Top PDF Estudio de biodiscos como tratamiento secundario de aguas residuales domésticas

En la primera etapa y en un TRH de 4.5 horas se logró oxigenar la masa de agua proveniente del UASB (OD=0.3±0.3 mg/l), a valores promedio de 4.18±1.13 mg/l para una velocidad de rotación de 3 rpm y de 5.21±1.33 para una velocidad de rotación de 5 rpm, cantidades de oxígeno suficiente para que se lleve a cabo un proceso aerobio. Este valor se fue incrementando conforme atravesaba las etapas de biodiscos. De la figura 6, se puede observar valores picos de OD, como en la semana

6055813 UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN MART?N TARAPOTO FACULTAD DE ECOLOG?A ESCUELA ACAD?MICA PROFESIONAL DE INGENIER?A SANITARIA DEPARTAMENTO ACAD?MICO DE CIENCIAS AMBIENTALES ESTUDIO DE LA EFICIENCIA D[.]

obtener ecuaciones del modelo de regresión lineal, la cual servirá para realizar pronósticos, y finalmente proponer el biofiltro con las dimensiones técnicas y parámetros que influyen en el tratamiento secundario. La metodológica aplicada para la evaluación de los sistemas de tratamiento de aguas residuales mediante biodigestores se basa en la identificación del sistema, en un diagnóstico, en el registro histórico de datos de campo, en la frecuencia de muestreo, en el procesamiento y análisis de parámetros analizados y en la evaluación de resultados. La cual nos permite determinar el estado actual en cuanto a comportamiento operacional y a eficiencia operacional de remoción. Se determinó que el sistema está trabajando con una eficiencia de remoción alta para la fase primaria. Por otro lado, la eficiencia de tratamiento del sistema mediante los parámetros evaluados son: DBO5 (71%), DQO (69%), Sólidos totales en suspensión (76%). Se determinó también la eficiencia de remoción de Coliformes totales (64%), Coliformes fecales (87%), y Coliformes termo tolerantes (39%). Al comparar los valores determinados en el efluente con los límites máximos permisibles establecidos en el D.S. N° 003 – 2009 – MINAM, se concluye que el nivel de contaminación de la zona en estudio es alto ya que los contaminantes potenciales superan los límites máximos permisibles para la categoría 3: es decir afecta al agua de riego de vegetales y bebidas de animales, y la contaminación el agua subterránea.

por las distintas actividades de los usuarios del agua, es decir, la agricultura, ganadería, acua- cultura, doméstica, industrial, de servicios, etc. Contextualizamos aquí dicha problemática en el ámbito de los usuarios domésticos del agua, debido a que tiene una significativa importan- cia ya que es donde se ubican prácticamente las actividades de todos los seres humanos, mis- mas que impactan y afectan sensiblemente los servicios ambientales ecosistémicos, por que contaminan los mantos acuíferos y/o los cuer- pos de agua naturales superficiales y subterrá- neos, mediante la descarga de los siguientes factores: las aguas residuales con alto conteni- do de materia orgánica; las grasas y aceites; los detergentes y jabones; el drenaje, entre otros. Lo anterior, disminuye la disponibilidad del agua para uso humano en cantidad, sino es tratada y reutilizada, lo que resulta ser grave ya que “La demanda mundial del agua es pro- bable que aumente en las próximas décadas. El rápido crecimiento de las poblaciones llevará a un mayor consumo por parte de las personas, granjas, y empresas. Más personas se traslada- rán a las ciudades forzando aún más los sumi- nistros” (Maddocks, Young & Reig, 2015). En el escenario anterior, tenemos que México en el año 2040 se encontrará entre los países que sufrirán estrés hídrico extremadamente alto, ocupando el lugar 34 de 161 naciones evalua- das en el estudio; además, se pronostica que se enfrentarán altos niveles de escasez de agua que fluctúan entre un 40% a 80%, lo que es significativamente grave, por lo que represen- ta para la sociedad y los ecosistemas, ya que como se ha mencionado anteriormente, éstos requieren del recurso para su funcionamiento natural.

De los resultados obtenidos en el Sistema de Tratamiento 4 (T4), combinación de trampa de grasas, laguna anaerobia (biodigestor), con dos humedales artificiales de flujo subsuperficial horizontal en serie modificado como biojardines activados, usando como la antracita en un 50 % como sustrato en el biojardín N°2, se observa eficiencia de remoción de parámetros de Turbiedad (80,54 %), Sulfatos (63,88 %), Aceites y grasas (99,1 %), DBO (71,49 %), DQO (68,91 %), Sólidos Suspendidos Totales (97,35 %) y Coliformes Termotolerantes (93,95 %); estos superaron a los resultados obtenidos por Lindarte y Zárate (2015) en la tesis “Evaluación hidrodinámica de un humedal artificial de flujo subsuperficial a escala piloto utilizando como medios filtrantes antracita, carbón activado y coque y su efecto en un agua residual”, donde concluyen que los medios filtrantes en estudio muestran una remoción de materia orgánica biodegradable, con respecto al DBO5 sobre el lecho de carbón activado se dieron los resultados de 53,7 % y para el lecho de antracita de 7,3 %.

En esta investigación se evaluó la eficiencia de un sistema de tratamiento de aguas residuales, integrado por los tratamientos primarios, secundario y terciario que está diseñado para tratar aguas residuales domésticas de las ciudades siendo su objetivo principal eliminar materia orgánica y microorganismos patógenos, primeramente se levantó un diagnóstico de la infraestructura revisando cuales son las falencias y fortalezas que posee la planta, de esta manera se calculó los caudales de entrada y de salida, se trabajó con un caudal de 0,26 l/s obteniendo la caracterización física y química del afluente y del efluente del sistema, posteriormente estos datos se procesaron estadísticamente de lo cual se obtuvo una eficiencia total de 65,25%, dentro de estos valores están los parámetros del cloro residual, la demanda química de oxígeno expresada como DQO cuya eficiencia fue de 95%, la eficiencia del pH fue de 36,66%, el cloro obtuvo una eficiencia de 38%, mientras que la eficiencia de los sólidos fue de 92%, de lo cual se observa que los parámetros del pH y del cloro se encuentran por debajo de la eficiencias esperadas para mejorar la eficiencia se propone la revisión de toda la infraestructura de la planta, mientras que se recomienda la implementación y construcción de un pretratamiento, la implementación de una trampa de grasas, la construcción de un desarenado trapezoidal con un ángulo de 60°, cuatro rejillas dos para macrotamizado y dos para microtamizado , un agitador de hélice para un floculante y un floculante con el fin de que la cantidad de sólidos, lodos y arenas se retenga en un porcentaje muy alto, y una bomba dosificadora de cloro para mejorar los niveles de cloración que la planta tiene. De esta manera se obtiene la eficiencia de la planta de tratamiento y su propuesta es viable, con estas recomendaciones relacionadas con la operación y el mantenimiento de la planta son para que le permita cumplir con los estándares de vertimiento de efluente definidos por la legislación ambiental vigente.

La política pública para el sector de agua potable y saneamiento básico en Colombia establece como lineamiento estratégico la formulación de un “Plan Nacional de Manejo de Aguas Residuales” donde éste sea viable y sostenible económica, social y ambientalmente”. (Ministerio de Desarrollo Económico, 2002) Acorde con el Estudio Plan Decenal de las Aguas Residuales, realizado por la Contraloría General de la República (2001), Colombia cuenta con 237 plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas, de diferentes tecnologías (lodos activados, reactores anaerobios, lagunas de estabilización, entre otras) que tratan el 8% de los vertimientos que generan los municipios. Sin embargo, gran parte de estos sistemas presentan deficiencias en cuanto a su capacidad de remoción de contaminantes y no cumplen con el proceso completo de tratamiento. Así mismo, debido a que en la mayoría de los casos los recursos para la operación y mantenimiento de los sistemas existentes no están incluidos en la estructura de costos de los prestadores de servicios públicos, no ha sido posible garantizar la sostenibilidad de las inversiones, autorizándose incluir sólo a partir de 2006 los costos de tratamiento de agua residual en la tarifa de alcantarillado. Entre las conclusiones del III Foro Nacional del Agua efectuado en 2003 en la ciudad de Bogotá, de las 237 plantas de tratamiento de aguas residuales construidas en el país durante los últimos cinco años, sólo el 12 % funciona adecuadamente.

En este estudio se evaluó el tratamiento de Aguas Residuales Domésticas, en diferentes configuraciones de humedales construidos de flujo subsuperficial vertical (HFSSV) ubicados en la ciudad de Pereira, Colombia. Ocho unidades a escala piloto (1.09 m 2 ) fueron estudiadas haciendo comparaciones entre arena fina y grava media como sustratos, dos frecuencias de alimentación, así como la presencia o ausencia de la planta tropical Heliconia psittacorum. Los resultados revelaron que los sistemas basados en arena fueron significativamente más eficientes en la remoción de materia orgánica, nitrógeno amoniacal y sólidos suspendidos totales que los sistemas basados en grava, presentando tasas de remoción medias de 41 y 24 g m -2 d -1 de DQO; 32 y 15 g m -2 d -1 de DBO 5 ; 7 y 4 g

13. Reconociendo que una herramienta efectiva para la prevención del daño ambiental es la obligación, por parte del interesado, del Estudio de Impacto Ambiental (EIA) y de la propuesta de Planes de Manejo Ambiental (PMA), para cada caso, acompañando a las solicitudes de autorización para realizar actividades susceptibles de degradar o contaminar el ambiente, que deben someterse a la revisión y decisión de las autoridades competentes. El Estado Ecuatoriano establece como instrumento obligatorio previamente a la realización de actividades susceptibles de degradar o contaminar el ambiente, la preparación, por parte de los interesados a efectuar estas actividades, de un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) y del respectivo Plan de Manejo Ambiental (PMA) y la presentación de éstos junto a solicitudes de autorización ante las autoridades competentes, las cuales tienen la obligación de decidir al respecto y de controlar el cumplimiento de lo estipulado en dichos estudios y programas a fin de prevenir la degradación y la contaminación, asegurando, además, la gestión ambiental adecuada y sostenible. El Estudio de Impacto Ambiental y el Plan de Manejo Ambiental deberán basarse en el principio de lograr el nivel de actuación más adecuado al respectivo espacio o recurso a proteger, a través de la acción más eficaz. 15. Reconociendo que se han identificado los principales problemas ambientales, a, los cuales conviene dar una atención especial en la gestión ambiental, a través de soluciones oportunas y efectivas. El Estado Ecuatoriano, sin perjuicio de atender todos los asuntos relativos a la gestión ambiental en el país, dará prioridad al tratamiento y solución de los siguientes aspectos reconocidos como problemas ambientales prioritarios del país: - La pobreza, (agravada por el alto crecimiento poblacional frente a la insuficiente capacidad del Estado para satisfacer sus requerimientos, principalmente empleo).

Se realizó el diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas para la Parroquia Matriz Guamote con el objetivo de disminuir la contaminación del Río Guamote. Para desarrollar este estudio se empleó el método experimental utilizando muestreo de aguas compuestas para su caracterización. Los análisis del agua residual determinaron que la DBO, DQO, coliformes fecales, nitrógeno total y sulfuros son las variables de análisis para el diseño del sistema de tratamiento ya que se encuentran fuera de la normativa vigente del país. Para eliminar la mayor cantidad de contaminantes se dimensionó el sistema de tratamiento proyectado a 15 años para una población de 3311 habitantes y a un caudal de diseño de 1477,44 m 3 /día, teniendo como operaciones un sistema de rejillas, un tanque de sedimentación Imhoff y un filtro anaerobio de flujo ascendente con un lecho filtrante compuesto de grava de 0,80 m y carbón activado de 0,50 m de espesor. Al realizar la caracterización del agua tratada se obtiene los siguientes resultados: 7,42 pH, 140 mg/L Demanda Química de Oxígeno, 98 mg/L Demanda Bioquímica de Oxígeno, 4,16 mg/L Nitrógeno Total, <1 UFC/100ml Coliformes Fecales y 0,063 mg/L Sulfuros; con estas operaciones se obtendrá una reducción orgánica y microbiológica del 87,87%, por tanto concluyo que en mi estudio los parámetros establecidos cumplen con la normativa ambiental. Se recomienda al GAD Municipal del cantón Guamote implementar el sistema de tratamiento de aguas residuales domésticas para cumplir con los parámetros establecidos en el Texto Unificado de Legislación Secundaria del Ministerio del Ambiente.

Los biosólidos pueden contener cierta concentración de metales pesados tales como el boro, cadmio, cromo, plomo, níquel, mercurio, plata y zinc ( que pueden ser expresados en ppm), los cuales son micronutrientes esenciales requeridos por las plantas, y a bajas concentraciones constituyen un aporte nutritivo al suelo, sin embargo a altas concentraciones pueden ser tóxicos. Dichos metales están en función de los residuos industriales que podrían ser descargados al alcantarillado. En las grandes ciudades es común que muchas industrias descarguen sus efluentes a través de la red de alcantarillado, los cuales, aunque cumplen con las normativas de descarga, poseen concentraciones de metales que se unen a las aguas servidas que posteriormente serán tratadas en las plantas de tratamiento.

A escala de laboratorio se realizaron pruebas para determinar las mejores variables de operación, con lo que se obtuvo que al trabajar a un porcentaje de recirculación del 65 % de la biomasa, se obtiene una eficiencia de remoción de la materia orgánica del 90 % en el tratamiento anaerobio y además permite que el efluente tratado cumpla con las normas de calidad del agua para descarga a una fuente de agua dulce o al alcantarillado, y cuando se realiza un proceso de desinfección con hipoclorito de sodio se tiene agua apta para el riego agrícola, ya que en este último proceso se eliminan las bacterias patógenas que pueden estar presentes en el efluente.

2. Extraer los sólidos flotantes grandes y la arena (a veces, también la grasa). Normalmente las plantas están diseñadas para tratar un volumen de agua constante, lo cual debe adaptarse a que el agua servida producida por una comunidad no es constante. Hay horas, generalmente durante el día, en las que el volumen de agua producida es mayor, por lo que deben instalarse sistemas de regulación de forma que el caudal que ingrese al sistema de tratamiento sea uniforme.

3) Cisterna de almacenamiento C-01: En esta se captará el suministro de las aguas anteriormente mencionadas y las cuales al pasar por un tratamiento primario (filtrado) serán óptimas para su uso en inodoros y riego. (Ver anexo E). Las cisternas están fabricadas con resina de polietileno de la más alta calidad aprobado por la FDA (Food and Drug Administration) adecuado para el manejo de alimentos y almacenamiento de agua por no producir olor ni sabor. Ver tabla 10. Se tiene que tomar en cuanta que la cisterna de almacenamiento tendrá que ir enterrada, por lo que deberá cumplir de acuerdo a cada tipo de suelo ciertas condiciones. Ver tabla 11.

El pretratamiento prepara a las aguas residuales para los siguientes tratamientos, mediante la eliminación de espuma aceitosa, escombros flotantes y arenilla, los cuales puedan afectar el desarrollo normal de los procesos ecológicos y estropear los equipos mecánicos (Mihelcic & Zimmerman, 2012), los mecanismos de remoción de sólidos gruesos generalmente utilizados en este pretratamiento son los de tipo físico como: rejillas, cribas o trituradores (Von Sperling, 2012). Los sistemas de tratamiento previos a veces funcionan con poco o ningún consumo de energía eléctrica, esto va depender de las condiciones topográficas y otros factores, pero por lo regular es necesario implantar un sistema semiautomatizado (Seoánez, 2005). 2.4.1.2 TRATAMIENTO PRIMARIO.

El afluente a la Planta de Tratamiento es recibido en una cámara de rejas, la cual está construida de hormigón armado, tiene forma octogonal y mide 3.15 m de largo por 1m de ancho (Fig. 2.1). La misma consta de una reja de 35 barras verticales, separadas 2cm entre sí, con una inclinación de 45º y ubicada a unos 0.80 m de la entrada. Este aditamento se utiliza para retener los sólidos gruesos existentes en el agua residual – entre ellos los de origen fecal–, y de esta forma facilitar la operación en las etapas posteriores, así como proteger las bombas, válvulas, conductos y otros elementos contra los posibles daños y obstrucciones provocados por la presencia de tejidos y objetos de gran tamaño. El método utilizado para la limpieza de esta reja es manual.

Los análisis mostraron parámetros fuera del rango permisible en oxígeno, salinidad, demanda bioquímica de oxigeno (DBO) y demanda química de oxigeno (DQO), mientras que, temperatura, pH, y solidos totales disueltos cumplen con los requerimientos necesarios. Con las investigaciones realizadas es evidente un segundo tratamiento a las aguas residuales, y su realización se debe dar por medio de tecnologías limpias que permitan el uso del agua para actividades agrícolas y ganaderas, basándose en una propuesta de tratamiento de las aguas por medio de humedales artificiales con vegetación acuática.

Referencia bibliográfica sugiere que para caudales inferiores a 0.0538 m 3 /s se recomienda instalar rejillas de limpieza manual, que estarán ubicadas a continuación del canal de llegada con la finalidad de retener el material grueso que lleva consigo el agua residual. En la Norma Ecuatoriana para Estudio y Diseño de sistemas de agua potable y Disposición de Aguas Residuales para poblaciones mayores a 1000 habitantes se sugiere que las barras sean de sección rectangular y que se dispongan con una inclinación de 44 a 60º con respecto a la horizontal.

Por ello el Dr. José Tohá en la década de los 90 en la Universidad de Chile en el Laboratorio de Biofísica realizó esta investigación con la finalidad de implementar un innovador y económico sistema de tratamiento de aguas residuales mediante biofiltración utilizando lombrices, como resultado se logró de una manera exitosa la eliminación de materia orgánica y de microorganismos perjudiciales para una población de 1000 personas en Melipilla – Chile, gracias al Fondo de Fomento al Desarrollo Científico y Tecnológico (FONFEF) fue posible la creación de una planta piloto que laboró por dos años. (Fajardo , 2013, p. 1).

El el diseño considerar una pendiente elevada, para que exista mayor presión y así pueda llegar toda el agua residual al último punto de la tubería; y que la tubería seguida del tanque séptico sea de 3” o mayor, para que exista un mayor caudal de descarga así al llegar al reductor de ¾” la presión se incremente. La tubería para obtener el efluente sea enterrada 10 cm más profundo de lo excavado, debido que la mayor parte del tratamiento se realiza en contacto con el suelo; finalmente, la cámara séptica este enterrada, debido a que es un tratamiento anaerobio. Escoger una zona alta en que no se forme charcos o se inunde cuando llueve. Mantener la mayor distancia posible desde el sistema de tratamiento a cuerpos de agua superficiales (lagunas o arroyos), a perforación de extracción de agua, a los límites del terreno y a las edificaciones propias de los vecinos.