UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO Facultad de ingeniera qumica Departamento de ingeniera qumica
Tratamiento de aguas
Docente : MSc JUAN DEL CARMEN MIMBELA LEON TRUJILLO, 07 DE octubre DEL 2011
introduccin
Condensacin Precipitacin
Evapotranspiracin 1,062 km3
Ro
ro ufe ac
Ocano
Evaporacin
EL CICLO HIDROLGICO
DESARROLLO SOSTENIBLEEl DESARROLLO SOSTENIBLE, es aquel SOSTENIBLE que satisface las necesidades del presente, sin comprometer la capacidad para que las futuras generaciones puedan satisfacer sus propias necesidades (Documento Nuestro Futuro Comn o Reporte Brundltand, 1987).
Integracin de planosPlano ambiental (Sostenilidad)
Plano econmico (Crecimiento econmico)
Plano social (Equidad)
Ambito
Fuente: Nijkamp, P. 1990.
DESARROLLO SOSTENIBLE100%
SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL El ecosistema mantiene las caractersticas que le son esenciales para la sobrevivencia en el largo plazo. Aqu nos referimos a especies, poblacin y ecosistemas. SOSTENIBILIDAD ECONMICA El manejo y gestin adecuada de los recursos naturales permiten que sea atractivo continuar con el sistema econmico vigente. SOSTENIBILIDAD SOCIAL Los costos y beneficios son distribuidos de manera adecuada, tanto entre el total de la poblacin actual (equidad intrageneracional) como con la poblacin futura (equidad intergeneracional). Aunque sean en apariencia contradictorias a corto plazo; en el largo plazo y por sus interdependencias se convierten en una obligacin.
SOSTENIBILIDAD ECONMICA (Eficiencia)DESARROLLO SOSTENIBLE (Area Factible)
SOSTENIBILIDAD SOCIAL (Equidad)
100%
100%
AMBITO
SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL (Ecologa)
GESTIN INTEGRADA DE LOS RECURSOS HDRICOS
Definicin propuesta por la Asociacin Mundial del Agua (GWP-Global Water Partnership): La Gestin Integrada de los Recursos Hdricos (GIRH) es un proceso que promueve el desarrollo y la gestin coordinada del agua, la tierra y los recursos relacionados; de forma de maximizar el bienestar econmico y social resultante, de manera equitativa y sin comprometer la sostenibilidad de
POR QUE TRATAR LAS AGUAS RESIDUALES DISPUTA POR EL AGUA?
DISTRIBUCION GLOBAL DEL AGUA
Fuente: Nace, Encuesta Geolgica de los Estados Unidos, 1967 y El Ciclo Hidrolgico (Panfleto), U.S. Geological Survey, 1984
Notas importantes para tener en cuenta:
La agricultura es el mayor usuario a nivel mundial del agua, 70% (90% en algunos pases). La generacin de mayor volumen de agua residuales crudas vertidas a los cuerpos de agua receptores. Uso de agua residual domstica incrementar Crecimiento poblacional Urbanizacin Cambio climtico 10% de la poblacin mundial consume alimentos regados con agua residual domstica.
RANKING MUNDIAL DE DISPONIBILIDAD ANUAL DE AGUA PERCPITA
19. Paraguay 17. Per 15. Liberia 13. Noruega 11. Canad 9. Gabn 7. Congo 5. Guyana 3. Guyana Francesa 1. Groenlandia0 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000
Segn UNESCO, el Per ocupa el lugar 17 de 180 pases, con una disponibilidad hdrica de 74,546 m3/hab-ao.
600,000
700,000
800,000
900,000
1,000,000
Disponibilidad (m3/hab-ao)
Disponibilidades de Agua77 7% 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7 % 7% 7 7% 7
2% 2 7 % Pacfico Atlntico 7 % 22 % . 2
Poblacin Agua
Titicaca
CARACTERSTICAS DE LAS TRES VERTIENTESVERTIENTE
Cuen Hidrog 53 44 9 106
(1 000 km2) 279,7 958,5 47,0 1 285,2
SUPERFICIE
POBLACIN
AGUA
miles Pacfico Atlntico Titicaca TOTAL 18 430 6 852 1 047 26 392
% 70 26 4 100
(MMC) 37 363 1 998 752 10 172 2 046 287
% 1,8 97,7 0,5 100,0
Pacfico Atlntico Titicaca
2,027 m3/ hab ao 292,000 m3/hab ao 9,715 m3/hab ao
DEFINICIONES
GESTIN INTEGRADA DE LOS RECURSOS HDRICOS
Definicin propuesta por la Asociacin Mundial del Agua (GWP-Global Water Partnership): La Gestin Integrada de los Recursos Hdricos (GIRH) es un proceso que promueve el desarrollo y la gestin coordinada del agua, la tierra y los recursos relacionados; de forma de maximizar el bienestar econmico y social resultante, de manera equitativa y sin comprometer la sostenibilidad de
AGUAS RESIDUALES : DEFINICIONES
Las aguas residuales son residuos lquidos derivados de la actividad domstica o de procesos industriales, comerciales y hospitalarios, los cuales por razones de salud pblica y por consideraciones de recreacin, econmica y esttica, no pueden desecharse sin tratamiento en un cuerpo receptor de agua.
AGUAS RESIDUALES : DEFINICIONES
Los materiales inorgnicos como la arcilla, sedimentos y otros residuos se pueden eliminar por mtodos mecnicos y qumicos; sin embrago, si el material que debe ser eliminado es de naturaleza orgnica, el tratamiento implica usualmente actividades de microorganismos que oxiden y conviertan la materia orgnica en CO2 y H2O, es por esto que el tratamiento de las aguas residuales son procesos en los cuales los microorganismos juegan papeles cruciales.
AGUAS RESIDUALES : DEFINICIONES
La parte de la materia orgnica contaminadora se mide internacionalmente en trminos de la demanda bioqumica de oxgeno (DBO), que es la cantidad de oxgeno absorbida por la oxidacin biolgica de los componentes orgnicos biodegradables de una muestra de agua. Se expresa en partes por milln (ppm) o miligramos por litro (mg/l) de oxgeno consumido. El ciudadano urbano, normalmente, produce entre 40 y 60 gramos DBO/da.
AGUAS RESIDUALES : DEFINICIONES
El contenido orgnico susceptible de ser descompuesto en forma natural (biodegradacin) puede llegar al 80% de las sustancias de las aguas residuales. En su depuracin natural (autodepuracin) o artificial (plantas de tratamiento de aguas residuales) ese contenido es eliminado o transformado, incluyendo parte de las sustancias inorgnicas.
IMPORTANCIA DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS SERVIDASCalidad de VidaMejoramiento Salud
Manejo de las A. Servidas
SANEAMIENTO
Conservacin M. Ambiente
IMPORTANCIA DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS SERVIDAS1.
Es el mayor causante de mortalidad infantil (alrededor 2 nios mueren cada 3 minutos en la regin). Provocan ms de un milln de casos de gastroenteritis al ao ms de 1000 muertes anualmente por infecciones hepticas. Las bacterias y virus mortales encuentran el hbitat perfecto para su proliferacin en las aguas sin tratamiento, como el clera, hepatitis, etc. Provocan contaminacin con daos irreversibles al ocano, ros y lagunas de nuestro pas. Provocan grandes prdidas econmicas ambientales no cuantificadas al pas, sobretodo gastos en salud. (proliferacin de farmacias).
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La falta de acceso a agua potable es la principal causa de las enfermedades que llevan a la muerte a miles de nios en el mundo, segn informe del Programa de Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD).Cada 24 horas mueren 5 mil nios en el mundo como consecuencia directa de la diarrea y otras enfermedades causadas por el agua sucia y saneamiento insuficiente. La informacin es del peridico La Jornada.
El Tratamiento en Latinoamrica Nivel Tratamiento : 14% Cobertura Saneamiento: 80%
Nivel de Tratamiento7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7% 7 7 % 7 % 7 % 7 % 7 %
7% 7 7% 7 7% 7
De los 19 pases latinoamericanos, 5 de ellos (Ecuador, Costa Rica, Honduras, El Salvador y Guatemala), tienen 5% o menos de tratamiento de
aguas residuales.Latinoamerica Peru Lima
En el Per 54 EPSSEDACAJ 21% Tumbes 48% EPSGRAU 39% EPSEL 95,7% SEDALIB 72,4% SEDACHIMBOTE 37,2% EPS Selva Central 13% Cusco 45,5%
Alcantarillado: 74,7% Tratamiento 23% A.R:
Lima y Callao 10% 1.6 m3/sEMAPICA 91%
SEDAPAR 10,2% EPS Moquegua 100% EPS Tacna 81,3%Fuente SUNASS
EPS Juliaca 65%
SITUACIN ACTUAL DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES EN EL PERU:1.
El Per tiene la tasa de cobertura de TAR ms baja de la Regin (23%) en infraestructura. La infraestructura actual en sistemas de TAR, esta compuesto en mas del 95% por lagunas de estabilizacin y lagunas aireadas. De acuerdo al ltimo reporte de DIGESA en el Per existen poco mas de 300 Lagunas de Estabilizacin, de las cuales vienen operando slo el 5%. De este 5% la mayora no trabaja de acuerdo a los parmetros de diseo inicial. No ha habido desarrollo ni apertura a nuevas tecnologas para el TAR.
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Existen pocos profesionales especializados en el TAR. Existe bajo o nulo trabajos en investigacin y desarrollo en TAR en las principales universidades del Pas. No hay conciencia en las autoridades y en la poblacin de la tremenda importancia que tiene el TAR para la salud y vida de la poblacin. Falta de compromiso e involucramiento de los principales actores en la solucin de la problemtica actual. Falta de una legislacin rigurosa en el tema del TAR y decisin poltica para hacer cumplir las normas vigentes. Poca responsabilidad social y ambiental del sector industrial del pas, uno de los principales contaminadores de las AR.
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Costo ms alto para producir agua potable con el resultado de tarifas ms altas. Prdida de ingreso de la pesca y la acuicultura. La pobre calidad del agua disuade a los turistas, disminuyendo inmediatamente el ingreso del turismo. Prdida de valiosa biodiversidad. Es un gran indicador del subdesarrollo.
CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES:
Es el mayor causante de mortalidad infantil (alrededor 2 nios mueren cada 3 minutos en la regin).
Provocan ms de un milln de casos de gastroenteritis al ao ms de 1000 muertes anualmente por infecciones hepticas.
Las bacterias y virus para su proliferacin clera, hepatitis, etc.
mortales encuentran el hbitat en las aguas sin tratamiento,
perfecto como el
Provocan contaminacin con daos irreversibles al ocano, ros y lagunas de nuestro pas. Provocan grandes prdidas econmicas ambientales no cuantificadas al pas, sobretodo gastos en salud.(proliferacin de farmacias).
CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: Costo ms alto para producir agua potable con el resultado de tarifas ms altas.
Prdida de ingreso de la pesca y la acuicultura. La pobre calidad del agua disuade a los turistas, disminuyendo inmediatamente el ingreso del turismo. Prdida de valiosa biodiversidad.
- Es un gran indicador del subdesarrollo.
EVOLUCION DEL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES EN CHILE
PARADIGMAS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES1.- PARADIGMAS ACTUALES FRENTE A NUEVAS TECNOLOGAS: Solo sirven para pases desarrollados. Son muy costosas. Su operacin y mantenimiento son muy complicados. En el Per no hay gente capaz para operarlas. No estamos preparados para nuevas tecnologas. No funcionan en la altura. No nos compliquemos la vida. Ms adelante quizs.-
No hay proyectistas para que las disee.
PARADIGMAS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES2.- PARADIGMAS ACTUALES FRENTE AL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES: -
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No veo por que tratar las aguas, si siempre han funcionado as y no ha pasado nada. Eso es problema del gobierno. Lo ms importante son las redes de alcantarillado, mas adelante quizs. Si lo exigen habr que hacerlo. A nadie le interesa la salud de la poblacin. No hay dinero para hacerlas. El Ro o el Mar las diluye sin problema.
PARADIGMAS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES3.- SOMOS PRODUCTORES DE LAS AGUAS RESIDUALES: PRODUCCION PERCAPITA DE SLIDOS FECALES: 180-250 KG. X AO
TIPOS DE AGUAS RESIDUALES DE ACUERDO A SU GENERACION
TIPOS DE AGUAS DE LAS AGUAS RESIDUALES Aguas residuales domsticas:
Aguas residuales hospitalarias.
Aguas residuales comerciales.
Aguas residuales industriales.
Infiltracin y aportaciones incontroladas.
Aguas de lluvia.
COMPOSICION TIPICA DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANASC NA I AT S OT M NE N S l d sT t l s( T i o oae S ) D u l o t t l s( D ) i et s oae S T s F s ijo V lile ot s S l d se s s e c i o n u p n i n F s ijo V lile ot s S l d sS dmna l s i o e i e t be DO 7 B C r o oOg nc T t l a b n r i o oa DO Q Nr g n (T t l e N i e o oa n ) t O ic r no g A o a oL r mn c ibe Nr o it it s Nr t s it ao F sooT t l ( oa e P f r oa T t l n ) O ic r no g In r ic og n o Crrs l uo oa a S l ao uf t s A ai i a (c m C C l l nd d o o a O c Ga a r ss C lf r e T t l s oi oms oae
UI A E N DS D m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL m/ gL ) 7b
DB EI L 7 7 7 7 7 7 2 2 2 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 -7 7 7 7
MD EI A
FET URE 77 7 ,7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 2 2 2 77 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 2 2 2 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7
m/ gL m/ gL n/ 7l7 m 7
7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 -7 7 7 7 -7 7 7 7
CARACTERIZACION DE AGUAS RESIDUALES
CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS CARACTERISTICAS FISICAS. CARACTERISTICAS QUIMICAS. CARACTERISTICAS MICROBIOLOGICAS.
CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES .
CAUDAL. SLIDOS. TEMPERATURA. COLOR.
CAUDAL (lps)7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7: 7 77 a.m. 2: 2 22 a.m. 2: 2 22 a.m. 7: 7 77 p.m. 2: 2 22 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 2: 2 22 p.m. 2: 2 22 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 p.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m. 7: 7 77 a.m.
Caudal punta horario
CAUDAL - CERVECERIA PILSEN TRUJILLO 7 -7 /7/ 7 7 7 7 77 7
REGISTRO DE LA MEDICION DE CAUDAL
Caudal mnimo horario
TIEMPO
Caudal medio diario
CAUDAL
Caudal es la cantidad de fluido que pasa por una seccin en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumtrico o volumen que pasa por un rea dada en la unidad de tiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo msico o masa que pasa por un rea dada en la unidad de tiempo. El caudal se calcula a travs de la siguiente frmula:
Q= Ve x A Donde:
Q : A : Ve :
Caudal (m3/s) Es el area (m2) Es la velocidad linear promedio. (m/s)
METODOS DE AFOROS DE CAUDALES
Mtodo Volumtricos Mtodo por Vertederos Mtodo velocidad/superficie Mtodo en Tuberas de conduccin.
METODO VOLUMETRICO
Mtodo usado para medir caudales pequeos hasta 20 litros por segundo. Consiste en medir el tiempo que dura el llenado de un recipiente graduado.
METODO POR VERTEDEROSLos vertederos son diques o paredes que se oponen al flujo y que poseen una escotadura con una forma geomtrica regular por la cual pasa el flujo. Tipos de vertederos:
Pared delgada Pared gruesa
C= Coeficiente de descarga a= Abertura de compuerta en metros b= Ancho de compuerta en metros g= Gravedad : 9.81 m/s2 h= Carga de agua hasta el centro de la mitad de la abertura de compuerta en metros.
TIPO DE VERTEDEROS
Ecuaciones:
TIPO DE VERTEDEROS
METODO SUPERFICIE/VELOCIDAD DETERMINACIN DE LA SUPERFICIE La superficie de la seccin se calcula de acuerdo a las caractersticas del canal. Si la seccin es irregular, se establecen varias secciones cuyas distancias horizontales son iguales. El rea de la seccin es la resultante de la sumatoria de las reas parciales. No olvides, las secciones transversales se obtienen midiendo solamente hasta el nivel del agua en cualquier tipo de canal,
DETERMINACIN DE LA VELOCIDAD METODO DEL FLOTADOR Se utiliza cuando no se tiene equipos de medicin y para este fin se tiene que conocer el rea de la seccin y para medir la velocidad se utiliza un flotador con el se mide la velocidad del agua de la superficie, se puede utilizar como flotador cualquier cuerpo pequeo que flote: como un corcho, un pedacito de madera o una botellita lastrada
Este mtodo se emplea en los siguientes casos: A falta de correntmetro. Excesiva velocidad del agua que dificulta el uso del correntmetro Presencia frecuente de cuerpos extraos en el curso del agua, que dificulta el uso del correntmetro. Cuando peligra la vida del que efecta el aforo. Cuando peligra la integridad del correntmetro.
MOLINETES O CORRENTOMETROS Otra forma de conocer el gasto de agua es por medio de medidores mecnicos llamados molinetes. Estos se introducen a la corriente de un canal para determinar la velocidad del agua y posteriormente con la ecuacin de continuidad se estima el gasto. El molinete consiste en una rueda con copas que gira gracias al movimiento del agua en el canal, el nmero de revoluciones por segundo de la rueda se relaciona con la velocidad del agua mediante la ecuacin que caracteriza al molinete. Los molinetes pueden ser de tres tipos :
MOLINETES O CORRENTOMETROS Puramente mecnicos, cuando un sistema de engranes proporciona el nmero de revoluciones. Elctricos, cuando el conteo es mediante un circuito que registra pulsos elctricos. Electrnicos, cuando son utilizados semiconductores para procesar seales elctricas generadas por el movimiento del agua, los cuales por lo general proporcionan informacin de manera digital.
MOLINETES O CORRENTOMETROS
METODO ULTRASONIDO Un odo normal tiene un rango de frecuencias audible que va de los 20 a los 20K Hertz aproximadamente. Una onda sonora que posee una frecuencia por sobre este rango se denomina ultrasonido. El sonido es una forma de transmisin de energa descrita por medio de las diferencias de presin que se producen en un medio, adoptando las caractersticas de una onda en su propagacin.
Este tipo de ondas se denominan ondas mecnicas y una de sus principales caractersticas es que para su propagacin necesitan de un medio transmisor, cuyas caractersticas influirn principalmente en su velocidad de propagacin.
METODO DEL TRANSITO El mtodo consiste en la disposicin de dos transductores situados en las paredes de la tubera por donde circula el fluido, los cuales actan como emisor-receptor de ultrasonido. Tal como se ilustra en la figura, existe uno situado en la parte superior, el cual enva un pulso de ultrasonido en sentido descendente hasta ser recibido por el transductor inferior. Este ltimo transmite a su vez un pulso en sentido ascendente que es recibido por el transductor situado en la parte superior.
METODO EFECTO DOPPLER En este caso, se dispone de un transductor en la pared de la tubera, el cual emite un pulso de ultrasonido en un ngulo apropiado y a una frecuencia determina, hacia el centro de la tubera, luego, las partculas suspendidas en el fluido producen reflexiones de la onda sonora que son detectadas por el transductor. La frecuencia de la seal emitida difiere de la que posee la seal recibida de acuerdo al Efecto Doppler.
METODO EFECTO DOPPLER
ESTRUCTURAS DE MEDICIONMEDIDOR PARSHALL
El medidor consiste en una seccin convergente con el fondo a nivel, una seccin de garganta con el fondo con pendiente descendente y una seccin divergente con el fondo con pendiente ascendente Gracias a ello el agua escurre a velocidad crtica travs de la garganta.
ESTRUCTURAS DE MEDICION
MEDIDOR PARSHALL
MEDIDOR TIPO RBC
El aforador RBC tiene la ventaja de permitir construir una tabla de calibracin con alta presin con cualquier forma de seccin de canal siempre que en la garganta del aforador el flujo sea crtico; adems la prdida de carga necesaria para que exista una relacin entre la carga de agua y el canal es mnima, evita los problemas de sedimentacin que afectan en las lecturas de caudal, son los ms baratos en construccin y su facilidad en la obtencin de caudales.
MEDIDOR TIPO RBC
LOS SLIDOSSlidos Sedimentables Cono Imhoff
MUESTRAFiltro (Fibra de Vidrio )
Evaporacin
ST
Evaporacin
SSHorno de Mufla
SERIE DE SLIDOS
Evaporacin
SFiHorno de Mufla
SSVST= Sol. Totales SS= Sol. Suspensin SSV= Sol.Susp.Voltiles SSF= Sol. Susp.Fijos SVT= Sol.Voltiles Totales
SSF SVT ST
SFiV SFT
SFiFSFi= Sol. Filtrables. SFiV= Sol.Filtrables Voltiles SFiF= Sol. Filtrables Fijos. SFT= Sol. Fijos Totales.
COMPOSICION DE LOS SOLIDOS EN LAS AGUAS RESIDUALESNo filtrables 30%
Sedimentables2 1,5 %%
Orgnico 16,5% Inorgnico 5%
No sedimentables 8,5 % Slidos totales 100 % Orgnicos - 54 % Inorgnicos - 46% Filtrveis 70% Disueltos 62,5 % Orgnicos - 77% Inorgnicos - 23%
Orgnico 6,5% Inorgnico 2%
Coloides 7,5 %
Orgnico 6% Inorgnico 1,5%
Orgnicos - 45% Inorgnicos - 55%
Orgnico 25% Inorgnico 37,5%
LA TEMPERATURA
Favorece la actividad biolgica para biodegradabilidad de lasaguas residuales. Define la seleccin del sistema de tratamiento a emplear. La presencia de elevadas temperaturas en las aguas residuales permiten la solubilidad de aceites y grasas, que discurren por las alcantarillas generando posteriormente problemas de atoros. Depende de la ubicacin geogrfica. En el Per la temperatura de las aguas residuales varan entre 12 y 21C.
EL COLOR El color de las aguas residuales depende del grado decontaminacin. Es indicador inmediato del comportamiento biolgico en las aguas residuales. El color negruzco en las aguas residuales se deben a la formacin de sulfuros metlicos
CARACTERISTICAS QUIMICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS MATERIA ORGANICA. MATERIA INORGANICA.
MATERIA ORGANICALa materia orgnica es la sustancia que proviene del reino animal y vegetal, as como de las actividades humanas relacionadas con la sntesis de los compuestos orgnicos. (protenas, hidratos de carbono, aceites y grasas, etc).
ENSAYOS PARA LA DETERMINACION DEL CONTENIDO ORGANICO EN LAS AGUAS RESIDUALES
Demanda Bioqumica Oxgeno ( DBO5 ).
Demanda Qumica de Oxigeno. ( DQO). Carbono Orgnico Total. (COT)
DEMANDA BIQUIMICA DE OXIGENO (DBO5) La DBO5 esta relacionada con la medicin del oxgeno disuelto que consume los microorganismos en el proceso de oxidacin bioqumica de la materia orgnica. La DBO se emplea para: Determinar la cantidad de oxigeno que se requerir para estabilizar biolgicamente la materia orgnica. Dimensionar las instalaciones de tratamiento. Medir la eficacia de algunos procesos de tratamiento. Controlar el cumplimiento de las limitaciones a que estn sujetos los vertidos.
Preparacin de la muestra Proceso de dilucin
Incubacin por 5 das a 20C
Medicin de oxigeno consumido
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO)Se emplea para medir el contenido de materia orgnica total en las aguas residuales. Se utiliza como agente qumico fuertemente oxidante al Dicromato de Potasio en medio cido, para la determinacin del equivalente de oxgeno de la materia orgnica que puede oxidarse.Muestra en digestinMedicin de consumo de oxigeno
MATERIA INORGANICA Son las sustancias sin procesos metablicos vitales, como son los minerales que no pueden crecer sino por yuxtaposicin.
pH Cloruros. Alcalinidad. Nitrgeno. Azufre. Metales pesados
OPERACIONES Y PROCESOS BASICOS EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES URBANAS
CRIBADO: REJAS Y TAMICES REJAS DE BARRAS Es el primer paso en el tratamiento de las aguas residuales. Las rejas retiran los slidos gruesos contenidos en las aguas residuales. Estos residuos estn compuestos principalmente por trapos, palos, piedras, plsticos, etc. Evitan problemas de atoros en las bombas y canales en operaciones. Las rejas pueden operar en forma manual y/o automtica. En forma automtica operar con un censor de perdida de carga.
REJAS DE BARRAS Y SISTEMA DE LIMPIEZA
BATERIA DE REJAS - PRETRATAMIENTO
Rejas Mecanicas
Tratamiento Biolgico
83
Rejas Mecanicas
Tratamiento Biolgico
84
Componentes de Rejas Mecanicas
Tratamiento Biolgico
85
TAMICES: REMOCION DE SLIDOS FINOS
TAMICES GIRATORIOS CON MALLAS DE 5MM
PARTE INTERIOR DE UN TAMIS ROTATORIO
PARTE INTERIOR DE UN TAMIS ROTATORIO
RESIDUOS SOLIODOS RETENIDOS POR LOS TAMICES
CONTENEDORES PARA LOS RESIDUOS RECOLECTADOS EN LOS TAMICES
Rejas Rotatorias
Tratamiento Biolgico
91
Compactadores de solidos
Tratamiento Biolgico
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SEPARACION DE ACEITES Y GRASAS POR FLOTACION
DESARENADORES Las arenas tiene pesos velocidades de considerablemente superiores slidos orgnicos putrescibles. especficos o sedimentacin a lo de los
Con frecuencia, las arenas, contienen tal cantidad de materia orgnica que si no se procede a removerlas entran en putrefaccin.
SISTEMAS DE AIREACIONEl elemento bsico con que el hombre colabora con los procesos naturales en los reactores biolgicos es el OXIGENO. El Oxigeno introducido va a llevar el proceso hacia sistemas aerobios, siendo captado de forma directa por los microorganismos.
Los mtodos empleados son los siguientes: Introduccin de aire u oxigeno puro por medio de difusores porosos sumergidos o boquillas. Agitar mecnicamente el agua residual de modo que facilite la disolucin del aire de la atmsfera . Agitar mecnicamente el agua con elemento sumergido, a la vez que se incorpora aire.
Sistemas de Aeracin
Tratamiento Biolgico
98
Eficiencia de Difusores de Burbuja Fina
Eficiencia depende de
Burbujas Finas: 2-5 mm de Dimetro Cubren todo el Piso
Comparado con Otras Tecnologas (Condiciones Estandares)
Burbuja Fina (Cubrir el Piso) 4.0 - 5.0 kg/kWhr Burbuja Fina (Flujo Espiral) 3.0 - 4.0 kg/kWhr Aereadores Mecnicos 1.5 - 2.5 kg/kWhr Burbuja Gruesa 1.5 - 2.5 kg/kW-hr Aereacion Tipo Jet 1.5 - 3.0 kg/kWhr99
Tratamiento Biolgico
Sistemas de aireacin por difusores tubulares
Tratamiento Biolgico
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Aeracin de Burbuja Fina
Tratamiento Biolgico
101
Sistemas de aireacin por difusores de burbuja fina
Tratamiento Biolgico
102
Aeracion de Burbuja Gruesa
Tratamiento Biolgico
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Sopladores de desplazamiento positivo
Tratamiento Biolgico
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Sopladores de aire
Tratamiento Biolgico
105
Sopladores de lobulos
Tratamiento Biolgico
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Sopladores centrifugos
Tratamiento Biolgico
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Soplador centrifugo accionado directamente por motor electrico
Tratamiento Biolgico
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Bomba de lodos Retorno y purga
Tanque de aireacin
Tratamiento Biolgico
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TRANSFERENCIA DE OXIGENO MEDIANTE EQUIPOS DE AEREACION
Eficiencia de Sistemas de aireacion
October 20, 2012
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TRANSFERENCIA DE OXIGENO MEDIANTE EQUIPOS DE AEREACION
COMBINACION DE MASA FIJA Y RUEDA PERFORADA MOVIL
MOVIMIENTO MECANICO DE LAS RUEDAS CON MASA FIJA
ENGRANAJE QUE GIRA LA RUEDA DE MASA FIJA
SEDIMENTACION Siempre que un lquido contenga slidos en suspensin se encuentre en estado de relativo reposo, los slidos de peso especfico superior al del lquido tienen tendencia a depositarse y los de menor peso especfico tienen a ascender.
El proceso de sedimentacin se emplea para los siguientes casos: Slido sedimentables capaces de formar depsitos en el fango. Eliminacin de aceite libre, grasas y material flotante. Parte de carga orgnica.
SEDIMENTADORES CIRCULARES
COMPACTACION DE LODOS FILTRO PRENSA
ESTADO DE LOS LODOS AL PASAR LA PRENSA
FILTRACION DE AGUAS RESIDUALES Se emplea de modo generalizado para conseguir una mayor eliminacin de slidos en suspensin (incluida la DBO particulada) de los efluentes de los procesos de tratamientos biolgicos y qumicos. El medio filtrante ideal es un material que tenga una gran rea superficial por unidad de volumen, que se a econmico y que se obstruya fcilmente. La construccin de un filtro tiene tres partes: La seleccin del medio filtrante. (piedras, escorias) Los distribuidores.(aspersores fijos o giratorios) El sistema recolector. ( recoleta el agua filtrada)
FILTRACION MEDIANTE EMPAQUE DE GRAVA Y ARENA
DESINFECCION DE AGUAS RESIDUALES La desinfeccin consiste en la destruccin selectiva de los organismos que causan enfermedades. En el campo de las aguas residuales, las tres categoras de organismos entricos de origen humano de mayores consecuencias en la produccin de enfermedades son las bacterias, los virus y los quistes amebianos.
Los mtodos mas empleados para llevar a cabo la desinfeccin son: Agentes qumicos: Cloro gas, dixido de cloro, Hipocloritos, O3 Agentes fsicos: Luz solar, calor, pasteurizacin. Medios mecnicos: Tamices, sedimentacin, filtros. Radiacin: Rayos ultravioleta y gamma
DESINFECCION DE AGUAS RESIDUALES TRATADAS CON CLOROGAS
SISTEMAS CONVENCIONALES DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
LAGUNAS DE ESTABILIZACION SISTEMA CONVENSIONAL
LAGUNAS DE CACHICHE - ICA
SISTEMAS DE LAGUNAS FACULTATIVAS AEREADAS
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES CONO NORTE TACNA PERU
LAGUNAS DE ESTABILIZACION SISTEMA CONVENSIONAL
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES SAN JOSE CHICLAYO - PERU
LAGUANA ANAEROBIA LAGUNA FACULTATIVA
LAGUNAS DE ESTABILIZACION SISTEMA CONVENSIONAL
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES COVICORTI
TRUJILLO -PERU
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES COVICORTI TRUJILLO -PERU
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR LODOS ACTIVADOS
PLANTA DE TRATAMIENTO DE LODOS ACTIVADOS PUENTE PIEDRA LIMA - PERU
ESPESAMIENTO DE LODO
TANQUE DE AIREACION
RECIRCULACION DE DESAGE DESAGUE CRUDO EFLUENTE PLANTA
C.R
D
C-1
S.P.
C-3EFLUENTE LIQUIDO
F.B
BEB2
S.SRECIRCULACION DE LODOS
RECIRCULACION DE LODOS Y SOBRENADANTE
BRECIRCULACION DE SOBRENADANTE
FLOTANTES AL INCINERADOR
ARENA,LIMOS AL RIO
EB1LODO PRIMARIO
C.R - CAMARA DE REJAS D - DE SARENADORES S.P - SEDIMENTADOR PRIMARIO F.B - FILTRO BIOLOGICO S.S - SEDIMENTADOR SECUNDARIO D.P - DIGESTOR PRIMARIO D.S - DIGESTOR SECUNDARIO L.S - LECHOS DE SECADO EB - ESTACIONES DE BOMBEO C - CALDERO C-1- CAMARA DE REUNION N 1 C-3- CAMARA DE REUNION N 3
C
D.P
D.S
L DIG ODOS ER IDO S
ACONDICIONADOR DE SUELOS
L.S
OPERACIN UNITARIA PROCESO UNITARIO
EVALUACION DE LOS SISTEMAS DE TRTAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES URBANAS
EFICIENCIAS DE REMOCION DE CARGA ORGANICA Y BACTERIAL DE LOS PRINCIPALES OPERACIONES Y PROCESOS EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES
Operacin o Proceso de Tratamiento
DBO PPM
Remocin de Sol. Bacterias Susp. % %
Cribado fino Sedimentacin Simple Precipitacin Qumica
5-10 25-40 50-85
2-20 40-70 70-90 50-92
10-20 25-75 40-80 90-95
Filtracin por filtros rociadores, 50-95 precedida y seguida por sedimentacin simple. Tratamiento con lodos activados, precedido y seguido de sedimentacin simple Lagunas de Estabilizacin Cloracin de aguas negras tratadas biolgicamente 55-95
55-95
90-98
90-95 .........
85-95 .........
95-98 98-99
Evaluacin del proceso de tratamiento en Sistemas Aireados - Facultativos
IndicadorQ afluente mnimo: Qmin Q afluente mximo: Qmax Q afluente promedio: Qprom Volumen diario Tratado: V Carga orgnica afluente: Cafl Carga orgnica efluente: Cefl Lagunas aireadas : CeflLA (total ; soluble ) Lagunas facultativas: CeflFA (total ; soluble ) Carga orgnica removida: C Lagunas aireadas: CLA Lagunas Facultativas: CLF Masa Biolgica Lag. Air: SSVLA
UnidadL/s L/s L/s m3/da Kg DBO/d
DescripcinMnimo valor horario medido Mximo valor horario medido Caudales horarios (l/s) / n horas Qprom * 86.4 DBO afluente (comp.) * V
Kg DBO/d Kg DBO/d
DBO efluente Total * V DBO efluente soluble * V DBO efluente Total * V DBO efluente soluble * V
Kg DBO/d Kg DBO/d
Cafl Cefl(soluble)LA Cefl(total)LA Cefl (soluble)FA
Kg SSVLA (Sl.Susp. Volat. LA * Volumen LA)
Evaluacin del proceso de tratamiento en Sistemas Aireados - Facultativos
IndicadorFactor de carga LA: FCLA Carga Orgnica Aplicada: CaLF Eficiencias remocin DBO . Del sistema : Es . Lagunas aereadas : ELA . Lagunas facultativas: EFA Eficiencia remocin : Ecoli coliformes Potencia Consumida : Kw Eficiencia de aereacin Relacin DQO/DBO
UnidadKgrDBO/rem/KgSS VLA/d Kg DBO/ha.d
DescripcinCLA / SSVLA Cefl(total)LA/rea lagunas facultativas
% % % % KW Kg DBO/KW-H
(Cafl-Cefl(soluble)FA/Cafl)*100 (Cafl-Cefl(soluble)LA/Cafl)*100 (Cefl(total)LACefl(sol)FA/Cefl(total)LA*100 (NMPaflu-NMPeflu)/NMPaflu * 100 KWH *n. Horas de funcionamiento de aireadores CLA / KW DQO aflu / DBO aflu.