diagnostico de aguas residuales

8/12/2019 Diagnostico de Aguas Residuales

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DIAGNSTICO DE LA CONTAMINACIN ORIGINADO POR LA

DESCARGA DEL COLECTOR MALAMBO SOBRE LA CALIDAD

DEL RIO SANTA Y PROPUESTA DE TRATAMIENTO.

I. RESUMEN

Uno de los problemas ms grandes que ocasionan la contaminacin del rio santa

es la descarga directa de las aguas residuales al cuerpo receptor. La descarga

del colector malambo es una de ellas la cual rene todas las aguas residuales de

la zona urbana de ciudad caraz.

En este trabajo de investigacin se realizara el Diagnstico de la

contaminacin originado por la descarga del colector malambo sobre la calidad

del rio santa y propuestas de disminucin. Par el cual se ha planteado laconstruccin de una planta de tratamiento de aguas residuales mediante

tratamiento preliminar (cmara de rejas, medidor de caudal y desarenador),

tratamiento primario (tanque imoff) y tratamiento secundario (filtro percolador)

el cual se encontrara ubicado en el sector malambo tambin se efectuara una

cmara de bombeo, trasvase y lnea de impulsin hasta el reservorio de

almacenamiento y posteriormente a una laguna de maduracin con el propsito

de disminuir los huevos de helmintos el cual estar ubicado en la parte alta de la

comunidad de Shingal. Con el propsito de reutilizar el agua tratada para uso

forestal y agrcolas


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II. INTRODUCCIN

En el presente trabajo definiremos la alternativa de solucin al problema que

genera el vertimiento de aguas residuales del colector malambo teniendo en

cuenta las normativas vigentes como son el reglamento nacional de

edificaciones OS 090, las ECAS, ANA y los parmetros de lmites mximos

permisibles.

Tambin detallaremos el sistema de tratamiento sus procesos y el rea donde se

proyectara dicha planta teniendo en cuenta el rehus de esta agua para fines

forestales y agrcolas los cuales estn ubicados en la parte alta de shingal.

III. REVISIN LITERARIA3.1.LEY DE RECURSOS HDRICOS (LEY N 29338, 2009)

Esta Ley propicia el cambio en el modo de pensar y en las actitudes sobre el

valor, uso y gestin del agua por todos los sectores sociales y productivos, en

especial la agricultura, para que su aprovechamiento sea eficiente y productivo,

poniendo especial inters en minimizar los impactos en los ecosistema, como se

puede apreciar en los siguientes: Artculo 75.- Proteccin del agua, Artculo

76.- Vigilancia y fiscalizacin del agua y Artculo 79.- Vertimiento de agua

residual.

3.2. DE LOS LMITES MXIMOS PERMISIBLES (LMP) Y ESTNDARES DE

CALIDAD DEL AGUA (ECA).

Los Estndares de Calidad Ambiental (ECA) se definen como la concentracin

de los parmetros fsicos, qumicos y biolgicos en el agua en su condicin de

cuerpo receptor, que no representa riesgo significativo para la salud de laspersonas ni del ambiente. El ECA es obligatorio en el diseo de las normas

legales, polticas pblicas y en el diseo y aplicacin de todos los instrumentos

de gestin ambiental. Es por ello que el diseo de las PTAR debe considerar el

ECA del cuerpo receptor.


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Por su parte, los Lmites Mximos Permisibles (LMP) se definen como la

concentracin de los parmetros fsicos, qumicos y biolgicos que caracterizan

un efluente, que al ser excedido causa o puede causar daos para la salud,

bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por las

autoridades competentes. 1

3.3. DEL NIVEL MNIMO DE TRATAMIENTO:

Como complemento, la Norma Tcnica OS.090 del Reglamento Nacional de

edificaciones, norma el desarrollo de proyectos de tratamiento de aguas

residuales, en su numeral 4.3.11 establece que en ningn caso se permitir la

descarga de aguas residuales sin tratamiento a un cuerpo receptor, aun cuando

los estudios del cuerpo receptor indiquen que no es necesario el tratamiento.

Seala que el tratamiento mnimo que debern recibir las aguas residuales antes

de su descarga deber ser el tratamiento primario. Es decir, un nivel de

tratamiento capaz de remover la materia orgnica sedimentable, entre los que se

encuentra el tanque Imhoff, el tanque sptico, el tanque o laguna de

sedimentacin y las lagunas en general, aunque estas ltimas se encuentren

dentro los procesos de tratamiento secundario, que es un objetivo adicional

alcanzado mediante el tratamiento primario.

2

3.4. DEL NIVEL LOCAL EN MATERIA AMBIENTAL:

Competencias ambientales de los gobiernos locales, segn la Ley N 27972, Ley

Orgnica de Municipalidades y asimismo, la Ley N 27783, Ley de bases de la

descentralizacin.3

3.5. AGUAS RESIDUALES:

Es un tipo de agua que est contaminada con sustancias fecales y orina,

procedentes de desechos orgnicos humanos o animales. Su importancia es tal

1FUENTE OMS.

2FUENTE RNE. OS 090

3FUENTE MINISTERIO DEL AMBIENTE


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que requiere sistemas de canalizacin, tratamiento y desalojo. Su tratamiento

nulo o indebido genera graves problemas de contaminacin.

3.6. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES:

Toda agua servida o residual debe ser tratada, tanto para proteger la salud

pblica como para preservar el medio ambiente. Antes de tratar cualquier agua

servida debemos conocer su composicin. Esto es lo que se llama

caracterizacin del agua. Permite conocer qu elementos fsicos, qumicos y

biolgicos estn presentes y da la informacin necesaria para que los ingenieros

expertos en tratamiento de aguas puedan disear una planta apropiada al agua

servida que se est produciendo.

Una Planta de Tratamiento de Aguas Servidas debe tener como propsito

eliminar toda contaminacin qumica y bacteriolgica del agua que pueda ser

nociva para los seres humanos, la flora y la fauna, de manera que el agua sea

devuelta al medio ambiente en condiciones adecuadas. El proceso, adems,

debe ser optimizado de manera que la planta no produzca olores ofensivos hacia

la comunidad en la cual est inserta. Una planta de aguas servidas bien operada

debe eliminar al menos un 90% de la materia orgnica y de los

microorganismos patgenos presentes en ella.

3.7.ETAPAS DEL TRATAMIENTO DEL AGUA RESIDUAL.

El proceso de tratamiento del agua residual se puede dividir en cuatro etapas:

pre tratamiento, primaria, secundaria y terciaria.

a) Etapa preliminar

Cumple dos funciones:

1. Medir y regular el caudal de agua que ingresa a la planta

2. Extraer los slidos flotantes grandes y la arena (a veces, tambin la grasa).


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Normalmente las plantas estn diseadas 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 da, en las que

el volumen de agua producida es mayor, por lo que deben instalarse sistemas de

regulacin de forma que el caudal que ingrese al sistema de tratamiento sea

uniforme.

Asimismo, para que el proceso pueda efectuarse normalmente, es necesario

filtrar el agua para retirar de ella slidos y grasas. Las estructuras encargadas de

esta funcin son las rejillas, tamices, trituradores a veces, desgrasadores y

Desarenadores. En esta etapa tambin se puede realizar la pre aireacin, cuyas

funciones son: Eliminar los compuestos voltiles presentes en el agua servida,

que se caracterizan por ser malolientes, y Aumentar el contenido de oxgeno del

agua, lo que ayuda a la disminucin de la produccin de malos olores en las

etapas siguientes del proceso de tratamiento.

b) Etapa primaria

Tiene como objetivo eliminar los slidos en suspensin por medio de un

proceso de sedimentacin simple por gravedad o asistida por coagulantes y

floculantes. As, para completar este proceso se pueden agregar compuestos

qumicos (sales de hierro, aluminio y polielectrolitos floculantes) con el objeto

de precipitar el fsforo, los slidos en suspensin muy finos o aquellos en

estado de coloide.

Las estructuras encargadas de esta funcin son los estanques de sedimentacin

primarios o clarificadores primarios. Habitualmente estn diseados para

suprimir aquellas partculas que Tienen tasas de sedimentacin de 0,3 a 0,7mm/s. Asimismo, el perodo de retencin es normalmente corto, 1 a 2 h. Con

estos parmetros, la profundidad del estanque flucta entre 2 a 5 m.

En la mayora de las plantas existen varios sedimentadores primarios y su

forma puede ser circular, cuadrada o rectangular.


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c) Etapa secundaria

Tiene como objetivo eliminar la materia orgnica en disolucin y en estado

coloidal mediante un proceso de oxidacin de naturaleza biolgica seguido de

sedimentacin. Este proceso biolgico es un proceso natural controlado en elcual participan los Microorganismos presentes en el agua residual, y que se

desarrollan en un reactor o cuba de aireacin, ms los que se desarrollan, en

Menor medida en el decantador secundario. Estos microorganismos,

principalmente bacterias, se alimentan de los slidos en suspensin y estado

coloidal produciendo en su degradacin anhdrido carbnico y agua,

originndose una biomasa bacteriana que precipita en el decantador secundario.

As, el agua queda limpia a cambio de producirse unos fangos para los que hay

que buscar un medio de eliminarlos.

d) Etapa terciaria

Tiene como objetivo suprimir algunos contaminantes especficos presentes en

el agua residual tales como los fosfatos que provienen del uso de detergentes

domsticos e industriales y cuya descarga en cursos de agua favorece la

eutrofizacin, es decir, un desarrollo incontrolado y acelerado de la vegetacin

acutica que agota el oxgeno, y mata la fauna existente en la zona. No todas las

plantas tienen esta etapa ya que depender de la composicin del agua residual

y el destino que se le dar.

3.8.DIRECTRICES SANITARIAS PARA EL USO DE AGUAS RESIDUALES.

Expertos de la OMS, establecieron unas directrices sobre el uso de las aguas

residuales en la agricultura, en las que tienen en cuenta el contenido de

organismos patgenos y el destino especfico del agua.

Estas directrices se refieren a tres aplicaciones distintas del riego, que son:

Categora A: El riego de cultivos cuyas producciones puedan ser consumidas

fresco; riego de campos de deportes o de parques pblicos. El grupo de riesgo


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de infecciones est integrado por los trabajadores, los consumidores de los

cultivos, los deportistas y el pblico en general. Este es el caso en que las

exigencias de calidad deben ser ms restrictivas debido al alto riesgo que esta

actividad supone.

Categora B: riego de cereales, cultivos industriales, forrajeros, pastos y

cultivos leosos. En este caso se estima que el grupo de riesgo est integrado

principalmente por los trabajadores que intervienen en las labores de desarrollo

y recoleccin de los cultivos.

Categora C: Riego de cereales, cultivos industriales, forrajeros, pastos y

cultivos leosos que se realice mediante riego localizado, de forma que la

exposicin de los trabajadores, o el pblico en general, no sea significativa.

IV. MATERIALES

4.1. Herramientas para realizar el reconocimiento la zona de investigacin:

Machetes

Cmara fotogrfica

4.2. Kit de Herramientas y Equipos para la toma de muestra, datos y

levantamiento topogrfico: Cinta mtrica (20m)

GPS

Equipo topogrfico

Wincha (3m)

4.3. Materiales para toma de muestra y datos:

Guantes

Guardapolvo

Mascarilla

Cooler

Botellas esterilizadas (1 lt)

4.4. Medio transporte:

Camioneta


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V. MTODOS

5.1. Mtodos Anlisis en campo

La medicin de los parmetros en el colector se realizar por un periodo de cinco

(05) campaas. Se usar un equipo digital multiparmetrico, WTW multiline P4,

modelo F/SET-3 facilitado por el Laboratorio de Calidad Ambiental de la Facultad

de Ciencias del Ambiente de la Universidad Nacional Santiago Antnez de

Mayolo UNASAM, que registra los siguientes parmetros:

Parmetro Mtodo

Conductividad Elctrica APHA 2510 BpH APHA 4500-H+BTemperatura APHA 2550 B.Turbiedad APHA 2130 B.Oxgeno Disuelto APHA 4500-0 G.FUENTE: Laboratorio de Calidad Ambiental UNASAM

5.2. Procedimiento para el aforo de caudales

Para medir el caudal de las aguas residuales en la tubera del emisor, se seguirn

los siguientes pasos:

1. Medir la pendiente longitudinal de la tubera del emisor.

2. Medir el dimetro interior de la tubera del emisor.

3. Calcular el tirante de agua en la tubera del emisor, haciendo uso de una

Wincha.

4. El coeficiente de Manning ser igual a 0.011, porque la tubera es de PVC.

5. Con los valores previamente calculados en los pasos anteriores se estimarn loscaudales.


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5.3. Anlisis en laboratorio

Se analizarn los siguientes parmetros en el Laboratorio de Calidad Ambiental de

la Facultad de Ciencias del Ambiente de la Universidad Nacional Santiago

Antnez de Mayolo UNASAM

Parmetro Unidad de Medida MtodoGiardia Lambia 1627 EPA;9711B 9711B APHA; 1623EPA

Huevos de Helmintos Huevos/100 APHA; 1623 EPAFosfato mg/l PO4

13 VanadatomolibdatoSlidos Sedimentables mg/l APHA 2540 F.Slidos Totales mg/l APHA 2540 B.Slidos Totales Disuelto mg/l APHA .2540 C

N-Nitratos mg/lN03-

NitrospectralDemanda Bioquimica de Oxgeno mg/l DBO5 APHA 5210 B.Demanda Qumica de Oxgeno mg/l DQO Oxidacin Acido cromosulfuricoColiformes Fecales o termotolerantes NMP/100 ml APHA 9221 C.

FUENTE: Laboratorio de Calidad Ambiental UNASAM

5.4. Numero de muestras. En el cuadro se muestra el nmero de muestras y

puntos de muestreo.

FUENTE: Laboratorio de Calidad Ambiental UNASAM 2011.

Parmetro Numero deMuestras Puntos deMuestreo

ANALISIS DE CAMPO DESCARGA

Giardia Lambia

6 muestreopor da por 5

das

ColectorMalambo

Huevos de HelmintosFosfato

Slidos Sedimentables

Slidos Totales

Slidos Totales Disuelto

N-Nitratos

Demanda Bioqumica de Oxgeno

Demanda Qumica de Oxgeno


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5.5. Tipo de muestra.

Las condiciones de muestreo de efluentes o vertimientos varan ampliamente y

muchas influencias como el clima o ubicacin de la muestra podran requerir

modificaciones a la metodologa de muestreo. Para el caso del colector Malambo lasmuestras tomadas sern de tipo compuesto, con muestras tomadas cada 2 horas

durante la jornada de trabajo, este procedimiento se sigue por 5 campaas. Para el

muestreo del agua superficial del ro Santa en el punto de descarga, el muestreo ser

de tipo puntual.

Los recipientes de las muestras sern rotuladas correctamente conteniendo en las

etiquetas las siguiente informacin: Procedencia, nombre de la fuente, punto de

muestreo, fecha de muestreo, fecha de entrega, tcnicas de preservacin,

responsable del muestreo y otros datos relevantes como: aspectos climticos

(estado del tiempo, temperatura), flujo, mediciones de parmetros de campo.

5.6. Modelo Matemtico (Evaluacin del impacto)

Para evaluar el impacto de la descarga del colector Malambo sobre la calidad del

Agua en el ro Santa, se usar el modelo matemtico de Streeter y Phelps para

predecir la dilucin de los contaminantes a travs de las ecuaciones de balance de

masa y mezcla completa en el tramo de 100.0 m de distancia aguas arriba y aguas

abajo del punto de descarga del colector.

5.7. Acciones sobre el terreno

5.7.1. Levantamiento topogrfico

Se usaran los siguientes documentos y equipos: Mapa cartogrfico, GPS, equipo deestacin total, prismas porttiles, wincha de 50.0m, Mapa cartogrfico, una libreta

de campo, equipos de radio, chalecos reflectivos.


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5.7.2. Estudio de suelos.

Se usaran los siguientes documentos y equipos: Mapa cartogrfico, GPS, picota,

lampas pequeas y grandes para excavacin, bolsas para toma de muestras de

calicata, una wincha de 3.0m, yeso en polvo para marcado de suelo, estacas defierro de 30.0cm, bolgrafo y marcado de tinta indeleble.

5.8. Alternativa de tratamiento en el sector Malambo:

Para el presente estudio, la alternativa de tratamiento a optarse es la de Una planta

de Tratamiento por tanque imoff y filtro percolador ser seleccionada de acuerdo a

las caractersticas del agua residual, al caudal y a la disponibilidad del terreno y

recursos financieros

5.9. Alternativas de reus del agua tratada en el sector Shingal

Por la escasez de agua en la Cordillera negra, el agua residual previamente tratada

en la planta de tratamiento propuesta y, ser usada en agricultura, para riego de tallo

alto y riego de sembros de plantones forestales en el sector Shingal; para ello se

evaluaran las guas recomendadas por la Organizacin Mundial de la Salud (OMS)

para reso de agua tratada; y se propondr la estructura necesaria para laconduccin del agua residual hasta el sector Shingal.


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VI. RESULTADOS

DATOS DE LABORATORIO Y CAMPO


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CODIGO DESCRIPCION UNIDAD DE METODO LIMITE DE FECHA

LABORATORIO PARAMETROS MEDIDA DETECCION MARTES LUNES MIERCOLES SABADO SABADO

04-12-2007 10-12-2007 19-12-2007 29-12-2008 12/01/2008

AP ANALISIS PARASITOLOGICO

AP05 GIARDIA LAMBIA 1627 EPA 9711B 97115 APHA 1623 Ausencia AUSENCIA AUSENCIA AUSENCIA 20 AUSENCIAAP06 HUEVO DE HELMINTOS 1628 EPA 9711B 97115 APHA 1623 Ausencia 40 5 30 AUSENCIA 80

FQ ANALISIS FISICOQUIMICO

FQ20 FOSFATOS mg/l PO13 Vanadatomolibdato 0,5 7 9,4 11,1 9,9 9,7

FQ26 SOLIDOS SEDIMENTABLES mg/l Part 2540 F 1 3 2 1 3 1

FQ27 SOLIDOS TOTALES mg/l Part 2540 B 1 301 294 360 439 310

FQ28 SOLIDOS TOTALES DISUELTOS mg/l Part 2540 C 1 212 214 229 240 91

NU ANALISIS DE INDICADORES DE CONTAMINANTES BIOQU IMICO

NU04 NITRATOS mg/l NO-3 Nitrospectral 0,2 0,3 1,6


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MARTES LUNES MIERCOLES DOMINGO SABADO

MEDIDA DETECCION 04-12-2007 10-12-2007 19-12-2007 23-12-2007 12-01-2008


FQ 12 CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Scm-1 Pat 2510 B 0,1 470 447 572 491 517

FQ 23 Ph UNIDADES Pat 4500 H+B 0,01 7,41 9,47 7,79 7,3 7,69

FQ 35 TEMPERATURA C Pat 2550 B 0,1 20,1 21,3 20,9 20,5 19,3FQ 36 TURBIEDAD UNT Pat 2130 B 0,01 279 278 400 266 327

CB ANALISIS DE INDICADORES DE CONTAMINACION MICROBIOLOGICA E IDENTIFICACION DE PATOGENOS

CB03 OXIGENO DISUELTO mg/l Part 4500 -O G 0,01 2,47 2,91 2,91 2,91 3,07

RESUMEN DE REPORTES DE PARAMETROS DE CAMPO (RIO SANTA A 100 m AGUA ARRIBA DE LA DESCARGA)


PARAMETROS MEDIDA DETECCION MARTES LUNES MIERCOLES DOMINGO SABADO

04- 12-2007 10-12-2007 19- 12- 2007 23- 12-2007 12-01-2008


FQ 12 CONDUCTIVIDAD ELECTRICA Scm-1 Pat 2510 B 0,1 240 250 250 191 185

FQ 23 Ph UNIDADES Pat 4500 H+B 0,01 7,86 7,86 7,84 7,67 7,65

FQ 35 TEMPERATURA C Pat 2550 B 0,1 17,5 19,4 19,6 16,5 17,2FQ 36 TURBIEDAD UNT Pat 2130 B 0,01 76 43,6 40 39,6 70,8

CB ANALISIS DE INDICADORES DE CONTAMINACION MICROBIOLOGICA E IDENTIFICACION DE PATOGENOS

CB03 OXIGENO DISUELTO mg/l Part 4500 -O G 0,01 5,92 6,59 6,67 7,22 6,29

RESUMEN DE REPORTES DE PARAMETROS DE CAMPO (DE LA DESCARGA)


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H = 0.32 m

V = 0.3

b = 1.42 m

b = 1.45 m

0.135 0.41 0.32 0.46 0.29

0.075 0.28 0.19 0.27 0.28

0.037 0.18 0.09 0.12 0.30

La longitud del desarenador se estima por la ecuacin:

L = 7.89 m

L = 7.90 m

El rea longitudinal del desarenador se obtiene mediante la ecuacin:

A = 11.46 m2

Tasa de escurimiento superficial para el caudal medio, Qmed

Tes = 563.9 m3/m2 . dia ok

600 m3/m2.dia < 635.3 m3/m2.dia < 1600 m3/m2.dia

Cantidad de material retenido suponiendo los datos de Marais (1971)

q = 484.44 l/dia 0.48 m3/dia

P = 0.634 m

P = 0.700 m

DIMENSIONAMIENTO DEL DESARENADOR

V=Q/S

(m/s)

Q

(m3/s )

Suponiendo una limpieza cada 15 dias, la profundidad util del deposito inferior de arena

sera:

El desarenador tendr dos canales iguales y paralelos. El dimencionamiento se establece

para un canal. El nivel del canal se determina por medio del resalto z. La altura mxima de

la lamina de agua en el desarenador es dada por la ecuacin:

El ancho del desarenador se estima por la ecuacin siguiente: suponiendo una velocidad

V = 0.30 m/s.

La estimacin de las velocidades reales para los diferentes caudales se obtiene utilizando

el modelo de la siguiente tabla. , los valores obtenidos son adecuados, pues las

velocidades reales no deben tener diferencias mayores de +- 20% con respecto al valor

terico adoptado es decir, V = 0.30 m/s.

H

(m)

(H - Z)

m

S=b*(H-Z)

(m2)

ZHmxH =

VH

Qb mx

.=

( )ZHxxHL mx == 2525

bxA=

A

xQTes med

4.86=

1000

75*4.86*med

Qq =

A

tqp

*=


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DATOS:= 135 l/s.

= 75 l/s.

= 37 l/s.

= circular

= 1.79

= 1/4 0.0064 m

= 1 0.0254 m

= 0.60 m/s.

= 45

= 9.81 m/s.

1.- EFICIENCIA

E = 0.800

2.- AREA UTIL (Au)

Area til en rejas (m2) Au = Q max / V = 0.22 m2

Area til en rejas (m2) Au = Q prom / V = 0.12 m2

Area til en rejas (m2) Au = Q min / V = 0.06 m2

3.- AREA TOTAL (At)

Area total (m2) para Q max At = Au / E = 0.28 m2

Area total (m2) para Q prom At = Au / E = 0.16 m2

Area total (m2) para Q min At = Au / E = 0.08 m2

4.- LONGITUD DEL CANAL (L)

t = 3

L = 2.257 m

L = 2.30 m

Angulo de inclinacion

Gravedad

Q minimo (l/s)

Forma de la barra

valor de K =

Espesor de barra, "e" (pulg)

Separacin entre barras,"a"(pulg)

Velocidad en rejas,V (m/s)(0.6 - 0.75)

La rejilla ser de barras de seccin rectangular de 3/8" x 1 " (10cm x 40 cm), con

espaciamiento libre (abertura), a=1" (2.54 cm).

Suponiendo que para el caudal maximo la velocidad atraves de la regilla es igual a

0.60 m/s, se estima el area util necesaria para el escurrimiento:

DIMENCIONAMIENTO DE LAS REJILLAS

Q mximo (l/s)

Q promedio (l/s)

ea

aE

+=

V

Q

Au

max

=

E

A uS =

t g

BL

2

=


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5.- ANCHO DEL CANAL (b)

b = 0.9 m 0.90 m

6.- CALCULO DE VELOCIDADES

0.135 0.41 0.32 0.28 0.22 0.600.075 0.28 0.19 0.17 0.13 0.560.037 0.18 0.09 0.08 0.06 0.61

7.- PERDIDA DE CARGA

01) Rejas Limpias

V = 0.60

PERDIDA DE CARGA EN REJAS LIMPIAS

CASO 1 FORMULA DE KISCHMER

Hf = 0.0037 m

CASO 2 FORMULA DE METCALF Y EDDY

u = 0.4800

Hf = 0.0094 m

V=Q/Au

(m/s)

La estimacin de las velocidades reales para los diferentes caudales se obtiene utilizando el

modelo de la siguiente tabla:

los valores obtenidos son adecuados, pues las velocidades reales no deben tener diferencias

mayores de +- 20% con respecto al valor terico adoptado es decir, V = 0.60 m/s.

Au=S*E

(m2)

Q

(m3/s )

H

(m )

(H - Z)

m

S=b*(H-Z)

(m2)

ZH

S

H

Sb

==

max

g

VSen

a

eKHf

*2*)(**

23/4

=

( )g

VHf

*2*

7.0

122

=

EV*=


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PERDIDA DE CARGA EN REJAS SUCIAS

02) Rejas Obstruidas (50%)

V ' = 2V V` = 1.20 m/s.

CASO 1 FORMULA DE KISCHMER

Hf = 0.0146 m

CASO 1 FORMULA DE METCALF Y EDDY

Hf = 0.0881 m

8.- NUMERO DE BARRAS

n = 28.55

n = 28.60 Barras

8.- LONGITUD DE BARRAS

L = 0.4038 m

9.- COTAS DE TERRENO

Coef Manning (n) 0.013 DATO

Pendiente (S) 0.082 DATO

Diametro teorico de la tuberia (D) 0.4064 m

Diametro teorico de la tuberia (D) 406.400 mm

Diametro Comercial de la tuberia (D) 400

Para seccion llena K = 2083

Area para seccion llena A = 0.12566

Para la seccion llena, el caudal sera (Qi)

Qi = K * SQi = 596 Lt/s

Velocidad (V)

V = Qi / Area 4.74 m2

)1(** ++= nenab

ea

ebn

++

=

`HfHL +=


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VALORES DE LA LAMINA DE AGUA "y"

Q max / Qi 0.2258 Y / D 0.33 y = 0.13 m

Q med / Qi 0.1254 Y / D 0.24 y = 0.10 m

Q min / Qi 0.0627 Y / D 0.17 y = 0.07 m

EN LA CAJA DE REUNION TENEMO

Cota de batea = 212.14 m DATO

Nivel del agua maximo NA max 212.21 m

Nivel del agua medio NA med 212.24 m

Nivel del agua minimo NA min 212.27 m

AGUAS ABAJO DE LA REJILLA SE TIENE

Nivel del agua en el canal NA canal 212.46 m

Nivel del agua maximo NA max 212.37 m

Nivel del agua medio NA Canal 212.05 m

Nivel del agua minimo NA med. 212.24 m

Nivel del agua minimo NA min 212.14 m

212.27 m 212.46 m

212.24 m

212.21 m 0.09 m NA max. 212.37 m

212.14 m NA med. 212.24 m

NA min. 212.14 m

NA Canal 212.05 m

45


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1.0 DATOS DE DISEO

Qp = 74.76 LPS

Coeficiente mxima demanda diaria 1.30

Coeficiente mxima demanda horaria 1.80

Caudal Mximo horario Actual 97.19 l.p.s.

Caudal Mximo horario 134.57 l.p.s.

Perodo de retencin propuesto 15.00 min.

horas de bombeo 18.00 horas

Caudal de Bombeo 179.42 l.p.s.

2.0 PARAMETROS DE DISEO OBTENIDOS

Caudal Minimo 37.38 l.p.s.

Caudal Mximo 134.57 l.p.s.

Volumen de la Cmara de Bombeo 121.11 m3

Altura til 1.50 mt.

Ancho de cmara de bombe 6.35 mt.

redondeando 1.50 mt.

Largo de cmara de bombeo 3.00 mt.

Altura de motor 0.46 mt.

Altura del agua al motor 0.5 mt.

Altura total 2.16 mt.

CAMARA DE BOMBEO DE DESAGUES

h=1.5

a= 2b

b

= .2

1

2

=

h

Vb


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3.0 VERIFICACIN DE TIEMPOS DE BOBMEO

Tiempo de Minimo de llenado 15.00 min.

Tiempo Mnimo de Bombeo 14.21 min.

Tiempo de Mximo de llenado 54.00 min.

Tiempo de Mximo de bombeo 45.00 min.

PERIODO MINIMO ENTRE ARRANQUE 29.21 min.

PERIODO MAXIMO ENTRE ARRANQUE 99.00 min.

TIEMPO MINIMO DE RETENCION 15.00 min.

TIEMPO MAXIMO DE RETENCION 54.00 min.

CAUDAL DE BOMBEO 179.42 min.

Cumple la dos condiciones:

(1) el perodo de retencin debe estar entre 5 y 30 minutos

(2) El perodo de entre arranque debe ser ms de 10 miniutos

1.0 DATOS DE DISEO

Caudal de bombeo 179.42 l.p.s.

Longiutd de la Linea de impusin 1016.94 mt.

No de horas de bombeo 18.00 horas

Constante de "C" 150.00

2.0 PARAMETROS DE DISEO OBTENIDOS

Segn Bresse:

Dimetro Econ. de la Lnea de Impulsin (propuesto) 17.5 Pulg.

Dimetro de la Lnea de Impulsin (seleccionado) 18.0 Pulg.

Dimetro de la Succin (seleccionado) 20.0 Pulg.

Prdida de Carga 1.88 mt.

Velocidad 1.09 m./seg.

DETERMINACIN DEL DIAMETRO DE LA LNEA

DE IMPULSION


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3.0 DETERMINACIN DE ALTURA DINMICA TOTAL

Cota min. = 2975.73 m.s.n.m

Cota mxima = 2984.64 m.s.n.m

Altura geomtrica = hg 8.91 mt.

Altura de succin = hs 2.16 mt.

Clculo de perdida de carga por accesorios

Cantidad Accesorio Longitud Total1 Vlvula de pie 41.523 41.5231 Long. Tubera 2.1 2.1

43.623

Cantidad Accesorio Longitud Total1 Vl. Compuert 1.727 1.727

1 Vl. Check 16.909 16.9091 Codo 8.182 8.1821 Long. Tubera 1016.94 1016.94

1043.758

Perdida de carga por accesorios (Hfs.) 0.05 mt.

Perdida de carga por accesorios (Hfi.) 1.93 mt.

Presin de Salida = Ps. 2.00 mt.

Altura Dinmica Total = HDT = Hfs+Hfi+Ps+Hg 15.05 mt.

4.0 POTENCIA DEL MOTOR

Caudal de Bombeo = Qb 0.1794 m3/s

Eficiencia del Motor = n 0.6

Pot. Motor = Qb*HDT/(n*75) 60.0 HP

Potencia Instalada

PM =


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Se aplica el mtodo de la National Research Council (NRC) de los Estados Unidos de AmricaEste mtodo es vlido cuando se usa piedras como medio filtrante.

DATOS DE DISEO:

DBO5 terica: St = Y x 1000 / q 185.0 mg/L

Eficiencia de remocin de DBO5 del t ratamiento primario (Ep) 33%DBO5 remanente: So = (1 - Ep) x St 124.0 mg/L

Caudal de aguas residuales: Q= P x q / 1000 6459.3 m3/da 74.76LPS

Dimensionamiento del filtro percoladorDBO requerida en el efluente (Se) 15 mg/LEficiencia del filtro (E): E = (So - Se)/So 88%

Carga de DBO (W): W = So x Q / 1000 800.625773 KgDBO/da

Caudal de recirculacin (QR) 0 m3/da

Razon de recirculacin (R = QR/Q) 0

Factor de recirculacin (F): F=(1 + R)/(1 + R/10)2 1

Volmen del filtro (V): V= (W/F) x (0,4425E/(1-E))2 8270.43 m3

Profundidad del medio filtrante (H): 6.5 mArea del filtro (A): A= V/H 1272.37 m2

Tasa de aplicacin superficial (TAS): TAS=Q/A 0.63 m3/(m2.da)

Carga orgnica (CV): CV = W/V 0.10 Kg DBO/(m3.da)

Filtro circular

Dimetro del filtro (d): d=(4A/3,1416)1/2 40 m

Filtro rectangularLargo del filtro (l): 25 mAncho del filtro (a): 50.89 m

DIMENSIONAMIENTO DE FILTROS PERCOLADORES


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VII. DISCUSIN

la propuesta de planta de tratamiento en la investigacin podra no ser la

adecuada por el caudal que es grande.

El agua tratada podra no cumplir con los parmetros indicados segn la

Ley de Recursos hdrico por tal motivo se tendra que plantear otro mtodo

para la planta.

Despus del tratamiento mediante tanque imoff y filtro biolgico se

implementara una laguna de maduracin para la eliminacin de huevos de

helmintos

VIII. CONCLUCION

Se lograra disminuir la contaminacin en el punto de descarga del colector

Malambo, sobre la calidad del rio Santa, a travs de la Instalacin de unaplanta de tratamiento de sus aguas residuales de la poblacin beneficiaria de

Caraz.

La instalacin de una planta de tratamiento de las aguas residuales para la

ciudad de Caraz, es con Tanque Imoff y filtro biolgico.

Se utilizara las aguas residuales tratadas del colector Malambo, para el uso

agrcola y forestacin en todo el sector de Shingal.

IX. RECOMENDACIONES.

Realizar el clculo de los costos de todos los sistemas y unidades de

tratamiento para estimar el costo real de la planta de tratamiento de

aguas residuales.


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X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS:

10.1. BIBLIOGRAFIA:

Reglamento nacional de edificaciones, Norma O.S. 090. 2012 Pag 84-104

Reglamento de tesis de la Universidad Nacional Agraria La Molina

Glosario - ANEXO II: GUA PARA LA REDACCIN DE DOCUMENTOS DE

TESIS 18-26

El Peruano .2009. Ley de Recursos Hdricos- Ley N 29338. Lima. Per

OMS.1989. Directrices Sanitarias sobre el Uso de Aguas residuales en

Agricultura y Acuicultura. Serie de Informes Tcnicos N 778. Ginebra-

Suiza.90 paginas.

CEPIS OPS Gua para la Formulacin de Proyectos de Sistemas

Integrados de Tratamiento y uso de Aguas Residuales Lima, 2002.

El Peruano .2008. Aprueban los Estndares de Calidad Ambiental del

Agua- D.S. N002-2008. Lima. Per

SUNASS.2008. Diagnostico Situacional de los Sistemas de Tratamiento de

Aguas Residuales en las EPS del Per y Propuestas de Solucin. Lima-

Peru.79 paginas.

10.2. PAGINAS WEB:

www.bvsde.paho.org/bvsair/e/repindex/repi84/vleh/fulltext/acrobat/leon3.p

df

www.mesadeconcertacion.org.pe/documentos/documentos/pdc/ancash/anca

sh20082021.pdf

ofi.mef.gob.pe/appFD/Hoja/VisorDocs.aspx?file_name=11542_AGPSIEV

AL_2012412_15729.pdf

fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/interesantes/tratamientoresiduales/t

ratamientoresiduales.html


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XI. ANEXO

11.1. Modelo matemtico de Streeter y Phelps


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11.2 FICHA TECNICA DEL COLECTOR

COLECTOR MALAMBO

UBICACIN CARACTERISTICAS DEL COLECTOR

NOMBRE : Malambo Material : PVC

Distrito : Caraz Forma : Circular.

Provincia : Huaylas Dimensiones : 16 pulgadas (400 mm)

Departamento : Ancash

Estado y acceso: La tubera se encuentra en

malas condiciones; presenta fisuras, deterioro y

vegetacin.

Ubicacin Geogrfica: Tipo de descarga : Desage domstico.

Norte: 8987740 Tirante: 83.4 mm Este: 191030 Caudal: 74.76 l/s

Distancia del colector a la ciudad: 850 m


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11.3 TERRENO DISPONIBLE PARA PLANTA PROYECTADA

diagnostico de aguas residuales

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