 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

RESULTADOS DE CONTROL DE CALIDAD

La demanda biológica de oxigeno es DBO5: 64.2 mg/l La demanda química de oxigeno es DQO : 195.45 mg/l

P á g i n a 26 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA TABLA DE VALORES DE CAUDAL

P á g i n a 27 | 28

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOBAL DE HUAMANGA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA

V.

CONCLUSIONES:

1. La capacidad de remoción de BCF de la PTAR “La Totora” fue del 99.9850%, evacuando efluentes con una cantidad en promedio de 1,29 x 105 NMP/100 ml, siendo deficiente, pues para alcanzar una cantidad promedio de