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• Guillermo Soncco Puma

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Municipalidad Distrital de Checacupe Expediente Técnico: “Mejoramiento y Ampliación del Saneamiento Básico de la Comunidad Campesina de Sutoq, Distrito de Checacupe -Canchis- Cusco”.

Contenido 2 2

MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO Y PTAR........... 3 2.1 Objetivo ..................................................................................................................................... 3 2.2 Alcance...................................................................................................................................... 3 2.3 Requerimientos básicos........................................................................................................ 3 2.3.1 Registro de las redes de alcantarillado ............................................................................... 3 2.3.2 Personal ............................................................................................................................ 3 2.3.3 Equipos y herramientas .................................................................................................. 3 2.4 Identificación de problemas ................................................................................................. 5 2.4.1 Obstrucciones .................................................................................................................. 5 2.4.2 Pérdida de capacidad..................................................................................................... 6 2.4.3 Roturas .............................................................................................................................. 6 2.4.4 Vandalismo ....................................................................................................................... 7 2.4.5 Conexiones cruzadas con conexiones pluviales ................................................................ 7 2.5 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO........................... 7 2.5.1 Puesta en marcha ........................................................................................................... 7 2.5.2 Inspección ......................................................................................................................... 7 2.5.3 Mantenimiento de las redes de alcantarillado ....................................................... 9 2.5.3.1 Mantenimiento preventivo.......................................................................................... 9 2.5.3.1.1 Limpieza de los colectores..................................................................................... 9 2.5.3.2

Mantenimiento correctivo ............................................................................................. 10

2.5.3.2.1 Atoros...................................................................................................................... 11 2.5.3.2.2 Piques y desatoro ................................................................................................... 12 2.5.3.2.3 Rehabilitación de colectores ................................................................................... 12 2.5.3.2.4 Construcción y reconstrucción de buzones............................................................. 13 2.5.3.2.5 Cambio y reposición de tapa de buzones ............................................................... 14 2.6 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO ......................................... 15 2.6.1 CÁMARA DE REJAS .......................................................................................................... 15 2.6.2 DESARENADOR .............................................................................................................. 15 2.6.3 CAJA DE DISTRIBUCIÓN ................................................................................................ 16 2.6.4 CANALETA PARSHALL ................................................................................................... 16 2.6.5 TANQUE IMHOFF ............................................................................................................ 17 2.6.5.1 INTRODUCCIÓN ......................................................................................................... 17 2.6.5.2

OPERACIÓN Y CONTROL DEL TANQUE IMHOFF ................................................... 18

2.6.5.2.1 Arranque ................................................................................................................. 18 2.6.5.2.2 Operación ............................................................................................................... 18 2.6.5.2.3 Limpieza.................................................................................................................. 19 2.6.5.2.4 Fallas de Operación ................................................................................................ 21 2.6.6 OPERACIÓN Y CONTROL DE LECHOS DE SECADO .................................................. 23 2.6.6.1 Preparación del Lecho de Secado ............................................................................... 23 2.6.6.2

Reemplazo de la Capa de Arena ................................................................................. 24

2.6.6.3

Calidad del Lodo Digerido ............................................................................................ 24

2.6.6.4

Descarga del Lodo Digerido ......................................................................................... 25

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2.6.6.5

Profundidad del Lodo ................................................................................................... 25

2.6.6.6

Remoción del Lodo de los Lechos de Secado ............................................................. 25

2.6.7 PERSONAL ...................................................................................................................... 25 2.6.8 PROGRAMA DE PRUEBAS DE LABORATORIO Y CAMPO .......................................... 26 2.6.8.1 Control de Procesos ..................................................................................................... 26 2.6.8.2

Frecuencia ................................................................................................................... 27

2.6.8.3

Preservación ................................................................................................................ 27

2.6.9 REGISTROS, OPERACIONES Y REPORTES PERIÓDICOS ......................................... 27 2.6.9.1 Registro Mensual ......................................................................................................... 27 2.6.9.2

Reportes Periódicos ..................................................................................................... 28

2.6.9.3

Formato de Registro de Análisis .................................................................................. 28

2.6.10 REGISTRO PARA EL PERSONAL .................................................................................. 28 2.6.10.1 Peligro con Instalaciones Eléctricas ............................................................................. 28 2.6.10.2

Enfermedades de Origen Hídrico ................................................................................. 28

2.6.10.3

Equipo de Seguridad .................................................................................................... 28

2.6.11 FILTRO BIOLÓGICO ........................................................................................................ 28 2.6.11.1 Operación y mantenimiento de filtros biológicos ................................................... 29 2.6.12 CÁMARA DE DESINFECCIÓN ........................................................................................ 29 2.6.12.1 Mantenimiento de la Cámara ....................................................................................... 30 2.6.12.2

Equipos y materiales .................................................................................................... 30

2.6.12.3

Cloración ...................................................................................................................... 30

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MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO Y PTAR

2.1 Objetivo El objetivo de este manual es establecer procedimientos básicos de Operación y Mantenimiento de redes de alcantarillado del medio rural, cuya ejecución contribuya al mejoramiento de la eficiencia, eficacia y sostenibilidad del servicio de recolección y transporte de aguas residuales. Previniendo de esta manera, los riesgos de la salud pública e inconvenientes derivados de la interrupción del servicio. 2.2 Alcance Este manual está d i r i g i d o a promotores y técnicos responsables de las actividades de operación y mantenimiento del sistema de alcantarillado en el medio rural. 2.3

Requerimientos básicos

2.3.1 Registro de las redes de alcantarillado Los responsables de la operación y mantenimiento de las redes de alcantarillado deberán disponer de planos actualizados de las redes, donde se pueda ver la ubicación de las tuberías y cámaras de inspección, tanto en planta como en perfil, además, deberán tener datos relacionados al material, diámetros, clase, fecha de instalación y cualquier otro detalle del sistema. Esta información deberá ser actualizada toda vez que se realicen trabajos de reparación o se conecten nuevos servicios al sistema. 2.3.2 Personal La cantidad de personas que se dedicarán a los trabajos de operación y mantenimiento de las redes de alcantarillado debe ser adecuada a la extensión del sistema y al tipo de trabajo que se realizará, es difícil dar cifras adecuadas sobre l a necesidad de personal, cada caso deberá ser evaluado particularmente. Se deberá seleccionar personal físicamente capacitado. Los exámenes físicos rutinarios son necesarios. Las lesiones físicas están ligadas con los peligros inherentes al trabajo que se desarrollan en las calles y en las zanjas. El personal seleccionado deberá ser entrenado en la rutina diaria, haciéndole conocer todas las medidas de seguridad que deberá adoptar, para protegerse y evitar accidentes que dañen su integridad física o afecten a su salud. Durante la operación se deberá tomar estrictas medidas para proteger a los trabajadores frente a posibles accidentes, enfermedades, asfixias, envenenamiento, explosiones, descargas eléctricas, etc. 2.3.3 Equipos y herramientas El grupo de personas encargadas de las tareas de los trabajos de mantenimiento deberá contar como mínimo con los siguientes materiales: a) Bombas sumergibles para evacuar las aguas de las cámaras atascadas y de las zanjas inundadas.

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b)

c)

d) e) f) g) h)

Cable flexible de aleación de cobre, a p r o x i m a d a m e n t e de 12 mm, en longitudes variables que se utilizará para “empujar” los materiales que normalmente producen las obstrucciones hacia abajo. Varillas de Acero de 12mm, aproximadamente 60cm de largo, con uniones en los extremos, que enrosca una con otra para formar un cable largo. Puede ser de madera de 18 mm de diámetro con extremos de bronce hembra-macho para ser atornillada una a la otra. Picos, palas y herramientas para levantar las tapas, para reparar las tuberías. Cuerdas, linternas, escaleras de aluminio tipo telescópico o plegadizo. Indumentaria que incluya cascos, guantes largos, botas de hule tipo muslera y capas contra la lluvia. Equipo de seguridad que incluya detector de gases y mascarillas de seguridad. Adicionalmente, si la entidad administradora del sistema cuenta con los recursos necesarios, sería muy beneficioso que el equipo de operación y mantenimiento pueda contar con equipos de limpieza específicos para la limpieza de tuberías de pequeño diámetro. Estos equipos consisten en varillas de limpieza manual con varios accesorios de limpieza, tales como: a) ganchos y tirabuzones, b) raspadores de paredes, c) corta-raíces, d) guías para varillas y e) quebradoras de arena (véase figura 1 y 2).

Figura 1. Accesorios para limpieza, usados conectados a varillas de acción mecánica.

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Figura 2. Accesorio especial para la eliminación de arena de las tuberías 2.4 Identificación de problemas El responsable de la operación y mantenimiento de las redes de alcantarillado deberá estar familiarizado con los problemas más frecuentes que ocurren en las redes; estos básicamente estarán relacionados con obstrucciones, pérdida de capacidad, roturas y malos olores. A continuación, se describe brevemente cada uno de estos problemas. 2.4.1 Obstrucciones Una de las funciones más importantes en el mantenimiento de un sistema de alcantarillado es la remoción de obstrucciones. Las causas más frecuentes de estas son: grasas, trapos, plásticos, vidrios, raíces, arenas y piedras. a) Grasas Normalmente las zonas aledañas a mercados y restaurantes presentan mayor incidencia de obstrucciones por esta causa. Las grasas cuando llegan a las redes de alcantarillado se endurecen y progresivamente forman tacos de sebo que obstruyen las tuberías. Se presenta con mayor incidencia en tramos de baja pendiente y en tuberías rugosas como las de concreto. b) Trapos, plásticos y vidrios Estos materiales se encuentran a menudo obstruyendo las tuberías y su incidencia es mayor en aquellas zonas donde hacen mal uso del servicio de alcantarillado, por ejemplo, casas donde arrojan trapos, cartones y plásticos en la taza sanitaria o en la calle donde vierten la basura a las cámaras de inspección. c) Raíces Obstrucciones por raíces se presentan con mayor incidencia en zonas donde las redes de alcantarillado están ubicadas en zonas verdes con árboles. Las raíces penetran por las juntas o roturas de las tuberías y pueden llegar a causar obstrucciones completas. Estas obstrucciones pueden removerse con equipos corta raíces y también con la aplicación de sulfato de cobre.

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d) Arenas y piedras Estos materiales penetran con mayor incidencia en las calles con superficies en tierra o lastre, donde por causa de tuberías rotas o buzones sin tapa éstas penetran al alcantarillado sanitario. También se forma arena y sedimento en tramos con muy poca pendiente debido a la descomposición que sufre la materia orgánica. Es necesario detectar los tramos con mayor incidencia de obstrucción por arenas a fin de limpiarlos periódicamente. Estos materiales tienen que ser necesariamente extraídos, porque el solo lavado, traslada y concentra el problema en otro sitio. 2.4.2 Pérdida de capacidad Generalmente se produce por la formación de una capa de sedimentos en la tubería que se da con mayor incidencia en aquellos tramos de baja pendiente o en tramos de baja velocidad del flujo por un bajo caudal de aguas servidas. En muchos casos, viviendas que cuentan con la conexión domiciliaria de alcantarillado, no hacen uso del servicio por influencia de hábitos y costumbres, como consecuencia el tramo transportará un bajo caudal. Muchas veces la solución de este problema, es el rediseño y cambio total del tramo afectado. 2.4.3 Roturas Las roturas y fallas que se presentan en las redes de alcantarillado frecuentemente pueden ser resultado de algunas de las siguientes causas: a) Soporte inapropiado del tubo Cuando las tuberías del alcantarillado se colocan en una zanja de fondo rocoso, o con piedras en el fondo, con toda seguridad la tubería fallará por falta de uniformidad en la cama de apoyo. Contrariamente, si las mismas tuberías se colocan sobre una cama de apoyo correctamente construida, la capacidad de la tubería para soportar cargas se incrementará. El personal de operación y mantenimiento debe tener un conocimiento claro de estos aspectos a fin de que al realizar las reparaciones de las tuberías se cimienten apropiadamente. b) Fallas debidas a cargas vivas Las tuberías colocadas con un inapropiado recubrimiento, con frecuencia tienen grandes probabilidades de colapsar debido a la sobrecarga a la que está sometida, sobretodo si está ubicada en una zona de tráfico pesado. En este caso, el personal de operación y mantenimiento, cuando realice la reparación de la tubería afectada, deberá darle protección adecuada, envolviéndola completamente en concreto para evitar que colapsen nuevamente. c) Movimiento del suelo Se presenta durante un sismo e implica la reconstrucción total del tramo fallado. La reposición de las tuberías rígidas por tuberías flexibles con uniones también flexibles soluciona el problema en muchos casos. d) Daños causados por otras instituciones Cuando se reparan calles o se colocan líneas de electricidad, es muy frecuente que se dañen las tuberías de alcantarillado. El personal de operación y mantenimiento debe prever esta situación, indicando la ubicación y profundidad de las mismas a fin de evitar derramamientos de aguas negras. e) Raíces Cuando el problema de raíces se acentúa, éstas llegan a fracturar las tuberías por lo que es necesario cambiar los tramos afectados. Operación y Mantenimiento Sistema de Alcantarillado y PTAR

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2.4.4 Vandalismo Los problemas asociados con el vandalismo son bien conocidos. Las sustracciones de tapas de hierro fundido dejan las cámaras de inspección al descubierto causando problemas de obstrucción de los colectores. Este problema se acentúa en red de alcantarillado a campo traviesa o ubicada en las márgenes de los ríos, quebradas y acequias. El personal de operación y mantenimiento deberá sellar las tapas con asfalto y arena o concreto si es necesario, a fin de evitar estos problemas. Además, deberá realizar un recorrido periódico y frecuente de estas líneas para la reparación de los daños con la premura del caso evitando daños mayores. 2.4.5 Conexiones cruzadas con conexiones pluviales Con frecuencia ocurren las conexiones clandestinas de aguas pluviales, haciendo el rebose del alcantarillado sanitario durante las lluvias. Esto representa un peligro inminente para la salud y la propiedad. El personal operativo deberá ubicar estas conexiones evaluando las redes de alcantarillado y las aguas arriba del lugar de ocurrencia de los reboses. 2.5 OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LAS REDES DE ALCANTARILLADO La Municipalidad u organización operadora deberá ser responsable de la operación y mantenimiento de todos los componentes del sistema de alcantarillado para asegurar un alto grado de confiabilidad. Las labores de operación del sistema comienzan paralelamente a la aceptación final de las estructuras terminadas, verificando que la construcción realizada coincida con lo planeado en el proyecto y que se hayan realizado buenas prácticas de construcción. El responsable de la operación del sistema (representante de la entidad administrativa), deberá realizar una inspección cuantitativa y cualitativa de las obras terminadas. La inspección cuantitativa consiste en comparar las dimensiones especificadas en el proyecto con las dimensiones reales obtenidas (dimensión longitudinal y transversal del alcantarillado, número y ubicación de las estructuras, etc.). La inspección cualitativa incluye la inspección de las pendientes, del tarrajeo, del aislamiento, etc., comparando los materiales y procedimientos utilizados con lo especificado en las normas vigentes. 2.5.1 Puesta en marcha Antes de poner en funcionamiento las redes de alcantarillado éstas deberán ser limpiadas, eliminando los desperdicios y los residuos de concreto y yeso. Las alcantarillas inaccesibles se inspeccionan utilizando linternas y espejos. Se deberá inspeccionar los buzones y cámaras y dispositivos simplificados de inspección, para asegurar el libre paso de la totalidad de la sección. 2.5.2 Inspección La finalidad de la inspección de las redes de alcantarillado es el de tener conocimiento del estado de conservación, a través del tiempo, de los diversos componentes que conforman las redes y en especial las tuberías de drenaje.

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La inspección rutinaria debe dirigirse a los colectores colocados cruzando el campo o localizados en las márgenes de los ríos, quebradas y acequias y a las líneas de alcantarillado con mayor incidencia de problemas. La inspección ayudará a conocer lo siguiente: ❖ ❖ ❖ ❖ ❖ ❖

La vejez o antigüedad de la tubería. El grado de corrosión interna o externa. La formación de depósitos en el fondo o infiltraciones o fugas anormales. La penetración de raíces en la tubería. La limitación en la capacidad de transporte de las aguas residuales. Existencia de tapas de buzones y estado de conservación interno del buzón.

La inspección interna de los colectores y buzones será en forma visual empleando linternas, espejos y el equipo de seguridad personal. Lo más recomendable para la ejecución de esta tarea, es que el colector se encuentre sin flujo o tenga el mínimo nivel de agua. Normalmente, tales condiciones se tienen entre la medianoche y las cinco horas de la mañana; sin embargo, en base al comportamiento local de la red podría tenerse otro horario más adecuado. Como parte de las labores de inspección se debe verificar el estado de las tapas de los buzones y de las cajas de los registros domiciliarios (véase figura 3).

Figura 3. Verificación de cajas de los registros domiciliarios y de las tapas. En base a la información obtenida en la inspección se programará las labores de mantenimiento de los colectores. Se deberá tener especial cuidado al decidir que tramos se inspeccionarán, ya que resulta un desperdicio de esfuerzos y dinero el inspeccionar toda la red. Gran parte de ella no presenta problemas y no tiene sentido la inspección. Las cuadrillas para la inspección deberán estar conformadas por lo menos por tres hombres. El responsable de la operación y mantenimiento deberá fijar una frecuencia de inspección que estará en función a las condiciones locales, disponibilidad de recursos, estado de conservación de colectores y toda la experiencia previa de inspección.

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2.5.3 Mantenimiento de las redes de alcantarillado En base a la información anterior, el responsable de la operación y mantenimiento deberá programar dos tipos de mantenimiento para cada uno de los componentes del sistema de alcantarillado: Preventivo y Correctivo. 2.5.3.1 Mantenimiento preventivo La mayoría de las obstrucciones ocurren dentro de las casas o propiedades, en las instalaciones sanitarias, así como en las conexiones domiciliarias. Por tanto, las labores de mantenimiento preventivo comienzan en las viviendas de los usuarios. Se debe hacer un uso apropiado del servicio de alcantarillado. Se debe seguir las siguientes recomendaciones para evitar la obstrucción de los colectores de menor tamaño (simplificados y condominiales): ❖ No verter a los lavaderos residuos de comida, papeles, plásticos, ni otro material que pudiera ocasionar atoros de la red. ❖ No arrojar al inodoro papeles, toallas higiénicas, trapos, vidrios, aguas de lavado o con contenido de grasas, ni otros objetos extraños al desagüe. ❖ Las viviendas que cuentan con trampas de grasas internas, deberán realizar la limpieza frecuente del recipiente de retención de grasas. A continuación se explicará la forma como debe realizarse el mantenimiento de los componentes de los sistemas de alcantarillado. 2.5.3.1.1

Limpieza de los colectores a) Se deberá identificar, en función a la antigüedad de la tubería y la pendiente de la misma, los tramos de la red críticos, que merece mantenimiento más frecuente, y los no críticos, aquellos que necesitan mantenimiento más espaciados. b) La frecuencia de mantenimiento para los tramos críticos será de seis meses y para los no críticos un año. c) Se deberá realizar la limpieza de los tramos iniciales de los colectores con abundantes chorros de agua (véase figura 7).

Figura 7. Limpieza de los tramos iniciales de los colectores. d) Se deberá realizar la limpieza manual de las alcantarillas, para lo cual podrán emplearse barras o varillas de acero de 3/8” a ½” de diámetro y de 1,0 m. de longitud. También pueden emplearse cables de acero de 12 mm. de longitud variable. En ambos casos se pueden adaptar ciertos dispositivos como cortadores de raíces y cortadores expandibles con cuchillas adaptables al diámetro de la tubería (véase figura 8).

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e) Se deberán abrir las tapas de los buzones aguas abajo y aguas arriba del tramo afectado y esperar 15 minutos antes de ingresar, para permitir una adecuada ventilación de los gases venenosos que se producen en las alcantarillas (véase figura 9). f) Cuando sea necesario, se deberá ocasionar el represamiento del flujo en una cámara de inspección, cerrando con compuertas manejadas a mano, el arranque de la tubería. Al levantarse dicha compuerta, el agua represada ingresa violentamente a través de la tubería arrastrando los depósitos aguas abajo. Esta práctica da muy buenos resultados en tuberías de diámetro de 150 a 200 mm.

Figura 8. Limpieza manual de las alcantarillas. Esperar 15 minutos por lo menos para ventilar la cámara.

Figura 9. Ventilación de los gases venenosos. 2.5.3.2 Mantenimiento correctivo El mantenimiento correctivo es el conjunto de trabajos necesarios a ejecutar para corregir algún problema que se presente durante el funcionamiento de los colectores. El planteamiento de las principales actividades de mantenimiento correctivo, así como los materiales, accesorios y procedimientos que se mencionan en el presente manual sólo son de carácter de recomendación. El mantenimiento correctivo comprende la intervención de los colectores en los siguientes casos: a) b) c) d) e)

Atoros. Pique y desatoro. Rehabilitación de colectores. Construcción y reconstrucción de buzones. Cambio y reposición de tapa de buzones.

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2.5.3.2.1 Atoros Se produce cuando un tramo de tubería es obstruido por algún objeto o acumulación de sólidos que impiden en forma total o parcial el flujo normal de los desagües, y consecuentemente el represamiento de los desagües. Estas obstrucciones se deben generalmente al arrojo de materiales por la boca de los buzones al encontrarse sin tapa o la tapa deteriorada (rota) o la sedimentación de materiales por la poca velocidad de arrastre existente (véase figura 11). El mantenimiento correctivo comprende la eliminación de estos obstáculos o elementos extraños de los colectores, mediante el empleo de varillas de desatoro y a través de las bocas de inspección de los buzones. Se utilizará también agua a presión. El procedimiento para el desarrollo de esta actividad se describe a continuación: Procedimiento para el desatoro de tuberías • Ubicación del tramo de la tubería a ser desatorada. • Traslado de personal, equipo y herramienta a la zona de trabajo. • Señalización zona de trabajo. • Introducción de agua a presión. • Introducción de accesorios metálicos a la tubería, como varillas o toma sondas. • Si no se resolvió el problema efectuar las siguientes actividades: - Determinar la longitud a partir del buzón, donde se estima se ubique la obstrucción de algún objeto. - Excavar hasta encontrar la tubería donde se efectuó el atoro. - Cortar la clave de la tubería en forma rectangular, para extraer el objeto obstruido.

Figura 11. Atoros. Desatoro de ramales condominiales Los trabajos de mantenimiento correctivo en ramales pueden ser de responsabilidad directa de los vecinos o alguna organización administradora, según lo acordado en la etapa de implantación del sistema: Algunos de los materiales y equipamientos requeridos para su ejecución se detallan a continuación: • Politubo de Ø ¾ “ L= 25 m. • Waype = 2 Kgr. • Alambre de amarre = 1 Kgr. Operación y Mantenimiento Sistema de Alcantarillado y PTAR

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• Dos espejos pequeños • Escoba pequeña • Baldes de agua Detectada la obstrucción del ramal condominial, el procedimiento para su desobstrucción será: a) En un extremo del politubo sujetar muy bien el huaype con la ayuda del alambre y tener mucho cuidado para evitar que esto se desprenda en el interior de la tubería. b) Introducir este extremo en el tramo obstruido; ejecutar movimientos repetitivos de empuje hacia el elemento obstructor, hasta lograr que esta pase al otro extremo de la cámara del ramal. c) Luego de extraído el elemento obstructor, circular abundante agua por la tubería, observando que no exista ningún punto de acumulación de líquido, de lo contrario regresar al paso b). d) Observar el interior de la tubería por medio de la prueba de espejos, asegurándose que la tubería esté nuevamente habilitada para el funcionamiento. e) Las cámaras de inspección deben ser bien cerradas para evitar el ingreso de elementos ajenos al alcantarillado. 2.5.3.2.2 Piques y desatoro Cuando ya no es posible solucionar el problema de atoro a través de las bocas de inspección con las varillas de desatoro, y se verifique que existe un colapso de la tubería y/o obstrucción de la misma por un material difícil de remover (que ha sido ubicado con las varillas), se procede a realizar una excavación denominada "PIQUE" en una longitud aproximada de 12 m aguas abajo del atoro, según la profundidad del colector y el material del terreno que se encuentre. Descubierta la tubería, se procede a realizar dos orificios, el primero en la zona afectada para extraer los materiales acumulados, y el segundo a 2,50 m aproximadamente del primero, el cual servirá para evacuar el desagüe represado. En todo momento se debe evitar que la zanja se inunde y se deba utilizar e introducir varillas más gruesas (de φ ½”a ¾”) a partir del primer orificio realizado el desatoro respectivo en forma manual haciendo uso de lampones (mini lampas). Luego de efectuada la limpieza, se deberá realizar la evaluación del estado del colector, a fin de determinar la necesidad de su rehabilitación (cambio y/o reforzamiento). A continuación, y si se verifica que la tubería se encuentra en buenas condiciones, se procede a repararla, sellando primeramente las aberturas colocando tuberías de PVC (media luna), vaciando a continuación un dado de concreto con una resistencia de 140 Kg/cm 2 rellenando y compactando la zanja excavada y finalmente reponiendo el pavimento afectado (si lo hubiera). Si la tubería estuviera en malas condiciones, se procederá a rehabilitarla. El procedimiento para el desarrollo de esta actividad, es de acuerdo al ítem 2.6, los cuales pueden ser complementados de acuerdo a las circunstancias encontradas en el terreno. 2.5.3.2.3 Rehabilitación de colectores La rehabilitación de los colectores consiste en el reemplazo, reubicación y/o reforzamiento de la tubería en todo el tramo afectado. Para el caso del reforzamiento de la tubería en todo el tramo se siguen los siguientes pasos: Se realizará la excavación hasta descubrir la tubería (hasta % del diámetro), dejando refinado la zanja. Se colocará el entibado y/o tablestacado de acuerdo a las características del terreno. El reforzamiento de la tubería se llevará a cabo utilizando Concreto (f c = 140 Kg/cm2), siendo necesario

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colocar un encofrado de madera o metálico que coincida con la campana de la tubería. Este refuerzo de concreto generalmente tiene un espesor de 7,5 cm. En algunas oportunidades la tubería presenta grietas en su parte superior, cubriéndolo con tubería de PVC (media luna) y vaciando luego con concreto. • Los siguientes pasos son los mismos que en una renovación de colectores, se rellena y compacta para luego reponer el pavimento según sea el caso. • Concluido los trabajos se procede a realizar una limpieza general de las zonas afectadas. A continuación, se describen los principales pasos para el reemplazo de colectores: Procedimiento para reemplazo de colectores Traslado de personal, equipo, herramientas y materiales a la zona de trabajo. Desvío de las aguas servidas (si fuera necesario, el agua residual deberá bombearse aguas abajo). • Taponeado del colector, en el buzón aguas arriba. • Rotura de pavimento si lo hubiere. • Excavación de zanja. • Retiro de la tubería deteriorada. • Refine y nivelación de fondo de la zanja. • Colocación de puntos de nivel, con equipo topográfico, respetando la pendiente de diseño. • Preparación de la cama de apoyo con arena compactada. • Instalación de la tubería con elementos de unión, debidamente alineada tanto en la parte superior y al costado de la tubería. • Destaponado del colector. • Prueba Hidráulica. • Relleno y compactación de zanja. • Reposición de pavimento si lo hubiera. • Eliminación de desmonte y limpieza de la zona de trabajo. 2.5.3.2.4 Construcción y reconstrucción de buzones Esta actividad se realizará cuando se detecten deterioros o averías en algunas partes constitutivas de los buzones y que pueden originar filtraciones o representar algún peligro para el tránsito y los transeúntes. Esta actividad podrá ser: • • • •

Reconstrucción del solado. Reconstrucción de media caña. Reconstrucción de cuerpo de buzón. Reposición de techo de buzón.

A continuación, se describen los principales pasos para el mantenimiento correctivo de cuerpo y fondo de buzones. Mantenimiento correctivo de cuerpo y fondo de buzón Traslado de personal, equipo, herramientas y materiales a la zona de trabajo. • Abrir las tapas de los buzones aguas arriba y aguas abajo del buzón afectado por lo menos 15 minutos antes de ingresar a realizar los trabajos. • Taponado de llegadas de tuberías al buzón. • Desvío de las aguas servidas (si fuese necesario, el agua residual deberá bombearse aguas abajo). • Limpieza del fondo del buzón. • De acuerdo al estado del buzón, se efectuará una o varías de las siguientes actividades: - Reconstrucción de Solado con mortero 1:2 y/o. - Reconstrucción de media caña con mortero 1:2 y/o. Operación y Mantenimiento Sistema de Alcantarillado y PTAR

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- Reconstrucción de cuerpo de buzón: (1) Mediante la demolición del cuerpo del buzón deteriorado. (2) Encofrado del cuerpo del buzón. (3) Reconstrucción del cuerpo del buzón con concreto (fc= 175kglcm2). (4) desencofrado. • Después del fraguado, destaponado del colector. • Eliminación de desmonte y limpieza de la zona de trabajo 2.5.3.2.5 Cambio y reposición de tapa de buzones Los cambios y/o reposición de marcos y tapas para buzones generalmente se realizan por los siguientes motivos: Por deterioro debido al tiempo transcurrido. Por sustracción por terceras personas. Por el peso que debe soportar En todos los casos deben ser cambiados todos los marcos para evitar riesgo que después pueden traer consecuencias que lamentar. A continuación, se describen los principales pasos para el mantenimiento correctivo de marcos y tapas de buzones (véase figura 12). Traslado de personal, equipo, herramientas y materiales a la zona de trabajo. ❖ Rotura de pavimento, si lo hubiere. ❖ Si el marco y/o tapa y/o techo del buzón se encuentran en mal estado, efectuar una o todas de las siguientes actividades: ➢ Cambio de marco y tapa para buzón mediante: retiro del marco y/o tapa de deteriorados y/o instalación de marco de fierro fundido con concreto Fc=210 kg/cm2 y/o colocación de tapa de concreto. ➢ Reposición de techo de buzón mediante: rotura del techo de buzón deteriorado y/o instalación de techo de buzón prefabricado y/o instalación de marco de fierro fundido. ❖ Reposición del pavimento si los hubiere. ❖ Eliminación de desmonte y limpieza de la zona de trabajo. ❖ Otras actividades.

Figura 12. Mantenimiento correctivo de marcos y tapas de buzones.

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2.6

OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PLANTA DE TRATAMIENTO

2.6.1 CÁMARA DE REJAS Se efectuara la limpieza de las rejas con el rastrillo de metal jalando el material acumulado de la parte inferior hacia la parte superior, reposando este temporalmente sobre la losa de cemento o rejilla de fierro, hasta que escurra el líquido (con una pequeña dispersión de cal sobre éste), para luego ser recolectado mediante una lampa en el bugui y finalmente disponerlo en el micro-relleno, que luego al final de la jornada será cubierto con una capa de tierra (mínimo 0.10m). Las rejas se pintaran periódicamente cada 3 meses, previo lijado con lija de fierro, donde luego se aplicara pintura anticorrosiva y posteriormente pintura époxica (2 manos de cada una).

2.6.2 DESARENADOR La eliminación de los sólidos y del material inerte serán evacuados mediante la válvula de descarga colocada en la parte baja, que descargara en la tubería de lodos del tanque imhoff, la evacuación del material se realizara periódicamente cada 2 días, y el pintado de la estructura se realizara cada 3 meses para proteger el concreto.

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2.6.3 CAJA DE DISTRIBUCIÓN Se realizara la inspección permanente ante cualquier objeto que haya vencido las unidades antecedidas ó que pueda ser arrojado por terceros, evitando o interfiriendo del paso del flujo. Su mantenimiento es interdiario, utilizando escobillones de Nylon, lampa, balde y buggui; efectuando la limpieza de sus paredes interiores, las cunetas de distribución para sacar las natas acumuladas debido a la variación de niveles prosiguiendo luego con la aplicación de flujo de agua para desaguar el material removido. NOTA.El personal debe estar durante todo su horario de trabajo debidamente uniformado así como con todos los dispositivos de seguridad (casco, chaleco, máscara antigás, guantes botas musleras) para prevenir cualquier tipo de accidente. Así mismo deberá informar al coordinador sobre el requerimiento de medicamentos en stock, ante cualquier emergencia que pueda presentarse. El capataz o responsable de la Planta deberá llevar un control diario a través de fichas técnicas del recojo de sólidos de la cámara de rejas, arenas del desarenador y natas de las lagunas y cajas de interconexión. Estos deberán ser reportados semanalmente al técnico de campo o coordinador operativo. Se inspeccionará semanalmente el canal de salida y/o evacuación de los efluentes, para prevenir obstrucciones, represamientos y/o desbordes hacia los terrenos colindantes; debiendo informar al técnico especialista o coordinador para que esté efectúe una reunión con los lugareños a fin de evitar estos sucesos. 2.6.4

CANALETA PARSHALL

El objetivo de la Canaleta Parshall es el de servir como estructura de aforo, es decir, permitir medir el caudal de agua residual que ingresa diariamente a la PTAR con el fin poder llevar una medición y a su vez un mejor control de los procesos La canaleta Parshall está constituida por tres partes fundamentales que son: la entrada, la garganta y la salida. La entrada está formada por dos paredes verticales simétricas y convergentes, el fondo es inclinado con pendiente ascendente 4:1 La garganta esta formada por dos paredes verticales paralelas, el fondo es inclinado con una pendiente descendente 2,67:1, la distancia de la sección de la garganta determina el tamaño del medidor y se designa por W. La salida está formada por dos paredes verticales divergentes y el fondo es ligeramente inclinado con una pendiente ascendente de 17,9:1 En la canaleta parshall se pueden presentar dos tipos de flujo. Un flujo a descarga libre para lo cual es solo necesario medir la carga Ha para determinar el caudal; un flujo en que se presenta la sumersión o ahogamiento para el cual se toman las cargas Ha y Hb.

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2.6.5

TANQUE IMHOFF

2.6.5.1 INTRODUCCIÓN El tanque Imhoff o tanque de doble cámara se utiliza como unidad de tratamiento de las aguas residuales provenientes de zonas residenciales que cuentan con sistema de alcantarillado. Este tipo de tratamiento fue usado muy ampliamente antes que se hiciera común la digestión de los lodos con calentamiento en tanques separados. Debido a su concepción y operación relativamente sencilla, los tanques Imhoff es una alternativa de tratamiento para aquellos lugares en donde no se dispone de personal muy calificado. La operación se resume en la constante remoción de las espumas, en la inversión del flujo de entrada para la distribución uniforme de los sólidos sedimentables en los extremos del digestor y en el drenaje periódico de los lodos digeridos. El tanque Imhoff puede ser de forma rectangular o circular y no cuentan con dispositivos para el calentamiento de lodos, siendo las unidades del tipo circular empleados en el tratamiento de pequeños caudales de aguas residuales. El tanque Imhoff consta de dos partes: a) sedimentador y b) digestor de lodos. El sedimentador se ubica en la parte superior de la estructura y tiene la función de remover los sólidos sedimentables y flotantes, mientras el digestor que ocupa la parte inferior del tanque Imhoff está destinado a la estabilización anaeróbica de los lodos. El sedimentador separa el material precipitable y flotante. El material precipitable o sedimentable se deposita en el fondo del sedimentador desde donde pasa a través de la abertura ubicada en su parte inferior hacia el digestor anaeróbico para su estabilización o mineralización, mientras que los flotantes quedaran retenidos en la superficie del sedimentador donde pantallas ubicadas a la salida impedirán el escape del referido material. Los gases producidos como consecuencia de la digestión de los lodos ascienden a la superficie y escapan por la zona de ventilación. Por el tipo de diseño de la abertura ubicada en la parte inferior del sedimentador se impide que los gases y los sólidos arrastrados por estos gases ingresen a la cámara de sedimentación. Los lodos mineralizados con aproximadamente 95% de humedad son dispuestos en lechos de secado como un fluido ligeramente viscoso, inodoro y de color negruzco, en donde se secan hasta alcanzar una humedad manejable que permita su aprovechamiento o disposición final. Las aguas resultantes del secado de los lodos son retornadas al sistema de tratamiento o en su defecto infiltrados en el subsuelo, evaporado o tratado en pequeñas lagunas de estabilización. Los lechos de secado son empleados normalmente en pequeñas o medianas localidades. Cuando el lodo digerido es depositado en un lecho de secado compuesto de arena y grava, los gases tienden a escapar y hacer flotar los sólidos dejando una capa de líquido relativamente clara en la capa superior de arena la cual es drenada rápidamente por el lecho de secado. La mayor proporción de este líquido drena en menos de un día. Después de un corto período de tiempo, la evaporación es el factor más importante del proceso de secado del lodo. Conforme el líquido continuo infiltrándose a través de la arena y el proceso de evaporación continua, el lodo se encoge horizontalmente produciéndose rajaduras en su superficie la cual acelera la evaporación en virtud del incremento de la superficie de lodo seco expuesto al aire. La evaporación se realiza rápidamente en lechos abiertos o cubiertos durante climas cálidos, pero mucho más lento durante las lluvias, nevadas o climas extremadamente fríos.

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El lodo crudo o parcialmente digerido no se deshidrata rápidamente en los lechos de secado y la presencia de lodos frescos y grasas descargados conjuntamente con los lodos digeridos retarda seriamente el proceso de secado. 2.6.5.2 OPERACIÓN Y CONTROL DEL TANQUE IMHOFF 2.6.5.2.1 Arranque Antes de poner en funcionamiento el tanque Imhoff, deberá ser llenado con agua limpia y si fuera posible, el tanque de digestión inoculado con lodo proveniente de otra instalación similar para acelerar el desarrollo

de los microorganismos anaeróbicos encargados de la mineralización de la materia orgánica. Es aconsejable que la puesta en funcionamiento se realice en los meses de mayor temperatura para facilitar el desarrollo de los microorganismos en general. 2.6.5.2.2 Operación a) Zona de sedimentación En el caso que el tanque Imhoff disponga de más de un sedimentador, el caudal de ingreso debe dividirse en partes iguales a cada una de ellas. El ajuste en el reparto de los caudales se realiza por medio de la nivelación del fondo del canal, de los vertederos de distribución o mediante el ajuste de la posición de las pantallas del repartidor de caudal. La determinación del período de retención de cada uno de los tanques de sedimentación se efectúa midiendo el tiempo que demora en desplazarse, desde el ingreso hasta la salida, un objeto flotante o una mancha de un determinado colorante como la fluoresceina. Durante la operación del tanque Imhoff, la mayor proporción de los sólidos sedimentables del agua residual cruda se asientan a la altura de la estructura de ingreso, produciendo el mal funcionamiento de la planta de tratamiento. En el caso de tanques Imhoff compuesto por dos compartimientos, la homogenización de la altura de lodos se realiza por medio de la inversión en el sentido del flujo de entrada, la misma que debe realizarse cada semana mediante la manipulación de los dispositivos de cambio de dirección del flujo afluente. b) Zona de ventilación Cuando la digestión de los lodos se realiza en forma normal, es muy pequeña la atención que se presta a la ventilación. Si la nata permanece húmeda, ella continuará digiriéndose en la zona de ventilación y

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progresivamente irá sedimentándose dentro del compartimiento de digestión. Se permite la presencia de pequeñas cantidades de material flotante en las zonas de ventilación. Un exceso de material flotante en estas zonas de ventilación puede producir olores ofensivos y a la vez cubrir su superficie con una pequeña capa de espuma lo que impide el escape de los gases. Para mantener estas condiciones bajo control, la capa de espuma debe ser rota o quebrada periódicamente y antes de que seque. La rotura de la capa se puede ejecutar con chorros de agua proveniente de la zona de sedimentación o manualmente quebrando y sumergiendo la capa con ayuda de trinches, palas o cualquier otro medio. Esta nata o espuma puede ser descargada a los lechos de secado o en su defecto enterrado o ser dispuesto al relleno sanitario. Los residuos conformados por grasas y aceites deberán ser incinerados o dispuestos por enterramiento o en el relleno sanitario. c) Zona de digestión de lodos La puesta en marcha del tanque Imhoff o después que ha sido limpiado, debe ejecutarse en la primavera o cercana a la época de verano. Muchos meses de operación a una temperatura cálidas es requerida para el desarrollo de las condiciones óptimas de digestión. Drenaje de lodos Es deseable mantener el lodo el mayor tiempo posible en zona de digestión a fin de lograr una buena mineralización. Al efecto el nivel de lodo debe ser mantenido entre 0,5 y un metro por debajo de la ranura del sedimentador y en especial de su deflector. Es aconsejable que durante los meses de verano se drene la mayor cantidad posible de lodos para proveer capacidad de almacenamiento y mineralización de los lodos en época de invierno. Por ningún motivo debe drenarse la totalidad de lodos, siendo razonable descargar no más de 15% de volumen total o la cantidad que puede ser aceptado por un lecho de secado. El drenaje de lodo debe ejecutarse lentamente para prevenir alteración en la capa de lodo fresco. 2.6.5.2.3

Limpieza

a) Zona de sedimentación Toda la superficie de agua del sedimentador debe estar libre de la presencia de sólidos flotantes, espumas, grasas y materiales asociados a las aguas residuales, así como de material adherido a las paredes de concreto y superficies metálicas con el cual los sólidos están en contacto. El material flotante tiende a acumularse rápidamente sobre la superficie del reactor y debe ser removido con el propósito de no afectar la calidad de los efluentes, por lo existente en la superficie de agua del sedimentador. La recolección del material flotante se efectúa con un desnatador. La versión común de esta herramienta consiste de una paleta cuadrada de 0,45 x 0,45 m construida con malla de ¼” de abertura y acoplada a un listón de madera.

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Las estructuras de ingreso y salida deberán limpiarse periódicamente, así mismo los canales de alimentación de agua residual deben limpiarse una vez concluida la maniobra de cambio de alimentación con el propósito de impedir la proliferación de insectos o la emanación de malos olores. Semanalmente o cuando las circunstancias así lo requieran, los sólidos depositados en las paredes del sedimentador deben ser retirados mediante el empleo de raspadores con base de jebe y la limpieza de las paredes inclinadas del sedimentador debe efectuarse con un limpiador de cadena. La grasa y sólidos acumulados en las paredes a la altura de la línea de agua deben ser removidos con un raspador metálico. La experiencia del operador le indicará que otras actividades deben ser ejecutadas.

b) Zona de ventilación La zona de ventilación de la cámara de digestión, debe encontrarse libre de natas o de sólidos flotantes, que hayan sido acarreados a la superficie por burbujas de gas.

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Para hundirlas de nuevo, es conveniente el riego con agua a presión, si no se lora esto, es mejor retirarlas, y enterrarlas inmediatamente. La experiencia indica la frecuencia de limpieza, pero cuando menos, debe realizarse mensualmente. Generalmente se ayuda a corregir la presencia de espuma, usando cal hidratada, la cual se agrega por las áreas de ventilación. Conviene agregar una suspensión de cal a razón aproximada de 5 Kg. por cada 1000 habitantes.

c) Zona de Digestión de lodos Evaluación de lodo Es importante determinar constantemente el nivel de lodos para programar su drenaje en el momento oportuno. Cuando menos una vez al mes, debe determinarse el nivel al que llegan los lodos en su compartimiento. Para conocer el nivel de lodos se usa una sonda, la que hace descender cuidadosamente a través de la zona de ventilación de gases, hasta que se aprecie que la lámina de las sonda toca sobre la capa de los lodos; este sondeo debe verificarse cada mes, según la velocidad de acumulación que se observe. Los lodos digeridos se extraen de la cámara de digestión abriendo lentamente la válvula de la línea de lodos y dejándolos escurrir hacia los lechos de secado. Los lodos deben extraerse lentamente, para evitar que se apilen en los lechos de secado, procurando que se destruyan uniformemente en la superficie de tales lechos. La fuga de material flotante en la salida del sedimentador será un indicio de la necesidad de una extracción más frecuente de lodo del digestor. Se recomienda que en cada descarga de lodos, se tome la temperatura del material que se esta escurriendo, lo mismo que la temperatura ambiente. Con esto se tiene una indicación muy valiosa de las condiciones en que se está realizando la digestión. 2.6.5.2.4

Fallas de Operación

a) Zona de sedimentación Caso A. Distribución de caudal no uniforme Este fenómeno puede ser notado por la presencia de una mayor turbulencia y/o movimiento superficial del agua en la zona de ingreso del agua residual cruda o mediante la medición de la velocidad de desplazamiento del agua dentro del sedimentador. Operación y Mantenimiento Sistema de Alcantarillado y PTAR

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i. Causa • Condiciones hidráulicas inadecuadas en las estructuras de ingreso • Estructuras de ingreso o salida mal niveladas • Vertederos de entrada o salida mal niveladas. ii. Medidas correctivas • Colocar vertederos pequeños o ajustarlos para permitir la distribución uniforme del caudal afluente. • Colocar obstáculos como pantallas, bloquetas para ajustar la distribución del caudal afluente • Ajustar los vertederos al nivel correspondiente. Caso B. Alto contenidos de sólidos en la superficie del sedimentador o en los efluentes. i. Causa • Poca profundidad por debajo del nivel de agua de la pantalla de salida • Acumulación de cantidades excesivas de espumas en la superficie de agua, o de material adherido a las paredes del sedimentador, canales de colección o vertederos de entrada y salida. • Ascensión de sólidos a través de la ranura del sedimentador desde la cámara de digestión. • Alto contenido de sólidos en el agua residual cruda ii. Medidas correctivas • Ampliar la profundidad de la pantalla de salida por debajo del nivel de agua hasta alcanzar buenos resultados. • Remover el material flotante con mayor frecuencia y en forma completa • Drenar los lodos del tanque de digestión hasta una altura que impida su paso al sedimentador. • Evitar un exceso de la capa de material flotante y de espuma en la zona de ventilación. El exceso puede forzar a que los lodos pasen al sedimentador a través de la abertura de fondo.}

b) Zona de ventilación Caso A. Acumulación excesiva de espumas. i. Causa • Presencia de grandes cantidades de material flotante ligero tales como sólidos flotantes que forman las natas y la presencia de grasas o aceites. ii. Medidas correctivas • Remover parte de las espumas siempre que el gas y el lodo sea forzado a salir a través de la ranura de fondo del sedimentador. c) Zona de Digestión de lodos Caso A. Presencia de espuma i. Causas Generalmente el espumeo se caracteriza por la presencia de una gran cantidad de material de baja densidad que asciende a la superficie en la zona de ventilación y es causado por las altas tasas de digestión como consecuencia del incremento de la temperatura, conduciendo a que flote material sin digerir. El fenómeno también puede presentarse por la fermentación ácida de los lodos, así como por: • Inicio de la operación de la nueva planta con grandes cantidades de material sedimentable y sin presencia de suficiente "inóculo" • Incremento de la temperatura del lodo en la zona de digestión durante la primavera o el verano luego del período de invierno.

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• Presencia de grandes cantidades de materia orgánica en las aguas residuales ii. Medidas correctivas • Iniciar la operación del tanque Imhoff en primavera o verano. • Drenar la mayor cantidad posible de lodos durante el otoño, para permitir suficiente período de digestión durante el invierno. • Drenar frecuentemente pequeñas cantidades de lodos pero manteniendo lo suficiente como para permitir una buena digestión del lodo fresco. • En cuanto al espumeo, ello puede ser corregido por: ▪ Rotura de las capas de material flotante presente en las ventilaciones utilizando chorros de agua. El agua puede provenir de la zona de sedimentación. ▪ Rotura manual de la capa de espuma como para permitir el escape de los gases ▪ Adición de cal hasta ajustar el pH a 7,0 ó ligeramente por encima de este valor. Al efecto deben tomarse muestras de lodos a diferentes alturas con el propósito de cuantificar la cantidad de cal necesaria. La cal se añade bajo la forma de lechada a todo lo largo de la zona de ventilación de manera de ejecutar una distribución uniforme del producto químico. Caso B. El lodo no fluye a través de la tubería de drenaje. i. Causas • Lodo muy viscoso • Obstrucción de la tubería por arenas, lodo compactado, trapos, sólidos voluminosos, etc. ii. Medidas correctivas • A través de la tubería de ventilación introducir una varilla hasta el fondo del tanque y sondearlo hasta lograr la licuefacción del lodo. • Insertar una manguera contra incendio con su respectiva boquilla hasta el fondo de la tubería y soltar agua a presión. • Revisar el espejo de la válvula de drenaje • Remover el lodo viscoso del área cercana al ingreso a la tubería de drenaje con ayuda de una bomba de aire. • Cuando existen grandes cantidades de arena es necesario desaguar el tanque por bombeo con el fin de removerlos

2.6.6

OPERACIÓN Y CONTROL DE LECHOS DE SECADO

2.6.6.1 Preparación del Lecho de Secado Los lechos de secado deben ser adecuadamente acondicionados cada vez que vaya a descargarse lodo del digestor. La preparación debe incluir los siguientes trabajos: ❖ Remover todo el lodo antiguo tan pronto como se haya alcanzado el nivel de deshidratación que permita su manejo. El lodo deshidratado con un contenido de humedad no más del 70% es quebradizo, de apariencia esponjosa y fácilmente hincable con tridente. ❖ Nunca añadir lodo a un lecho que contenga lodo ❖ Remover todas las malas hierbas u otros restos vegetales. ❖ Escarificar la superficie de arena con rastrillos o cualquier otro dispositivo antes de la adición de lodo.

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Esto reduce la compactación de la capa superficial de arena mejorando la capacidad de filtración. 2.6.6.2 Reemplazo de la Capa de Arena Periódicamente debe ser reemplazado la capa de arena hasta alcanzar su espesor original. Una parte de la capa de arena se pierde cada vez que se remueve el lodo seco. La arena que se utilice para reponer el espesor original debe ser de la misma característica que la especificada en su construcción. 2.6.6.3 Calidad del Lodo Digerido El lodo a ser descargado a los lechos de secado debe estar adecuadamente digerido. Lodos pobremente digeridos son ofensivos a los sentidos especialmente al olfato y el proceso de secado es sumamente lento. Así mismo, el lodo que ha permanecido en el digestor mayor tiempo del necesario también tiene un proceso de secado muy lento. Es decir, que los dos extremos, la pobre digestión o un tiempo de digestión mayor al necesario son perjudiciales. Los aceites, grasas y otros residuos oleosos obturarán los poros de la arena y no deben ser descargados a los lechos de secado. Muestras de lodos deberán ser examinados antes de proceder a su descarga para determinar si las características son las más adecuadas. Entre ellas se tiene: ➢ Características físicas: El lodo debe ser examinado para determinar su color, textura y olor. Estos son excelentes indicadores del estado de digestión de los lodos. ➢ Volumen a remover: El volumen removido debe ser calculado y registrado para determinar la capacidad de digestión y evaluar la cantidad de sólidos fijos y volátiles removidos del sistema. El volumen removido puede ser calculado rápidamente a través de la determinación del volumen ocupado por el lodo en el lecho de secado. ➢ Sólidos totales. La concentración de sólidos como medida del contenido de sólidos totales, indica la capacidad de retención de agua por parte del lodo y el grado de compactación. ➢ Porcentaje de materia volátil. Esta prueba indica el grado el nivel de degradación de la materia orgánica. ➢

Valor de pH.- El valor de pH del lodo digerido debe ser próximo a 7.0, mientras que lodos con valores de pH menor a 7.0 indica que requiere mayor tiempo de digestión y que no está listo para ser secado.

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2.6.6.4 Descarga del Lodo Digerido El lodo debe ser descargado del digestor a una tasa bastante alta a fin de mantener limpia la tubería de descarga hacia el lecho de secado. La presencia de material compactado, incluida la arena en el tubo de descarga puede requerir el sondeo o la necesidad de efectuar un retrolavado. Al inicio del proceso de drenaje de lodos, la válvula debe ser abierta totalmente y una vez que el flujo se estabilice, la válvula debe ser cerrada hasta obtener un flujo regular. El drenaje de lodo debe prolongarse hasta haber purgado la cantidad prevista de lodo. Luego de la descarga de lodo al lecho de secado, debe drenarse la tubería y luego lavarse con agua. Esto no sólo previene la obturación de la tubería, sino que también evita la generación de malos olores o gases por la descomposición del lodo acumulado en la tubería de descarga. Se debe tener mucho cuidado con los gases porque cuando se mezclan con el aire forman una mezcla altamente explosiva. La presencia de fuego directo o de operadores con cigarrillos debe ser prohibido cuando se drene los lodos hacia los lechos de secado.

2.6.6.5 Profundidad del Lodo El espesor de la capa lodo a ser depositado sobre el lecho de secado no debe ser mayor a 0,30 m e idealmente de 0,25 m. Con buenas condiciones ambientales y un buen lecho de secado, un lodo bien digerido, deberá deshidratarse satisfactoriamente y estar listo para ser removido del lecho de secado entre una a dos semanas. Lodos con alto contenido de sólidos puede requerir hasta tres semanas o más a menos que se descargue capas de lodo menos profundas. Normalmente, el volumen de lodos se reduce un 60% o más por medio de este método de deshidratación. 2.6.6.6 Remoción del Lodo de los Lechos de Secado El mejor momento para retirar los lodos de los lechos de secado depende de: ➢ ➢ ➢ ➢

La adecuada resquebrajadura del lodo. La necesidad de drenar un nuevo lote de lodos del digestor. Contenido de humedad de los lodos en el lecho de secado. El lodo seco puede ser retirado por medio de pala o tridente cuando el contenido de humedad se encuentra entre el 70 y 60%. Pero si se deja secar hasta el 40% de humedad, el peso será la mitad o la tercera parte y se podrá ser manejado más fácilmente.

a) Herramientas requeridas Una de las mejores herramientas es la pala plana y el tridente. Con el tridente, el lodo seco puede ser removido con mucha menor pérdida de arena que con la pala. En todo caso, siempre será necesario reponer la arena perdida que se adhiere en el fondo de la capa de lodo seco. Un equipo de gran ayuda es la carretilla para retirar el lodo al punto de disposición final, para lo cual se deben colocar tablas para facilitar el desplazamiento de la carretilla. b) Disposición El lodo removido de los lechos de secado puede ser dispuesto en el relleno sanitario o almacenado por un tiempo para lograr una mayor deshidratación y de esta manera un menor volumen y peso que facilite el transporte hacia el lugar de disposición final. 2.6.7 PERSONAL El personal requerido para operar y mantener una planta de tratamiento de aguas residuales del tipo tanque Imhoff depende de su capacidad. En línea general, el personal a ser considerado deberá estar compuesto por un operador y su ayudante. En plantas pequeñas basta de un operador a tiempo parcial.

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Adicionalmente, se requiere de personal de apoyo para la realización de análisis físico, químico o bacteriológico o de personal auxiliar para reparaciones menores como mecánico o electricista. a) Descripción de funciones Operador El operador deberá ejecutar las acciones siguientes: ❖ Limpiar la cámara de rejas tanto al ingresar como al terminar su turno de trabajo. ❖ Retirar el material flotante que pudieran estar presentes en la superficie del tanque Imhoff. ❖ Disponer adecuadamente los desechos retenidos en la cámara de rejas y los retirados de la superficie del tanque Imhoff. ❖ Drenar periódicamente el lodo del tanque Imhoff hacia los lechos de secado. ❖ Conjuntamente con su ayudante limpiar los lechos de secado y poner los lodos secos adecuadamente y lejos de la planta de tratamiento. ❖ En coordinación con su ayudante mantener en buen estado los alrededores de la planta de tratamiento. ❖ Inspeccionar todos los días el buen funcionamiento del proceso de distribución de las aguas residuales crudas a cada uno de los compartimientos del tanque Imhoff. ❖ Ejecutar otras actividades que le ordene su superior. b) Cualidades mínimas - Educación primaria. - Certificado de la Policía de Investigaciones del Perú de no tener antecedentes policiales. - Aptitud para el tipo de trabajo. - Coordinación motora. - Coordinación visual. - Sociable. - Habilidad para con los números. 2.6.8 2.6.8.1

PROGRAMA DE PRUEBAS DE LABORATORIO Y CAMPO Control de Procesos

a) Rejas. Determinar el volumen o peso de sólidos retenidos por las rejas para lo cual se usará un recipiente de 20 litros con el fin de almacenar temporalmente, medir y transportar los residuos al lugar de disposición final. Los resultados obtenidos deberán ser vertidos a una ficha de registro. b) Tanque Imhoff. Cuantificar el volumen o peso del material flotante para lo cual deberá usarse un recipiente similar al empleado para almacenar los residuos de las rejas. Los resultados obtenidos deben ser vertidos a una ficha de registro. Además deben realizarse las pruebas siguientes: - pH de las aguas afluentes. - pH de las aguas del digestor anaeróbico. - Profundidad de lodos. c) Lecho de secado. Evaluar el grado de avance de la deshidratación para determinar el momento de la limpieza y el mantenimiento del lecho de secado. Adicionalmente, medir la humedad del lodo húmedo y seco.

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d) Afluente (crudo) y efluente de tanque Imhoff. Las determinaciones a ser realizadas son: - Demanda bioquímica de oxígeno - Valor de pH - Coliformes totales - Coliformes termotolerantes Las muestras de agua de los afluentes (crudo) y de los efluentes del tanque Imhoff se deberán tomar en el momento más representativo y que por lo general se presenta entre las 10 y 13 horas. 2.6.8.2 Frecuencia La frecuencia de los análisis se determinará de acuerdo al comportamiento de la planta de tratamiento, recomendándose tentativamente lo siguiente: a) Rejas Volumen de sólidos b) Tanque Imhoff Volumen de sólidos Profundidad de lodos pH de las aguas afluentes pH de las aguas del digestor

interdiario o semanal interdiario o semanal interdiario quincenal diario

c) Lecho de secado Humedad Luego de cuarteado el lodo d) Afluente (crudo) y efluente de tanque Imhoff Demanda bioquímica de oxigeno quincenal Valor de pH quincenal Coliformes totales quincenal Coliformes termotolerantes quincenal 2.6.8.3 Preservación Los análisis deben ejecutarse inmediatamente después de tomada la muestra y si el tiempo fuera mayor a las cuatro horas y menor a doce horas, se preservaría mediante refrigeración. Toda muestra que haya sobrepasado estas limitaciones deberá ser descartada, procediéndose a la toma de nuevas muestras. 2.6.9 REGISTROS, OPERACIONES Y REPORTES PERIÓDICOS 2.6.9.1 Registro Mensual Es necesario que el operador registre cada mes los siguientes datos: a) Consumo de energía b) Características físico-químico-bioquímico y bacteriológicas. Afluentes (crudos) Efluente del tanque Imhoff Humedad del lodo c) Volumen o peso de sólidos. Afluente (crudos) Tanque Imhoff Lechos de secado d) Población servida y población total

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2.6.9.2 Reportes Periódicos A su vez, de ser posible debe preparar reportes anuales considerando los siguientes aspectos: a) Resumen anual de los datos operativos. b) Resumen anual de los datos de mantenimiento. c) Costos de personal de operación y mantenimiento. d) Costos de materiales varios (limpieza, laboratorio, insumos etc.). e) Registro de trabajo de personal. f) Operación de emergencia. Todos estos registros tienen como objetivo evaluar la eficiencia de los dos principales procesos de tratamiento, lo que permitirá mejorar y optimizar la operación y mantenimiento de la planta en general. 2.6.9.3 Formato de Registro de Análisis Los datos de campo, así como de laboratorio deberán reportarse en formatos simples y los resultados transferidos a hojas resumen con el fin de evitar confusión por exceso de papeles. 2.6.10 REGISTRO PARA EL PERSONAL 2.6.10.1 Peligro con Instalaciones Eléctricas Previo al desmontaje de cualquier equipo eléctrico, deberá cortarse el suministro eléctrico correspondiente al equipo. Por ningún motivo se manipulará equipos eléctricos con las manos húmedas. 2.6.10.2 Enfermedades de Origen Hídrico El operador, auxiliar o cualquier otra persona que trabaje en la planta de tratamiento, al final de cada jornada deberá lavarse cuidadosamente las manos y la cara. De ser posible deberá tomar baño con jabón desinfectante. El mismo cuidado deberá tenerse a la hora de refrigerio. 2.6.10.3 Equipo de Seguridad a) Operador • Casco • Guantes • Botas de jebe • Mameluco Adicionalmente, deberá existir en el lugar un botiquín de primeros auxilios.

2.6.11 FILTRO BIOLÓGICO Un filtro biológico consiste en un tanque, usualmente de concreto, que contiene grava o piedra redonda como material filtrante, ver (Figura 5). Se utiliza para continuar el tratamiento iniciado por cámaras sépticas o tanques imhoff. El agua ingresa por el fondo a través de placas perforadas y sube por los espacios vacíos del material filtrante. En el material filtrante se forma una capa de organismos que descompone la materia orgánica. El agua residual filtrada se recoge por medio de canaletas instaladas en la parte superior del filtro. Es recomendable que existan al menos dos unidades en paralelo.

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2.6.11.1 Operación y mantenimiento de filtros biológicos ➢ El funcionamiento apropiado de los filtros biológicos depende en gran medida del material y el mantenimiento del proceso, a través del cual desciende el agua residual hasta el falso fondo, esté bien construido; así como de la calidad del relleno de grava o piedra. Este relleno debe ser de grava o piedra cuarzítica y no pizarrosa o de un material que se disgregue fácilmente; asimismo debe encontrarse limpio de material fino como arcilla o limo. En el lapso entre la recepción provisional y definitiva de las obras, debe comprobarse el funcionamiento correcto de estas unidades; de no ser así, es responsabilidad del constructor efectuar las correcciones necesarias. ➢ La puesta en marcha de los filtros biológicos no presenta problemas particulares. Una vez en operación debe cuidarse que el relleno de grava no se colme o se bloquee. De presentarse esta situación o al cabo de dos o tres años, deberá reducirse el caudal en una de las unidades en paralelo para posibilitar que la capa de organismos que rodea a las piedras o gravas reduzca su volumen. Una vez logrado esto se hará similar tarea con las otras unidades en paralelo. Deben limpiarse quincenalmente la capa superior con rastrillo para que recuperes su capacidad de filtración. 2.6.12 CÁMARA DE DESINFECCIÓN El impacto de las aguas residuales no tratadas en las fuentes de agua comunitarias ha puesto de presente diversas problemáticas de salud y seguridad. Los organismos potencialmente problemáticos en el agua residual doméstica incluyen a las bacterias entéricas, los virus y los quistes de protozoarios. Como respuesta a estas preocupaciones, la desinfección se ha convertido en uno de los mecanismos principales para la desactivación o destrucción de los organismos patógenos. Para que la desinfección sea efectiva, el agua residual debe ser tratada adecuadamente. El volumen de la cámara se calculó a través del tiempo de retención de 30 minutos.

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En cuanto al agente desinfectante se ha escogido al hipoclorito de calcio debido a la simplicidad de su manejo, principalmente por encontrarse en estado sólido. Esto permite un fácil almacenamiento y además de ser efectivo para el control de olores. La cámara de desinfección consta de un balde, un hipoclorador y una cámara húmeda donde se realizara la desinfección. 2.6.12.1 Mantenimiento de la Cámara ✓ Luego de realizada la limpieza interna de las cámaras se procede a su desinfección. ✓ Con la limpieza interna solamente se elimina la suciedad por lo que se tiene que desinfectar para matar todos los microbios. Esta actividad se realiza luego de la construcción o reparación de las instalaciones. ✓ Para desinfectar se requieren los siguientes materiales: ✓ Hipoclorito de calcio al 30 –35% ✓ Un balde ✓ Una cuchara sopera ✓ Un trapo ✓ Guantes de jebe para el operador ✓ Una escobilla ✓ Preparar la solución para la desinfección: disolver 6 cucharas soperas de hipoclorito de calcio al 30-35% en un balde con 10 litros de agua, o 3 cucharas soperas de hipoclorito de calcio de 6570% en 10 litros de agua. Luego disolver bien, removiendo cuidadosamente por espacio de 5 minutos. Para el caso la cámara de contacto (desinfección), el tanque de 500 litros se le adicionara 4.5 kg. (Equivalente a 300 cucharadas superas) de cloro de 30-35 %, removiendo cuidadosamente por espacio de 5 minutos. ✓ Con la solución preparada y un trapo frotar las paredes, piso y accesorios de la cámara húmeda. 2.6.12.2 Equipos y materiales ✓ Hipoclorador de PVC. ✓ Hipoclorito de calcio de 30 o 70%. ✓ Escobilla de plástico ✓ Varilla de madera o plástico igual o menor de 5 mm de diámetro. ✓ Equipo de protección personal. ✓ Baldes graduados en litros ✓ Romana o balanza de reloj ✓ Cuchara sopera ✓ Cronometro con segundero ✓ Baldes dosificadores ✓ Trapos para colar o coladores finos 2.6.12.3 Cloración •

Habilitar los agujeros obstruidos del hipoclorador con una varilla de plástico o de madera. Eliminar las impregnaciones calcáreas.

•

Limpiar y lavar el hipoclorador y sus componentes con agua y escobilla de plástico, interna y externamente.

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Figura N°01: Limpieza de Hipoclorador.

•

Limpiar y lavar el hipoclorador y sus componentes con agua y escobilla de plástico, interna y externamente.

•

Determinar el caudal de ingreso a la cámara de contacto en litros/segundo.

•

Determinar la cantidad del hipoclorito de calcio requerido para la cloración, según el caudal de ingreso a la cámara de contacto.

Cuadro N° : Cantidad de Hipoclorito según caudal de ingreso Caudal de Ingreso a la Cámara de Contacto

Hipoclorito de Calcio al 30% (Kilos)

Menor a 0.25 lps

1.0

Entre 0.26 a 0.75 lps

2.0

Entre 0.75 a 1.50 lps

4.0

•

Llenar cámara de contacto.

•

Esperar 30 minutos con el fin que el hipoclorito de calcio actué en la eliminación de microorganismos.

•

Registrar las actividades en el cuaderno del operador indicando la fecha, hora, lugar, responsable de las actividades, cantidad de cloro utilizado, los caudales de ingreso.

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