PROPUESTA DE INSTALACION PARA PLANTA TRATADORA DE AGUA EN EL INSTITUTO TECNOLOGICO DE AGUASCALIENTES

INSTITUTO TECNOLOGICO DE AGUASCALIENTES

Antecedentes contextuales:

En Aguascalientes se prevé que en 10 años habrá escasez de agua, puesto que los mantos acuíferos se encuentran muy debajo de la superficie terrestre y por ende va a ser más difícil su extracción y será necesario contar con métodos alternativos para poder dar uso al agua residual y potabilizarla nuevamente.

Antecedentes Historicos:

En la segunda mitad del siglo XVIII tiene lugar la revolución industrial, en la que se experimentan el mayor conjunto de transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales de la Historia de la humanidad, desde el Neolítico.

Así llegamos hasta los inicios del sigo XIX en el que encontramos el primer sistema de suministro de agua potable para toda una ciudad completa. Fue construido en Paisley, Escocia, alrededor del año 1804 por John Gibb. Tres años más tarde se comenzó a transportar agua filtrada a la ciudad de Glasgow.

En 1806 empieza a funcionar en París la mayor planta de tratamiento de agua conocida hasta el momento. Allí, el agua sedimentaba durante 12 horas antes de su filtración. Los filtros consistían en arena, carbón y tenían una capacidad de seis horas.

En 1827 el inglés James Simplón construye un filtro de arena para la purificación del agua potable. Hoy en día todavía se considera el primer sistema efectivo utilizado con fines de salud pública.

Planteamiento del problema:

La escasez de agua dentro de las instalaciones del Instituto Tecnológico de Aguascalientes ha sido algo muy frecuente a últimas fechas por lo cual se requieren medidas para evitar el desabasto de agua tanto como para riego como para los baños, así mismo se tiene un gran gasto de dinero en cuanto a agua por lo cual consideramos que nuestro proyecto es viable ya que propone medidas que evitaran el desabasto de agua y reducirán considerablemente el gasto en servicios de agua potable.

Objetivos Generales:

Informar cuales son los beneficios que puede traer una planta tratadora de aguas negras dentro de las instalaciones del Instituto Tecnológico de Aguascalientes para así dar solución al desabasto de agua dentro de la institución

Objetivos específicos

Cuantificar la relación costo beneficio que tendría una planta tratadora de aguas negras si fuese instalada dentro de la institución.

Demostrar cual sería el gasto que se haría y cuáles serían los respectivos mantenimientos que se requerirían para una planta tratadora y hacer un comparativo con los gastos y el abastecimiento de agua que se tiene ahorita y contrastarlo con el ahorro y abastecimiento de agua que se tendría si se contara ya con la planta que aquí se propone.

Justificación

Se propone el siguiente proyecto ya que se cuenta con un grave problema de abastecimiento de agua dentro de la institución y creemos que de este modo podría evitarse ese problema y de igual manera tendría un impacto en diferentes rubros por ejemplo:

Económicamente hablando, se cree que ya con la planta tratadora de aguas negras dentro de la institución se va a reducir notablemente el gasto que se tenía de agua puesto que el agua que se utilice se podrá reciclar gracias a la planta representando un gasto menos, aunque se tenga que dar mantenimiento a la planta, el gasto de los mantenimientos más el gasto de ponerla representaría una reducción en los gastos a un mediano plazo.

Socialmente hablando esta planta tratadora de aguas negras estará solucionando un problema inmediato que sería el del desabasto de agua dentro de la institución.

Culturalmente hablando con la creación de la planta tratadora de aguas negras dentro de la institución se estaría dando en cierta forma la cultura del reciclaje a los estudiantes dentro de la institución puesto que al estar reutilizando el agua los jóvenes se darían cuenta de que es posible reutilizar esas aguas.

Ambientalmente hablando se ve un fuerte impacto puesto que se estaría reciclando unos de los recursos naturales más valiosos que existen y se estaría disminuyendo considerablemente el uso de agua ya que se estaría reutilizándose para otras cosas aparte de lo que ya fue utilizada la primera vez apoyando al ambiente cuidando el agua y el uso de ella.

Por ultimo tecnológicamente hablando con la implementación de la planta tratadora se vería un avance en la calidad de todas las instalaciones del agua en el Instituto Tecnológico de Aguascalientes

Marco teorico

Se consideran Aguas Residuales a los líquidos que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas, comerciales, industriales y de servicios). Comúnmente las aguas residuales suelen clasificarse como:

Aguas Residuales Municipales. Residuos líquidos transportados por el alcantarillado de una ciudad o población y tratados en una planta de tratamiento municipal

Aguas Residuales Industriales. Las Aguas Residuales provenientes de las descargas de Industrias de Manufactura

Otra forma de denominar a las Aguas Residuales es en base al contenido de contaminantes que esta porta, así se conocen como:

Aguas negras a las Aguas Residuales provenientes de inodoros, es decir, aquellas que transportan excrementos humanos y orina, ricas en sólidos suspendidos, nitrógeno y coliformes fecales

Aguas grises a las Aguas Residuales provenientes de tinas, duchas, lavamanos y lavadoras, que aportan sólidos suspendidos, fosfatos, grasas y coliformes fecales, esto es, aguas residuales domésticas, excluyendo las de los inodoros

Aguas negras industriales a la mezcla de las aguas negras de una industria en combinación con las aguas residuales de sus descargas. Los contaminantes provenientes de la descarga están en función del proceso industrial, y tienen la mayoría de ellos efectos nocivos a la salud si no existe un control de la descarga.

¿Qué es un Agua Residual tratada?

Las Aguas Residuales son conducidas a una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) donde se realiza la remoción de los contaminantes, a través de métodos biológicos o fisicoquímicos. La salida (efluente) del sistema de tratamiento es conocida como Aguas Residuales tratadas.

Un sistema de tratamiento de Aguas Residuales es seleccionado de acuerdo a los objetivos que se fijen al buscar la remoción de los contaminantes. Existen diferentes sistemas de tratamiento que implican procesos biológicos, procesos fisicoquímicos, y en ocasiones se presentan ambos. En México para el tratamiento de aguas residuales municipales generalmente se emplean métodos biológicos los cuales se subdividen en las siguientes categorías:

Ya en la clasificación dada por el tipo de crecimiento (adherido y/o suspendido), los sistemas de tratamiento son nombrados de acuerdo al principio de operación (ej. lodos activados, zanjas de oxidación, lagunas anaerobias, película fija, filtros percoladores, etc.). Una de las tecnologías más utilizadas en México es la de lodos activados.

Desarrollo de la investigación

Se investigo el uso de una planta de tratamiento ASA/JET por ser una de las mas viables en todos los sentidos.

Las unidades de proceso que conforman una Planta de Tratamiento ASA/JET son:

1 - Pretratamiento

1A- Canal Desarenador

1B- Hidrotamiz

2 - Regulación y Bombeo

3 - Reactor Biológico

4 - Clarificador

5 - Cloración

6 - Digestor

7 - Lechos De Secado

Pretratamiento

El agua residual es conducida por gravedad a la unidad de Pretratamiento donde se separan los objetos de gran tamaño y los materiales que no se pueden tratar biológicamente, como plástico, metales, vidrio y arena entre otros.

Regulacion y bombeo

En esta unidad de proceso se airea, se homogeneiza y se regulan las variaciones de caudal en el aporte de agua contaminada que entra a la planta. Esta unidad de proceso es de tipo aerobio y se utilizan sistemas de bombeo y regulación integrados.

El panel de control, regula la alternancia en la operación de las bombas instaladas (duplex). En el cabezal de las bombas, se instala una línea de retorno con válvula para regular el aporte a la planta tratadora de aguas residuales, según el flujo de diseño.

Bioreactor

El agua residual previamente regulada entra al Reactor donde se inicia el Tratamiento de Aguas Servidas.

Las bacterias presentes en el lodo activado o Biomasa se alimentan y reproducen transformando el agua contaminada en un líquido claro que no genera malos olores.

Las plantas de tratamiento ASA/JET, utilizan el proceso de tratamiento biológico de lodos activados en la modalidad de aireación extendida, cuya efectividad ha sido probada desde hace muchos años.

Clarificador

En el Clarificador, el agua proveniente del bioreactor, permanece en completa calma, la mayoría de las partículas que están en suspensión sedimentan.

Las partículas flotantes se remueven utilizando un Skimmer o desnatador de Superficie JET.

El agua cristalina es canalizada en forma continua por un vertedero ajustable JET de aluminio, con sección en “V” para detener sobrenadantes.

Esta agua clara y sin olores altamente descontaminada es el único efluente que sale de la planta tratadora de aguas residuales ASA/JET, para ser reutilizada o regresar al medio ambiente.

Clorificacion

El efluente del Clarificador pasa a la unidad de desinfección del agua, que consiste de un Clorador JET, simple en su diseño, durable y eficiente en su operación. Opera por gravedad y utiliza pastillas JET de hipoclorito de calcio que se disuelven lentamente eliminando los agentes patógenos dañinos para la salud del hombre.

El agua tratada puede reutilizarse en cascadas decorativas, sanitarios, riego de áreas verdes, procesos industriales etc.

El objetivo más importante al del reúso del agua, es la protección del medio ambiente. Adicionalmente se obtienen beneficios económicos y fiscales, como reducción en las tarifas del agua potable suministrada, deducción total de la inversión en el ejercicio fiscal que se ejerza, etc..

Digestor

Parte del Lodo Activado que sedimenta en el clarificador es enviado a esta unidad de proceso (digestor) para su total estabilización. Los microorganismos en el lodo activado permanecen durante 25 días, se logra así la estabilización o inocuidad de los lodos, lo que garantiza la no generación de olores y de insectos.

Aquí las bacterias no reciben alimento por lo que inicialmente consumen los remanentes de los contaminantes y luego se inicia la fase endógena o canibalismo donde se auto consumen.

Lechos de secado

Los lodos ya estabilizados en la etapa anterior (digestor) se envían a los lechos de secado donde se deshidratan. para posteriormente ser utilizados como acondicionador de suelos jardines, frutales y campos de golf, entre otros.

Análisis costo beneficios

A través de diferentes fuentes ya descritas posteriormente y con base a la misma información proporcionada por la misma institución, se ha podido comparar los diferentes gastos que se tienen de agua dentro de la misma y a través de lo investigado en las empresas vendedoras de plantas tratadoras de aguas residuales pudimos hacer el comparativo de cual es el verdadero ahorro o gasto que representaría el poner una planta tratadora de aguas residuales dentro de la institución.

El costo que de promedio entre los diferentes modelos fue de entre los 288 mil pesos y los 600 mil pesos que costaría solamente la instalación de la planta dentro de la institución, aparte se le debe de tomar en cuenta también el mantenimiento que va a requerir, lo cual debe de ser cada año con un costo aproximado promedio de entre los 5 mil y 20 mil pesos dependiendo de lo que necesite la planta.

mes

1

mes

2

mes

3

mes

4

mes

5

mes

6

mes

7

mes

8

mes

9

mes

10

mes

11

mes

12

mes

13

mes

14

mes

15

mes

16

mes

17

mes

18

mes

19

mes

20

mes

21

mes

22

mes

23

mes

24

mes

25

mes

26

mes

27

mes

28

mes

29

mes

30

mes

31

mes

32

mes

33

mes

34

mes

35

mes

36

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

ahorro $costo de la planta

Propuesta de instalación

Conclusión

Una planta tratadora de aguas residuales dentro de la institución traería grandes beneficios dentro de la misma puesto que va a traer muchos cambios tanto sociales, culturales, ecológicos y tecnológicos y ya con los costos que se han visto anteriormente se puede ver claramente que se tendría una recuperación de la inversión hecha a un mediano plazo y de ahí en más sería un gran ahorro para la institución.