recomendacione elección ptar bolivia

8/3/2019 recomendacione eleccin PTAR bolivia

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Recomendaciones para

la eleccin de plantas de

tratamiento de agua residual

aptas para Bolivia

ANESAPA

Edicio Seor de la Misin Av. Ecuador 2044 Sopocachi

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Recomendaciones para la eleccinde plantas de tratamiento de agua

residual aptas para Bolivia.

Dr.-Ing. Wolgang Wagner


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Primera Edicin : Marzo 2010

Recomendaciones para la eleccin de plantas de tratamiento de agua residual aptaspara Bolivia.

La presente pubicacin ha sido elaborada por ANESAPA, a travs de un experto CIM,y nanciada y redactada por la Cooperacin Tcnica Alemana, ejecutada por la Deuts-che Gesellschat r Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, a travs del Programade Agua Potable y Alcantarillado Sanitario en Pequeas y Medianas Ciudades GTZ/PROAPAC

Invitamos cordialmente a las y los lectores hacer uso responsable del material propor-cionado y diundirlo ampliamente, pidiendo que se cite debidamente la uente.

La Publicacin se puede descargar en orma gratuita en www.proapac.org bajo el ttulode publicaciones.

La Paz, Bolivia


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3recomendacionesparalaeleccindeplantasdetratamientodeaguaresidualaptasparabolivia

ndice

Presentacin ...........................................................................................................................7

Preacio........ ...........................................................................................................................9

Agradecimientos ..................................................................................................................11

1. Introduccin .....................................................................................................................131.1. Objetivo del presente libro .........................................................................................13

1.2. Demandas con respecto a la calidad del efuente de la planta .................................14

2. Sistemas disponibles ......................................................................................................15

2.1. Tipos de sistemas PTAR .............................................................................................15

2.2. Potencial de puricacin de los dierentes sistemas .................................................17

2.3. Eliminacin de la DBO y coliormes ecales ...............................................................18

2.3.1. Eliminacin de la DBO ........................................................................................18

2.3.2. Eliminacin de coliormes ecales ......................................................................192.4. Eliminacin de helmintos ............................................................................................20

2.5. Eliminacin de nitrgeno y soro .............................................................................20

2.5.1. En lagunas de estabilizacin ..............................................................................20

a) Nitrgeno amoniacal NH4-N (Nitricacin) ..........................................................20

b) Nitrgeno total (Ntot) ...........................................................................................26

c) Eliminacin de soro (P) ....................................................................................29

2.5.2. En ltros percoladores .......................................................................................30

a) Eliminacin de nitrgeno (N) ................................................................................30b) Eliminacin de soro (P) ....................................................................................30

2.5.3. En sistemas con biodiscos .................................................................................31

2.5.4. En humedales articiales (wetlands) .................................................................31

a) Tipos de humedales articiales ............................................................................31

b) FWS wetlands (humedales articiales de fujo supercial) .................................32

c) VBS wetlands (humedales articiales de fujo subsupercial) .............................32

2.5.5. Lodos activados .................................................................................................32

2.5.6. Los dierentes sistemas en comparacin ...........................................................333. Base del diseo de los sistemas ms importantes y la demanda de rea ................34

3.1. Generales ...................................................................................................................34

3.2. Plantas con lagunas de estabilizacin .......................................................................34

3.2.1. Lagunas anaerbicas .........................................................................................35

3.2.2. Lagunas acultativas ...........................................................................................36

3.2.3. Lagunas de maduracin .....................................................................................37

3.2.4. reas especcas para toda la planta ................................................................38

a) reas netas totales de las lagunas (anaerbicas, acultativas y maduracin) .....38b) reas brutas .........................................................................................................39


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4 recomendacionesparalaeleccindeplantasdetratamientodeaguaresidualaptasparabolivia

3.2.5. Plantas en combinacin con una estacin de desineccin ..............................39

3.3. Plantas con reactores anaerbicos (UASB, RALF) y lagunas de maduracin ..........40

3.3.1. Reactores ..........................................................................................................40

3.3.2. Las lagunas en combinacin con reactores anaerbicos ..................................42

3.4. Plantas con tanques Imho, ltros percoladores y lagunas de sedimentacin ........44

3.4.1. Explicacin del sistema ......................................................................................44

3.4.2. Filtros percoladores ............................................................................................453.4.3. Tanques Imho ..................................................................................................46

a) Sistema: tipo 1 (Sin recirculacin del lodo) ..........................................................47

b) Sistema: tipo 2 (con recirculacin del lodo) .........................................................48

3.4.4. reas para las lagunas de sedimentacin ..........................................................49

3.4.5. Tanque de ecualizacin ......................................................................................50

3.4.6. Lechos de secado ..............................................................................................50

3.4.7. reas totales para la planta ................................................................................50

3.5. reas necesarias para otros tipos de plantas ...........................................................504. Costos de inversin ........................................................................................................52

4.1.Costos para plantas (PTAR).........................................................................................52

4.2.Costos de estaciones de bombeo ..............................................................................56

5. Costos de operacin.......................................................................................................60

5.1. Componentes de los costos de operacin ................................................................60

5.2. Costos del personal ..................................................................................................60

5.2.1. Costos especcos del personal ........................................................................60

5.2.2. Costos del personal necesario para la operacinde lagunas de estabilizacin ..............................................................................60

5.2.3. Costos del personal necesario para la operacin de los sistemas con

reactores anaerbicos, ltros percoladores o biodiscos. ..................................62

5.2.4. Sistemas con lodos activados............................................................................62

5.2.5. Comparacin del personal necesario para la operacin de los dierentes

sistemas .............................................................................................................63

5.2.6. Personal necesario para eliminacin de soro, plantas de desineccin

y estaciones de bombeo ....................................................................................655.3. Costos de energa .....................................................................................................65

5.3.1. Costos de energa para el uncionamiento de una PTAR ...................................65

5.3.2. Costos de energa para elevar agua a la planta .................................................65

5.3.3. Otros tipos de consumo de energa (iluminacin y pretratamiento) ...................65

5.3.4. Consumo de energa para la operacin de ltros percoladores ........................66

5.3.5. Consumo de energa para la operacin de lagunas con aireacin ....................67

5.3.6. Balance de energa en caso de la instalacin de reactores anaerbicos

(UASB) ................................................................................................................675.3.7. Consumo de energa para la operacin de plantas en base a lodos activados ..68


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a) Tipos de sistemas en base a lodos activados .....................................................68

b) Consideraciones con respecto a la potencia elctrica necesaria para la

aireacin en dependencia de la altura. ..............................................................70

5.3.8. Consumo de energa para la operacin de plantas con biodiscos ....................74

5.4. Costos para la eliminacin de desechos de la plantas ..............................................74

5.4.1. Tipos de desechos .............................................................................................74

5.4.2. Cantidad de cribado y arena ..............................................................................75a) Cribado ................................................................................................................75

b) Arena ....................................................................................................................76

5.4.3. Cantidad de lodos .............................................................................................76

a) Cantidades especcas de la carga de slidos suspendidos y de la DBO

en la entrada de la planta ...................................................................................76

b) Determinacin de la cantidad de slidos del lodo de purga ..............................76

b.1) Lagunas de estabilizacin ..........................................................................76

b.2) Produccin de lodo en lagunas con aireacin ............................................77b.3) Sistemas con reactores anaerbicas (UASB, RALF) y lagunas ..................77

b.4) Sistemas con Tanques Imho y ltros percoladores (o biodiscos) .............77

b.5) Sistemas con lodos activados ...................................................................80

Lodosactivadosconaireacinprolongada ....................................................80

Lodosactivadoscondigestoresseparados ...................................................80

Lodosuplementarioencasodeunaeliminacindefsforo...........................81

c) Volmenes de lodo producidos en los dierentes sistemas .................................82

5.4.4. Costos especcos para el depsito de los desechos de las plantas ..............825.5. Costos para anlisis de muestras .............................................................................84

5.6. Costos para seguridad del personal de operacin, reactivos y otros. .......................85

5.6.1. Seguridad del personal y costos generales .......................................................85

5.6.2. Reactivos para una precipitacin .......................................................................85

5.6.3. Costos de cloro (en caso de una desineccin separada) .................................86

5.7. Costos del mantenimiento .........................................................................................86

5.8. Comparacin de los costos de operacin de los dierentes sistemas ......................89

6. Valores presentes .............................................................................................................91

7. Medidas para la mitigacin de olores y ruidos .............................................................93

7.1. Olores .........................................................................................................................93

7.2. Ruidos ........................................................................................................................94

8. Resumen...... .....................................................................................................................95

Bibliograa.. ..........................................................................................................................98

Anexo 1:Abreviaciones......................................................................................................101

Anexo 2: Defniciones y explicaciones .............................................................................105

1. Parmetros que describen las caractersticas de las aguas residuales ...........................105Demanda biolgica de oxgeno (DBO) ...........................................................................105


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Demanda qumica de oxgeno (DQO) ..............................................................................105

Grmenes ........................................................................................................................105

Coliormes ecales ...........................................................................................................105

Helmintos ........................................................................................................................105

Nutrientes ........................................................................................................................106

Nitrgeno (N) ...................................................................................................................106

Fsoro (P) .......................................................................................................................106Algas ...... .........................................................................................................................107

2. Etapas de plantas de tratamiento de aguas residuales ...................................................108

Lodos activos .................................................................................................................108

Filtros percoladores .........................................................................................................109

Tanque Imho ..................................................................................................................110

Desineccin ...................................................................................................................110

Sedimentadores .............................................................................................................111

Pantanos articiales (humedales articiales) ...................................................................112Biodiscos .........................................................................................................................113

Lagunas de estabilizacin ...............................................................................................114

Reactores anaerbicos ....................................................................................................115

Uso de los lodos producidos ..........................................................................................117

Anexo 3: Ilustracin 12: PTAR (Plantas de tratamiento de aguas residuales)

mayores en Bolivia ...............................................................................................................118

Anexo 4: Tabla 2 Diagnstico situacional de PTAR mayores de Bolivia ............................. 119

Anexo 5: ndice de Figuras, Tablas e Ilustraciones ............................................................. 120


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Presentacin

Estimado lector, estimada lectora:

En Bolivia, en los ltimos aos, el tema del tratamiento de

aguas residuales esta priorizado por el gobierno plurinacional atravs del Ministerio de Medio Ambiente y Agua, ya que cons-tituye una contribucin esencial para la proteccin del medioambiente acutico y sus usos reales o potenciales aguas aba-

jo. Medidas como, por ejemplo, evitar la contaminacin deuentes de agua potable o utilizar aguas tratadas en la agricul-tura con nes de riego, aumentan considerablemente la soste-nibilidad del uso del agua.

Por otra parte, el tratamiento de aguas residuales contribuye a la eliminacin de posibles ocos

de contaminacin que aectan la salud de las personas, sobre todo de los grupos sociales msvulnerables.

Por estas razones, el gobierno de Bolivia y la Cooperacin Alemana a travs del programa:GTZ/PROAPAC, promueve una gestin sostenible del recurso hdrico en el sector de aguapotable y saneamiento, entre otros, a travs de asesoramiento y asistencia tcnica a las em-presas operadoras de plantas de tratamiento de aguas residuales y a las autoridades compe-tentes.

En el marco de la instalacin de conexiones de alcantarillado sanitario, primordial para lasalud en el ambiente urbano, se debe buscar siempre la orma ms adecuada y econmicapara el tratamiento de aguas residuales, correspondiendo de esta manera a las respectivascondiciones ambientales y sociales de Bolivia. En este sentido, el presente libro se dedica atal problemtica, basndose en las experiencias del experto integrado alemn (CIM), Dr. Wol-gang Wagner, quien durante 5 aos trabaj en el asesoramiento a Plantas de Tratamiento de

Aguas Residuales en Bolivia, trabajando con la Asociacin Nacional de Empresas de Serviciosde Agua Potable y Alcantarillado (ANESAPA).

A travs del apoyo a esta publicacin, GTZ/PROAPAC busca contribuir a la ampliacin de losconocimientos de trabajadores del sector en general, planicadores y operadores de Plantasde Tratamiento de Aguas Residuales, as como a estudiantes de ingeniera civil y ambiental enBolivia.

Subrayamos que el libro est enocado a la descripcin de tcnicas adecuadas para la cons-truccin de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales y, por ello, no contempla tecno-logas alternativas como el Sanieamiento Ecolgico (ECOSAN), ni tecnologas de tratamientode aguas residuales industriales, sin que aquello signique una devaluacin de estos procedi-mientos, que -por supuesto- estn adecuados a sus respectivas reas de aplicacin.

GTZ/PROAPAC desea a todos/as una lectura inormativa y espera haber logrado con este libroun manual til para todos los especialistas en el sector de tratamiento de aguas residuales enBolivia y -en su caso- en otros pases que presenten elementos y contextos semejantes.

Dr. Detle Klein, MBACoordinador GTZ/PROAPAC


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Preacio

La aplicacin e implementacin de tecnologas adecuadas anuestro medio en el rubro de Plantas de Tratamiento de AguasResiduales, tiene una uerte incidencia en la economa de las en-tidades encargadas del servicio de agua potable y alcantarilladosanitario, as como en la preservacin de la calidad ambiental, en

directa dependencia con la sostenibilidad en la operacin y man-tenimiento de dichas Plantas.

Debido a estas consideraciones, este libro tiene la nalidad deaportar a las EPSA del pas y al Sector de Saneamiento Bsico engeneral, con importantes conceptos, necesarios para la toma dedecisiones, sobre la tecnologa a implantar a travs de la eleccinde un adecuado Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales,considerando los actores ms infuyentes, como la eciencia,

costos de inversin, y los costos de operacin y mantenimiento.

Por otra parte, deseamos destacar que la Cooperacin Alemana, atravs del Centro para la Migracin y el Desarrollo CIM, mediantela participacin del Dr. Wolgang Wagner como Experto Integrado,nos ha permitido, adems del apoyo a nuestras empresas socias en el tema de tratamiento deaguas residuales, plasmar su vasta experiencia acadmica y de campo en este documento,que estamos seguros contribuir al mejoramiento del saneamiento bsico en el pas.

Finalmente, expresamos nuestro agradecimiento a la Cooperacin del Gobierno de la Repbli-ca Federal de Alemania, que a travs de instituciones como CIM y GTZ/ PROAPAC, ha hechoposible la publicacin de este importante aporte tecnolgico.

Ing. Fernando Ibez CuellarPresidente Directorio ANESAPAIng. Ronny Vega Mrquez

Gerente General ANESAPA


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Agradecimientos

Me resulta grato tener la ocasin de agradecer a todas ycada una de las personas que han colaborado, trabajandoarduamente, en la produccin de este libro.

Un reconocimiento muy especial va para la Ingeniera Sarah Beerhalter, AsesoraPrincipal del Componente Gestin y Operacin de EPSA y especialista en aguasresiduales de GTZ/PROAPAC; a la Ingeniera Patricia Venegas, Asesora Principalen Polticas y Estrategias Sectoriales del mismo Programa; a ambas, gracias sin-ceras por sus aportes, apoyo y sugerencias.

De igual manera, agradezco a los proesionales de la Unidad de Comunicacin deeste Programa, por la colaboracin brindada en la edicin y diseo del presente

trabajo.

Dr.-Ing. Wolgang Wagner


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1. Introduccin

1.1. Objetivo del presente libroDada la existencia de una diversidad de sis-temas de tratamiento de aguas residuales,el presente libro tiene la nalidad de orien-tar en la toma de decisiones a proesiona-

les del sector, as como a sus autoridades,proporcionando los elementos undamen-tales, que permitan implementar estas tec-nologas que involucren conceptos paraque las obras sean sostenibles tanto tc-nica como econmicamente, con la mayorpreservacin del medio ambiente.

A los lectores que no tienen conocimien-tos proundos en el tema de tratamiento de

agua residual estudiar previamente las ex-plicaciones en el Anexo 2.

Para determinar el sistema ms apto, setiene que considerar -junto con las deman-das de la calidad del efuente- los siguientesactores:

Tamao de la planta

Altura sobre el nivel del mar

Caractersticas del agua residual(DBO, nutrientes, temperatura, etc.)

Caractersticas del suelo

Nivel retico

Costos del terreno

rea del terreno disponible

Costos de energa elctrica

Capacidades del personal queconstruye, opera y mantiene la plantade tratamiento de aguas residuales(PTAR)

Posibilidades y condiciones parael depsito de los desechos de laplanta

Nivel socio-econmico de la pobla-cin

Estos actores infuyen tambin en los cos-tos de las plantas (inversin y operacin), queson muy dierentes, ya que dependen de lascondiciones del sitio y demandas al efuente.

En la actualidad boliviana, los costos deoperacin de una PTAR juegan un papelms determinante que los de la inversin.

Estos costos tienen que ser cubiertos di-rectamente por las tarias; en cambio lasinversiones en su mayor parte son nancia-das a travs de donaciones y crditos de lacooperacin internacional y/o del gobiernonacional.

Para elegir el sistema ptimo, primero setienen que denir las demandas de la cali-dad del efuente. Despus se examina, quterreno est disponible y puede usarse. Ladistancia de este terreno a la localidad msprxima, as como la direccin predominan-te de los vientos, determinar las medidasnecesarias respecto al olor. Es necesarioconsiderar tambin el nivel retico para de-cidir qu medidas de proteccin son nece-sarias.

Luego del anlisis de los actores arriba men-cionados, ser posible determinar los siste-

mas ms aptos, que pueden ser implemen-tados. El sistema ptimo es aquel que puedecumplir todas las demandas descritas, inclu-yendo los costos mnimos.

En caso de que los costos de inversin y/ooperacin de la PTAR sean altos, es posibleque la obra no se ejecute; para este caso sepodra examinar la posibilidad de disminuirlas demandas de la calidad del efuente (res-petando las normas ambientales vigentes).

El esquema en la Figura 1 muestra el procesoarriba descrito.


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1.2. Demandas con respecto a la cali-dad del euente de la plantaEn Bolivia existe un reglamento en materia decontaminacin hdrica que est basado en laley 1333 del medio ambiente, y determina lasdemandas al efuente. El reglamento de estaley tiene demandas elevadas (especialmenteNH

4-N), que determina un valor de 4 mg NH

4-

N/l como pico diario y un valor de 2 mg NH4-

N/l como promedio mensual.

Todavia no existe en Bolivia, una planta quecumpla con estos parmetros. Actualmentelas nuevas PTAR son diseadas con los si-guientes valores (Tabla 1):

Tabla 1:Valores lmite para el euente de unaPTAR

Parmetro Valor de diseo Unidad

DBO5

80 mg/l

DQO 250 mg/l

Coliormesecales

1000 CF/100 ml

Asimismo es necesario, determinar el estado(las caractersticas) del cuerpo de agua re-ceptor (arroyo, ro u otros) y el uso previsto

del agua ( Por ejemplo consumo humano,riego, industria y ganaderia).

Tambin es necesario examinar la necesidadde reducir nitrgeno y soro.

La matriz en la Tabla 2 muestra ejemplos decombinaciones de demandas y cmo pue-den tener sentido considerando las caracte-rsticas de los cuerpos de agua receptores.

Tabla 2:Combinaciones de demandas a losvalores lmite

Posibles com-binaciones

A B C D E F G H I

DBO < 80 mg/l x x x x x x x x x

DQO < 250mg/l

x x x x x x x x x

NH4-N < 10

mg/l x x x x x x

Ntot Remocin> 80%

x x x

Coliormesecales < 1000CF/ml

x x x x x x

Helmintos 3mg NH

4-N / l)

1 2g NH4-N /(m2d)

Tasa de nitrifcacin (< 3mg NH

4-N / l)

0.1 - 0.7g NH4-N /(m2d)

Fuente: EXPO-NET-DANMARK A/S/4/

La Tabla 17 muestra, que las tasas de nitri-cacin disminuyen enormemente en caso deque los efuentes deseados tengan una con-centracin menor a 3mg NH

4-N/l.

Se puede realizar una denitricacin en l-tros, pero es un proceso complicado y pococomn.

b) Eliminacin de soro (P)Para el crecimiento de bacterias se necesitasoro, por esto es posible eliminar por cadagramo de la DBO a la entrada de una plantade 0,01 hasta 0,005g de P (valor de reeren-cia 0,008g P) segn ATV-DVWK /5/.

En caso de que no existiera un tratamientoespecial (precipitacin y otros), la remocinde soro es aproximadamente de 15% (verTabla 18).

Figura 10:Tasas de nitrifcacin en relacin a latemperatura

CentralValley

Lima

Midland

Zrich

Temperatura C

Tazadenitricacion

gN/(m

d)

2

3.5

3.0

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0

5 10 15 20 25

Figura 9:Dependencia de la reduccin deamonio de la carga de la superfcieinterna

0 5 10 15 20

80

60

40

20

Carga de superficie interna [g DBO/(m d)]2

Reduccinde

NH

4

-N[%]

Relleno plstico con superficies internas de

49 a 89m2/m3

0

Fuente: Parker D.S. and T. Richard /3/


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Tabla 18:Eliminacin de soro en fltros percoladores(Carga de la entrada ltro 45 0,7* = 31,5g DBO/hab.d)

CaudalAuenteDBO

P eliminado P eliminado P entradaP eliminado /

P entradaP euente

l /(hab.d) mg DBO /l mg P /l g P/(hab.d) g P/(hab.d) % mg P/l

50 630 5,04 0,252 1,8 14% 30,96

75 420 3,36 0,252 1,8 14% 20,64

100 315 2,52 0,252 1,8 14% 15,48

125 252 2,02 0,252 1,8 14% 12,38

150 210 1,68 0,252 1,8 14% 10,32

175 180 1,44 0,252 1,8 14% 8,85

* Eliminacin de 30 % de la DBO en una etapa del pretratamiento

Con precipitacin simultnea es posible lo-grar un valor lmite de 2mg P/l en el efuenteo un valor promedio de 1mg P/l. En caso deuna ltracin con foculacin como ltimaetapa, se puede alcanzar un valor menor a0,5mg P/l, con un promedio de 0,2mg P/l.

2.5.3. En sistemas con biodiscosLos biodiscos pueden reducir el nitrgenoamoniacal igual que los ltros percoladores.Una denitricacin es complicada. Los regla-mentos para el diseo de PTAR de este tipo,en Alemania determinan lograr un valor en elefuente de NH

4-N de 10mg/l para una tem-

peratura de 12C.

Segn estas reglas, para realizar una nitri-cacin sera necesario trabajar con casca-das. Para una cascada con 3 etapas, (diseo

de las reas superciales de los discos), seusan los siguientes valores:

Carga/rea para DBO 5,6g/(m2d)

Carga/rea para TKN 1,1g/(m2d).

Para determinar las reas especcas , es nece-sario sumar.

Con 4 etapas, se usan los siguientes valores:

Carga/rea para DBO 7g/(m2d)

Carga/rea para TKN 1,4g/(m2d).

Asumiendo 45g DBO/ (hab.d) y 8g TKN/(hab.d), se tendra un rea especca total-en caso de 4 etapas- de:

45gDBO/(hab.d)/7gDBO/(m 2d)+8gTKN/

(hab.d)/1,4g TKN/(m2d) = 12,1m2/hab.

Para recibir valores del NH4-N menor a

10mg/l, hay que disminuir los valores de la

carga/rea (carga supercial).Con respecto al soro, vale lo mismo quepara ltros percoladores (ver captulo 2 inciso2.5.2. subndice b).

2.5.4. En humedales artifciales (wet-lands)

a) Tipos de humedales artifcialesSe distinguen dierentes tipos de humeda-

les articiales. Segn EPA,1999 /7/, dondese encuentra tambin un anlisis gruesosobre su eciencia, hay que dierenciarespecialmente entre dos tipos que son losms importantes:

FWS wetlands (surace fow wetlands) y

VBS wetlands (subsurace fow wet-lands)

En caso de FWS wetlands, el agua sale sobre

la supercie y tiene un espejo del agua libre.En caso de VBS wetlands, el agua no tiene


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un espejo del agua libre, el agua busca la vaa travs del suelo.

Respecto al potencial de este tipo de plan-tas, existen dierentes uentes, con dierentesresultados.

b) FWS wetlands (humedales artifciales

de ujo superfcial)En caso de contar con una etapa princi-pal previa a los wetlands, con un efuentede 30mg DBO/l, y una carga supercial de40kgDBO/(hada)esposibleobtenerunva-lor menor a 20mg DBO/l. Para un caudal de150l/(hab.da)secalculaunreademsomenos 1m2/hab*.

Para eliminar nitrgeno amoniacal, se tie-

ne que trabajar con una carga menor a3,3kgTKN/(had).Conestacargaespo-sible -en caso de una concentracin a laentrada de 30 hasta 50mg TKN/l- optenerun eluente menor a 10mg TKN/l. Paraesto se necesita un rea por habitante dems o menos 18m2. Calculando con va-lores mayores que 10kg TKN/(had), sepuede esperar una remocin de hasta30%. Tomando esto en cuenta se necesi-

tara un rea por habitante de 6m2

.Respecto a su potencial para denitricar, noexisten datos exactos. En todo caso una de-nitricacion es posible, por lo que se puedecalcularcon una carga3,3kgTKN/(had) y

esperar una reduccin del Ntot de por lo me-nos 50%.

Para cargas de soro menores a 0,55kg P/(had),sepuedeesperaruneuentedeme -

nos de 1,5mg P/l*. La remocin del ortos-oro depende del tiempo de detencin. Sepuede calcular la remocin posible con laecuacin

Donde

R-Porto

mg/l Remocin del ortosoro

HTR horas Tiempo de detencin

c) VBS wetlands (humedales artifcialesde ujo subsuperfcial)

Hay recomendaciones para que este sistemapueda trabajar, despus de un tanque sp-tico y otro de pretratamiento, con una car-ga supercial de 6g DBO/(m2da).Conestacarga es posible optener un valor del efuen-te menor a 30mg DBO/l. Para un efuente de20mg/l la carga supercial debera ser menora 1,6g DBO/(m2da)*.

Con una remocin de la DBO de 50% en

la primera etapa (pretratamiento) y unacarga de 45g DBO/(hab.d) en la entra-da de la planta, se necesitara un rea de14m2/hab. para una carga supercial de 1,6gDBO/(m2da)3,75m2/hab., en caso de 6gDBO /(m2da)*.

El potencial de la nitricacin depende es-pecialmente del oxgeno que est disponibleen la capa del suelo. Respecto al potencialde la nitricacin hay dierentes valores con

un rango muy grande, por esto no es reco-mendable usar este sistema en caso de quela demanda de una nitricacin amplia o unaeliminacin del nitrgeno total, sea muy alta.Para una mejor orientacin, se puede consi-derar que para cumplir con un efuente delTKN de menos de 10mg/l con una carga me-nor a 0,5g TKN/(m2d),senecesitaunreasuperior a 16m2/hab.

2.5.5. Lodos activadosCon lodos activados -la condicin es siem-pre un diseo adecuado- es posible cumplirvalores del efuente menores a 1mg NH

4-N /l

y una eliminacin del nitrgeno total (Ntot) dehasta 80%.

Acerca de la eliminacin del soro, vale lomismo que se indica para ltros percolado-res (ver en el presente captulo, el inciso 2.5.2subndice b).

* Ver texto de Constructed Wetlands treatment o municipal

wastewaters (7).


31/1232


2.5.6. Los dierentes sistemas en compa-racinLa Figura 11 muestra rangos de valores parael efuente de PTAR, que se pueden esperarpara los dierentes sistemas. Los valores delefuente para cada sistema dependen de mu-chos actores. Estos son especialmente:

Cargas (concentraciones) a la entrada

Caudales a la entrada

Diseo de la planta

Temperatura

Valor de pH

Componentes en el agua, que inhibenlas reacciones bioqumicas

En la gura 11, se pueden encontrar paracada parmetro y cada sistema dos rangosde valores: i) el rango rayado representa va-lores en casos avorables (concentracionesbajas en la entrada, diseos seguros gran-des volmenes y reas, tcnicas especialespara eliminar nutrientes, otros); ii) El rango

uniorme simboliza valores sin un diseo es-pecial para eliminar nutrientes y condicionesnormales o menos avorables.**

Los valores para el soro no prevn unaprecipitacin ni una ltracin con foculacin,porque existe la posibilidad de combinar es-tas tcnicas con cada sistema, se puedenlograr los mismos valores del efuente concada sistema (Precipitacin: 2mg P/l ltra-cin: 0,5 mg P/l)

Figura 11:Concentraciones de soro, nitrgeno amoniacal y nitrgeno total en el euentede las plantas

Fsforo Rango de valores,que se puede esperar

Rango de valores,

en caso de un diseoespecial y/o condicionesms favorables

Nitrgeno amoniacal

Nitrgeno total

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Concentracin euente (mg/l)

Lagunas de

estabilizacin

Lodosactivados

Filtrospercoladores

Biodiscos

Humedadesarticiales

** Estos son valores, que tienen su base en la experiencia del autor. Las empresas que construyen o venden tecnologa

para los dierentes sistemas, indican por lo general valores ms avorables.


32/1233

4 recomendacionesparalaeleccindeplantasdetratamientodeaguaresidualaptasparaboliviaa

3. Base del diseo de los sistemasms importantes y la demanda derea

3.1. GeneralesEl propsito del presente captulo es el de

plantear los lineamientos necesarios para eldiseo de los sistemas ms comunes e im-portantes para Bolivia, evaluar volmenes,as como reas necesarias.

Todos los valores se reeren a unidades es-peccas (m3/hab.;m2 /hab.). Con estos va-

lores especcos es cil obtener por multi-plicacin los volmenes o reas totales parauna PTAR, los mismos que son la base paradeterminar costos.

3.2. Plantas con lagunas de estabilizacinEl sistema de lagunas de estabilizacin ha

sido implementado en muchos lugares deBolivia tales como: El Alto, Oruro, Santa Cruz,Montero, Cochabamba, Tarija, Trinidad, etc.

La mayoria de lagunas de estabilizacin tie-nen lagunas anaerbicas.

Figura 12:La planta en Puchukollo con lagunas

anaerbicas

Figura 14:Esquema de un sistema de lagunas de estabilizacin (con lagunas anaerbicas)

Figura 13:Lagunas de estabilizacin en Monte-

ro con lagunas anaerbicas

Lagunasfacultativas

Lagunaanaerbica

Laguna demaduracin

Profundidad

4 hasta 5m

Profundidad1,5 hasta 2,5m

Profundidad

1 hasta 1,5m


33/1233


3.2.1. Lagunas anaerbicasLa tarea principal de estas lagunas es la eli-minacin de la DBO. El rea especca nece-saria depende especialmente de los siguien-tes parmetros:

Temperatura del agua (promedio en elmes ms rio)

Proundidad

CargaDBO(gDBO/(hab.d))

Caudal(l/(hab.d))

Para lagunas anaerbicas, se puede traba-

jar con cargas volumtricas tal como estndescritas en la Tabla 19, tomando como ree-rencia al autor Andy Shirton /8/. En esta tablatambin se indica el volumen necesario paralas cargas volumtricas. Sin embargo, hayque considerar, que se necesita un tiempode detencin mnimo. Las recomendaciones

para el tiempo de detencin mnimo, tienen ungran rango (ver Ramiro rojas/1/)*.

Tambin se necesita un volumen adicionalpara almacenar el lodo**. Esto signica unvolumen de:0,05m3/(hab.ao)10aos=0,5m3/hab.

Figura 15:Volmenes por habitante para lagunas anaerbicas (suma para lodo y remocin)

Tabla 19:Parmetros describiendo el volumen necesario de lagunas anaerbicas (Volumenl/hab.) (sin el volumen para el lodo)

Carga DBO 45g DBO /(hab.da) 60g DBO /(hab.da)Temperatura 10C 15C 20C 10C 15C 20C

Caudal l /(hab.d)100g DBO/

(m3d)250g DBO/

(m3d)300g DBO/

(m3d)100g DBO/

(m3d)250g DBO/

(m3d)300g DBO/

(m3d)

50 450 180 150 600 240 200

75 450 225 225 600 240 225

100 450 300 300 600 300 300

125 450 375 375 600 375 375

150 450 450 450 600 450 450175 525 525 525 600 525 525

600

650

700

750

800

850

900

950

1.000

1.050

1.100

1.150

40 90 140

Volumen(l)/habitante

Caudal (l/(hab.d)

10C 45g DBO

15C 45g DBO

20C 45g DBO

10C 60g DBO

15C 60g DBO

20C 60g DBO

10C 60g DBO

15C 60g DBO20C 60g DBO

10C 45g DBO

20C 45g DBO15C 45g DBO

* Para la presente investigacin, el autor calcula con un tiempo de detencin del agua de 3 das.** Aqu el autor calcula con un volumen de 50 l/(hab.ao) segn las siguientes referencias bibliogrcas/1/,/9/,/10/

y un tiempo de detencin del lodo en las lagunas de 10 aos.


34/1233


Base de las curvas en la Figura 15 son die-rentes clculos:

Primera condicin: El tiempo de de-tencin es mayor a 3 das

Segunda condicin: La carga volum-trica no es ms grande que la carga

volumtrica lmite /8/Con una proundidad promedio de 4,5m, secalculan reas especcas (netas) entre 0,15hasta 0,25m2/hab.

3.2.2. Lagunas acultativasEstas lagunas tienen la uncin principal deeliminar la DBO y los coliormes.

Para determinar el rea de las lagunas acul-tativas se recomienda usar la relacin mos-trada en la Figura 16.

Cargasuperficial(kgDBO/(ha.d))=357,41,085(T-20) (Yaes, Cosso, 1993/10/)

Donde

T (C) Temperatura del agua

Un diseo basado en esta rmula asegurasuciente oxgeno en las lagunas (producidopor las algas) y normalmente es posible cum-plir solamente un valor lmite del efuente de

80mg DBO/l, incluida la DBO de las algas.Las siguientes tablas muestran las reas es-peccas necesarias para dierentes cargas(45y60gDBO/(hab.d))ydiferentestempe -raturas.

Se calculan las reas para los dos sistemas:

Lagunas acultativas con lagunasanaerbicas previas

Solamente lagunas acultativas

Figura 16:Cargas superfciales lmites para lagunas acultativas

Temperatura media mnima mensual, [C]

10 15 20 25 30100

1.000

Carga especfica (kg DBO/(had)) = 357,4 1,085 (T-20)

Car

gasupercial(kgDBO/(had))

(en el mes ms fro del ao)

Fuente: Yaez Cosso, 1993/10/


35/1233


Tabla 20:reas especfcas (m2/hab.) para la-gunas acultativas sin lagunas anae-rbicas previas

Temperatura 10 15 20 C

Carga super-

fcial 166 250 375

kg DBO/

(ha.d)

45g DBO/(hab.d)

2.71 1.80 1.20 m2/hab.

60g DBO/(hab.d)

3.61 2.40 1.60 m2/hab.

Tabla 21:reas especfcas (m2/hab.) para

lagunas acultativas con lagunasanaerbicas previas

Temperatura 10 15 20 C

Remocin enlas lagunasanaerbicas

40 50 60 %

Carga super-fcial

166 250 375kg

DBO(ha.d)

45g DBO/(hab.d) 1.63 0.90 0.48 m2/hab.

60g DBO/(hab.d)

2.17 1.20 0.64 m2/hab.

3.2.3. Lagunas de maduracinLa tarea de las lagunas de maduracin (pro-undidad entre 1 hasta 1,5m) es especial-mente la remocin de coliormes. El autorcalcula con una proundidad de 1,2m y unarelacin longitud/ancho 3:1 para lagunas a-cultativas y con una relacin longuitud/ancho

10:1 para lagunas de maduracin (chicanas).La base del clculo es el modelo de disper-sin Yaez Cosso, 1993 /10/, con una pro-undidad de 1,2m en las lagunas de madu-racin y 2,0m en las lagunas acultativas. Elautor calcula para las lagunas acultativascon un valor k

d20de 0,4 1/d (tasa de mor-

talidad de grmenes) y para las lagunas demaduracin con un valor k

d20de 0,8 1/d. El

autor considera en el modelo, que tambinen las lagunas acultativas existe una re-mocin de grmenes.

Con estos valores, se dene -para cumplir unvalor de 1.000CF/100ml en el efuente (conuna concentracin de 107 en el afuente delas lagunas acultativas) - las reas espec-cas de las Tablas: 20, 21, 22 y 23.

Los clculos tienen tambin la condicin deque las lagunas de maduracin tienen un

tiempo de detencin real de ms de 5 das(zonas muertas son consideradas con 30%del volumen). Este es el tiempo mnino quese puede considerar para lagunas de madu-racin. (Romero Rojas, /1/).

Tabla 22:reas (m2/hab.) para las lagunas de maduracin en caso de la instalacin delagunas anaerbicas antes de la laguna acultativa

Carga DBO 45g DBO /(hab.da) 60g DBO /(hab.da)Temperatura 10C 15C 20C 10C 15C 20C

Caudal l /(hab.da)

50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

75 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

100 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6

125 0,8 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7

150 1,2 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

175 1,6 1 1 1,2 1 1


36/1233


Tabla 23:reas (m2/hab.) para las lagunas de maduracin sin la instalacin de lagunasanaerbicas antes de la laguna acultativa

Carga DBO 45g DBO /(hab.da) 60g DBO /(hab.da)

Temperatura 10C 15C 20C 10C 15C 20C

Caudal l/(hab.da)50 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

75 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

100 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

125 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7

150 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

175 1 1 1 1 1 1

3.2.4. reas especfcas para toda la planta

a) reas netas totales de las lagunas(anaerbicas, acultativas y maduracin)Las dos siguientes Figuras (17 y 18) muestranlas reas especcas netas necesarias (reas

de la supercie del agua) de plantas con di-erentes condiciones (cargas especcas dela DBO/temperaturas). El rea representa lasupercie necesaria para la constuccin detodas las lagunas. Se puede comprender es-tas reas como reas mnimas.

Figura 17:reas netas (m2/ hab.) para una planta con lagunas anaerbicas, acultativas yde maduracin

0

1

2

3

4

5

6

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

2

reaneta

(m

/hab.)

Caudal (l/hab.d)

45g DBO/(hab.d) 10oC60g DBO/(hab.d) 10oC




37/1233


b) reas brutasTodos los resultados del ltimo captulo,se reeren al rea del espejo de agua. Noobstante, en una planta se necesitan tam-bin espacios para el borde libre, diques,

caminos, pretratamiento y edicaciones.Una planta con dierentes lagunas en pa-ralelo demanda mayor supercie que unaplanta donde cada etapa tiene solamenteuna laguna. Estos suplementos son consi-derados con el actor , un actor de mul-tiplicacin. En caso de plantas pequeas,este actor es ms grande en comparacincon plantas grandes.

El autor calcula para :

Para plantas menores a 10.000 hab. = 2

Para plantas de 10.000 hasta 100.000hab. = 1,75

Para plantas mayores a 100.000 hab.= 1,4

Figura 18:reas netas (m2/ hab.) para una planta con lagunas acultativas y de maduracin(sin lagunas anaerbicas)

0

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180

Areaneta(m2/hab.)

Caudales l/(hab.d)

45 g /(hab.d) 10 C 45 g /(hab.d) 15 C 45 g /(hab.d) 20C

60 g/(hab.d) 10 C 60 g /(hab.d) 15 C 60 g/(hab.d) 20C

Estos valores son el resultado del anlisis demuchos diseos de plantas de estos tipos,realizados por el autor.

3.2.5. Plantas en combinacin con unaestacin de desineccinPara reducir la DBO (hasta 80mg DBO/l), nor-malmente es suciente construir las lagunasanaerbicas y acultativas. Esta combinacinpuede ser una solucin que necesita pocarea y bajos costos de inversin; sin embar-go al evitar la construccin de lagunas demaduracin y construir una planta de des-ineccin separada (por ejemplo Cloracin),

signica elevar los costos de operacin (qu-micos, costos del personal adicional).

La Figura 19 muestra las reas netas necesa-rias para las lagunas en este caso.

Aqu las reas dependen especialmente dela carga de la DBO (en menor grado de loscaudales).


38/1233


3.3. Plantas con reactores anaerbicos(UASB, RALF) y lagunas de maduracin

3.3.1. ReactoresLa abreviacin UASB signica Upfow

Anaerobic Sludge Blanket y RALF signicaReactor Anaerbico de Lodo Fluidizado

Los tiempos de detencin necesarios parareactores UASB se muestran en la Figura 20.

Los volmenes especcos de los reactorespara aguas residuales domsticas depen-den solamente de los caudales (l/(hab.d))y del tiempo de detencin, que es una un-

cin de la temperatura (ver Figuras 20 y 22).

Figura 19:reas netas especfcas necesarias para lagunas de estabilizacin (sin lagunas demaduracin) en caso de la construccin de una planta de desineccin

Figura 20:Tiempos de detencin para la remocin de la DBO en reactores UASB como un-cin de la temperatura del agua (CEPIS)

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

4,00

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

reanecesaria(m2/hab.)

Temperatura del agua (C)

Sin lag an. 45g DBO /(hab.d) Sin lag an. 60g DBO /(hab.d) Con lag an. 45g DBO /(hab.d) Sin lag an. 60g DBO /(hab.d)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Temperatura (C)

Tiempodedetencin

(h)


39/1233


La temperatura de diseo es la temperatu-ra promedio del agua en el mes ms ro delao. Construir estos sistemas tiene sentidosolamente en caso de que las temperaturassean superiores a los 13C. En caso de tem-peraturas ms bajas, su uncionamiento noes seguro.

La altura de un reactor de este tipo es mso menos 5m. Esto signica un espacio ne-cesario para la instalacin de 2 hasta 16m2/(1000 hab.). Es posible eliminar la DBO hastael 80%, dependiendo de las caractersticasdel agua y del tiempo de detencin.

Figura 22:Volumen (m3 /hab.) para UASB-reactores

Figura 21:Reactor anaerbico, sistema RALF (Camiri, Villamontes, Monteagudo / DiseoFichtner)

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Caudal (l/(hab.d))

Volumenm

/ha

b.

36

9

10

12

Tiempo

de

detencin

( h)


40/1233


Figura 23:Espacio necesario para la instalacin de reactores UASB, RALF(reas netas)

3.3.2. Las lagunas en combinacin conreactores anaerbicosEn caso de la combinacin de un reactoranaerbico (UASB / RALF) con lagunas, sepuede disminuir la carga de la DBO de 70

hasta 80% segn Lettinga y otros, 1980/11/;y Bhnke y otros, 1993/12/. Sin embargo elreactor no es capaz de disminuir los colior-mes ecales (mximo 1 logaritmo de unidad).

Los valores de la Tabla 24 muestran las reasnetas para las lagunas, con lo que es posibledisminuir los coliormes ecales a un valor de1.000 CF/100ml con una concentracin delafuente de 107 CF/100ml (entrada lagunas) yuna proundidad de 1,2m.

Tabla 24:reas netas necesarias (m2/hab.) para lagunas despus dereactores UASB y RALF

Caudal L / (hab.da) 13 C 15 C 20C

50 1,05 0,93 0,68

75 1,6 1,4 1

100 2,1 1,85 1,35

125 2,6 2,3 1,7

150 3,1 2,75 2

175 3,6 3,2 2,35

0

2

4

6

8

10

12

14

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Caudal (l/(hab.d))

re

asne

tasm

2/

(1.0

00ha

b.)

6

9

10

12

Tiempo

dedetencin

( h)


41/1233


Figura 24:reas netas necesarias (m2/hab.) para lagunas despus dereactores UASB y RALF

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 50 100 150 200

reanecesaria(m2/hab.)

Caudal (l/s)

13 C

15 C

20 C

La base del clculo ue tambin aqu el mo-delo de dispersin con un valor k

d20de 0,8

1/d y una relacin de longitud/ancho de lalaguna de 3:1.

Este sistema tambin puede tener sentido en

combinacin con una planta de desineccinseparada (p.e. cloracin), cuando no es ne-cesario eliminar las coliormes en la laguna.

En este caso (proundidad 1,5m) se nece-sitan solamente reas especcas para laslagunas como son descritas en la Tabla 25.

Aqu tambin se indican las reas netas (mul-tiplicar por el actor para obtener las reastotales).

Tabla 25:reas netas necesarias solamente paraeliminar la DBO

euentehasta

80mg DBO/l despus de una remocin enlos reactores USAB de 75% (m2/hab.)

DBO en elauente

10C (no reco-mendable)

15C 20C

45g DBO/(hab.d) 0,75 0,5 0,35

60g DBO/(hab.d) 1,00 0,7 0,5

Figura 25:Plano de la planta en Villamontes conun reactor anaerbico y lagunas demaduracin

1 2

9 .5

8 m

F1

F5


42/1233


Figura 26:Esquema de la planta en Sucre

Figura 27:Sistemas con tanques Imho y fltros percoladores

Rejas Desarenadores Distibucin

Filtros percoladores

Lagunas demaduracin

Lagunas desedimentacin

Estaciones debombeo

Auente

Euente

Tanques Imho(con Tanque de Ecualizacin)

3.4. Plantas con tanques Imho,

fltros percoladores y lagunas desedimentacin

3.4.1. Explicacin del sistemaUna planta de este tipo se encuentra enSucre.

El afuente corre despus de pretratamiento(rejas, desarenadores) a un tanque Imho (se-dimentador primario) y despus, sobre ltros

percoladores y lagunas de sedimentacin. Alnal del proceso se encuentran lagunas demaduracin. El lodo es bombeado a travs de

embudos ubicados al principio de las lagunas

de sedimentacin a un tanque de ecualizacin;para terminar en los tanques Imho. La esta-cin de bombeo para transportar el lodo tienetambin la tarea de realizar una recirculacindel agua para los ltros.

Los prximos prraos tienen un orden pococomn, pero con un sentido. Para el diseode los tanques Imho es necesario conocerla produccin de los lodos en los ltros (la

etapa despus de los tanques Imho).Principalmente existen dos sistemas para lacombinacin de estas etapas.

Lagunas de

sedimentacin

Embudos

Afluente

Efluente

Filtrospercoladores

TanqueImhoff

Tipo 1: Lodo no tratado en el tanque Imhoff

Lagunas desedimentacin

Embudos

Afluente

Lodo

y

recirculacin

Efluente

Filtrospercoladores

TanqueImhoff

Tipo 2: Lodo tratado en el tanque Imhoff


43/1233


La dierencia de los dos sistemas es que enel sistema tipo 2, el lodo de los ltros va a serdigerido en el tanque Imho; en cambio elsistema tipo 1, es digerido en las lagunas desedimentacin. Por ello, en el caso del tipo2, el volumen del digestor del tanque Imhotiene que ser mucho ms grande en compa-

racin al sistema tipo 1.3.4.2. Filtros percoladoresPara obtener un efuente de 80mg DBO/l,se puede calcular para un relleno de pls-tico, que es recomendable, con una cargavolumtrica de 0,6kg DBO/(m3d)para10C(temperatura del agua) (SESSIL 100m2/m3).La remocin de la DBO en tanques Imho,se puede estimar con 30 hasta 35%, impor-

tante para determinar la carga del ltro.

Tabla 26:Remocin de la carga orgnica (DBO)en fltros percoladores (para tempe-ratura del agua = 10C)

Carga en la entra-da de la planta

45 60 g DBO/(hab.d)

Remocin tanqueImho 33 33 %

Carga en la entra-da del fltro

30.15 40.2 g DBO/(hab.d)

Volumen relleno 50 67 m 3/1.000 hab.

Altura relleno 5 5 m

rea neta/ 1.000Habitantes

10 15 m2/ 1.000 hab.

La infuencia de la temperatura se muestra en

la Figura 28.

Figura 28:rea neta necesaria para la instalacin de fltros percoladores conel valor lmite de 80mg DBO/l y una proundidad de 5m (remocin enlos tanques Imho 33%)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

10 12 14 16 18 20 22 24

reanetanecesaria(m2/

1.0

00hab.)

Temperatura C

45g DBO/(hab.d) 60g DBO/(hab.d)


44/1233


3.4.3. Tanques ImhoLa dierencia entre el sistema tipo 1 y tipo 2

es, que en el sistema 2 hay un reciclaje dellodo en el tanque Imho, en el sistema 1 ellodo se queda en las lagunas de sedimen-

tacin. Por esto, en el sistema 2, el tanqueImho tiene que ser ms grande en com-paracin con el sistema 1. Sin embargo larecirculacin del lodo permite prolongar eltiempo antes de tener que vaciar las lagunas.

Figura 30:

Tanque Imho en Sucre

Figura 29:Filtros percoladores en Sucre

Figura 31:Tiempos de detencin del lodo en el tanque de digestin(Imho/Alemania)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Tie

mpodedetencin

(das)

Temperatura del agua (C)

Fuente: Imho /24/.


45/1233


Figura 32:Volumen especfco del digestor para una concentracin de 5% SSen el lodo extrado, Sistema: tipo 1

Figura 33:Volumen especfco del digestor para una concentracin de 7% SSen el lodo extrado, Sistema: tipo 1

Como muestra la Figura 31, el tiempo de de-tencin necesario, para la estabilizacin dellodo en el tanque de digestin depende de latemperatura del agua tratada.

a) Sistema: tipo 1 (Sin recirculacin dellodo)

El rango de los slidos suspendidos que sequedan en el tanque Imho oscila entre 20

hasta50g/(hab.d),dependiendodelasca -ractersticas del agua residual.

Normalmente stos se remueven hasta 35%en el tanque Imho. Considerando una mez-cla de partes iguales de lodo resco y lododigerido, se puede calcular que el lodo en eltanque (y la purga) es 82,5% de la masa de

los SS de la entrada. La concentracin dellodo extrado tiene un rango entre 5% SShasta 7% SS.

0

10

20

30

40

50

60

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Volumendigestor(l/habitante)

Temperatura C

20

25

30

35

50

g SS retenidos/(hab.dia)

Slidos 5%

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Volumendigestor(l/habitante)

Temperatura C

20

25

30

35

50

Slidos 7%

g SS retenidos/(hab.dia)


46/1233


Figura 34:Volmenes para el compartimiento de sedimentacin en el tanqueImho

Se aplican las Figuras 32 y 33 para la de-terminacin del volumen necesario. El valorde los Slidos (5 o 7%) que contiene el lodotiene que ser determinado por el diseador;este dato es slo un parmetro para el dise-o.

Para la sedimentacin, el tiempo de deten-cin en el compartimiento es normalmentede 2 horas. Para considerar picos del da, elautor multiplica los valores para plantas me-nores a 20.000 hab. con el actor pico 1,71y para plantas mayores a 20.000 hab.con elactor pico de 1,5.

(Factor pico = caudal pico/caudal promedio)Imho,/24/.

Con los ltimos 3 diagramas es posible de-terminar el volumen total del tanque Imho.Tiene un rango entre 20 l/hab. y 70 l/hab.(Dependiendo de la temperatura, slidos enla entrada, caudales, actores picos de loscaudales, construccin, etc.).

En caso de una proundidad de 8,5m el reapara la instalacin de la planta tiene un rangoentre 2,5 hasta 8.5m2/1.000 hab. (reas ne-tas). La indicacin de un valor promedio notiene sentido, porque las condiciones sondemasiado dierentes.

b) Sistema: tipo 2 (con recirculacin dellodo)En caso del sistema tipo 2, hay que aumentarel volumen del digestor y el volumen del se-dimentador en el Tanque Imho, para tratartambin el lodo producido en los ltros.

Para determinar el lodo resco de los ltros,se puede calcular con una produccin de

0,7kg SS/kg DBO removido. Tambin aqu sepuede calcular con una remocin de la masade los slidos de un 35%. El volumen adicio-nal para este lodo, se puede estimar con laayuda de la Figura 35.

0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

25,00

30,00

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170

Volumensedimentador(l/hab.)

Caudal l /(hab.dia)

< 20.000 hab.

> 20.000 hab.


47/1233


En caso de otras cargas de la DBO y otrasconcentraciones de los slidos en la purga,hay que multiplicar los valores de la Figura 35por los actores de la Tabla 27.

Tabla 27: Factores para modifcar losvalores de la Figura 35

45g DBO/(hab.d) 60g DBO/(hab.d)

7% SS 1.00 1.33

5% SS 1.40 1.86

En caso de una proundidad de 8,5m el rea

adicional necesaria para la instalacin de laplanta (en comparacin al sistema 1) tiene unrango entre 0,5 hasta 3m2/1.000 habitantes(reas netas).

El rea total para los tanques Imho tiene unrango entre 3 hasta 12m2 /1.000 habitantes(reas netas).

3.4.4. reas para las lagunas de

sedimentacinEl autor calcula con un tiempo de detencinde 2 das. Las reas netas de las lagunaspara dierentes proundidades y caudales, semuestran en la Figura 36.

Figura 35:Volumen adicional del tanque Imho para el lodo de los fltros.

Figura 36:reas especfcas netas para lagunas de sedimentacin

0

2

4

6

8

10

12

14

16

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Volumenadicionaldeldigestor

(l/habitante)

Temperatura C

50 l /(hab.d)75 l/(hab.d)

100 l/(hab.d)

125 l /(hab.d)

150 l/(hab.d)

175 l/(hab.d)

Slidos 7%

Caudal agua residual

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 50 100 150 200

rea(m2/1.0

00hab.)

Caudal (l/(hab.d))

2,5

3

3,5

4

Profundidad(m)


48/1233


3.4.5. Tanque de ecualizacinLa instalacin del tanque de ecualizacincon un tiempo de detencin de 5 horas y unaproundidad de 5m, demanda las siguientesreas.

Tabla 28:

Volmenes y reas para el tanque deecualizacin

Caudall/(hab.d)

Volumen(m3/1.000 hab.)

rea(m2/1.000 hab.)

50 10,42 2,08

75 15,63 3,13

100 20,83 4,17

125 26,04 5,21

150 31,25 6,25

175 36,46 7,29

3.4.6. Lechos de secadoLas reas de los lechos de secado de-penden del lodo producido. Si se tra-ta del sistema tipo 1 se necesita me-nos espacio porque solo se tiene quesecar el lodo producido en el Tanque Imho.Si la planta trabaja con un sistema tipo 2el lodo que se saca del Tanque Imho con-tiene adicionalmente el lodo producido enlos ltros percoladores. Se puede calcularpara los lechos con una carga de 100kg SS/(m2ao).ParalareduccindellodoenlosTanques Imho, se puede calcular con 35%.

Tabla 29:reas netas para lechos de secado(sin el lodo de los fltros)

20g SS/

(hab.d)

35g SS /

(hab.d)

50g SS /

(hab.d)

Lodo g/(hab.d) 13 23 33

Lodo Kg (hab.ao) 4,75 8,3 11,86

rea necesaria m2/

1.000 hab.48 83 119

En caso de una re-circulacin de lodo, hayque considerar que el lodo adicional de losltros y las reas necesarias pueden aumen-tar hasta en un 50%.

3.4.7. reas totales para la plantaTabla 30 muestra las reas netas necesarias

para la instalacin de estos sistemas, segnlos clculos antes mencionados.

Tabla 30:reas netas necesarias (m2/1.000hab.)

Mnimo Mximo

Tanques Imho 3 12

Filtros percoladores 8 15

Tanque de ecualizacin 2 8

Lagunas 40 140

Lechos de secado 48 160

Suma 101 335

Las reas brutas para la instalacin de es-tos sistemas son ms o menos el doble quelas reas netas (Pretratamiento, caminos,

diques, desineccin, etc.). Signica que lasreas totales son ms o menos 0,2 hasta0,65m2/ hab.

3.5. reas necesarias para otros tiposde plantasPara plantas totalmente tecnicadases posible emplear un rea menor a0,5m2 /hab. En caso de plantas en base alodos activados y deshidratacin del lodo

con mquinas, se necesita slo un rea de0,25m2/hab.

En caso de lagunas aireadas se puede cal-cular con 1,0 hasta 1,5m2/hab., para cumplircon un valor lmite de 80mg DBO/l (Valor lmi-te en Bolivia, 80mg DBO/l).


49/1233


Figura 38:Lagunas con aireacin (Alemania)

Figura 37:Planta de lodos activados (Saarbruecken/Alemania)


50/1234


4. Costos de inversin

4.1.Costos para plantas (PTAR)

Considerando la complejidad de las dieren-tes plantas, es muy dicil determinar una r-mula general para los costos de inversin yaque estos dependen de:

El momento de la realizacin de la in-versin (infacin)

La regin

El diseo

El tamao de la planta

Los valores lmites del efuente

Las caractersticas del agua residual

como: Caudales(l/(hab.d))

Carga de polucin

DBO(gDBO/(hab.d))

Nutrientes(gN/(hab.d))

Slidos suspendidos(gSS/(hab.d))

Temperatura de agua

No obstante, los precios especcos que per-

miten elaborar un estudio de actibilidad paraelegir el sistema ms apto estn descritos enla Tabla 31.

Con estos precios es posible estimar los cos-tos de inversin de una planta; con los cos-tos y los parmetros del diseo evaluados enel captulo 3, el autor realiza una estimacin

de los costos especcos para dierentes ti-pos de plantas.

Los parmetros para una comparacin de lossistemas son los siguientes:

Carga de la DBO 45gDBO/(hab.d)

Habitantes 100.000 hab.

Caudal: 100l/(hab.d)

Temperatura: 10C

Slidos suspen-didos 30gSS/(hab.d)

Concentracin delos slidos en ellodo extraido 6% SS

Valor lmite 80mg DBO/l

Valor lmite 1.000 CF/100 ml

Sin un diseo para nitricacin, sin elimi-nacin de nitrgeno total, ni soro

Precio estimado

del terreno 0,5US$/m2

Tabla 31:Precios unitarios para Bolivia (2008)

Unidad US$ /unidad

Lagunas anaerbicas sin geotextil m2 5 -12

Lagunas anaerbicas con geotextil m2 12 -18

Lagunas acultativas sin geotextil m2 4 -8

Lagunas acultativas con geotextil m2

9 -14Lagunas de maduracin sin geotextil, con chicanas m2 4 -8

Lagunas de maduracin con geotextil, con chicanas m2 9 -14

Reactores UASB m3 150 -250

Filtros percoladores con relleno de plstico m3 relleno (costo de todo el fltro) 250- 300

Tanques Imho m3 (Volumen usado) 200 -250

Tanque de ecualizacin m3 100 -200

Desineccin Habitante 0,5 -1

Rejas, Tamices Habitante 0,03

Desarenador m3 (Volumen usado) 100 -200


51/1234


Este clculo tiene que considerarse como unreerente, debido a que pueden existir otrascondiciones, por las cuales hay que modi-car los parmetros.

Es necesario indicar que el sistema con reac-tores UASB se calcula con 15C (porque noexiste seguridad de su uncionamiento en

caso de temperaturas ms bajas a los 10C).

Los valores se indican en US$/hab. Para ob-tener los costos totales, hay que multiplicarlos valores por el nmero de habitantes.

No estn considerados los costos para ele-var el agua a la planta. Este bombeo no essiempre necesario y en caso de una nece-sidad, los costos son muy variables (altura).

Tabla 32:Costos de inversin para lagunas de estabilizacin

Sistema 1 : Lagunas / con geotextil para eliminar coliormes ecales

Unidad Cantidad/hab. US$/cantidad US$/hab.

Pretratamiento (rejas/tamices, desarenador) Gbl. 0,10

Lagunas anaerbicas m2 0,20 15,00 3,00

Lagunas acultativas m2 1,63 9,00 14,67

Lagunas de maduracin m2 0,60 9,00 5,40

Edifcaciones, caminos, tuberas Gbl. 3,00

Terreno m2 3,40 0,50 1,70

Suma 27,87

Sistema 2 : Lagunas / sin geotextil para eliminar coliormes ecales


Pretratamiento (rejas/tamices desarenador) Gbl. 0,10



Lagunas maduracin m2 1,20 5,00 6,00


Terreno m2 3,40 0,50 1,70

Suma 20,95

Sistema 3 : Lagunas / sin geotextil / desineccin separada






Desineccin Gbl. 1,00

Terreno m2 2,50 0,50 2,65

Suma 16,90


52/1234


Sistema 4 : Lagunas / con geotextil / desineccin separada

Unidad Unidad Cantidad/hab. US$/unidad US$/hab.






Terreno m2 2,50 0,50 1,25

Suma 23,02

Tabla 33:Tanques Imho con fltros percoladores y lagunas de sedimentacin

Unidad Cantidad/hab. US$/Cantidad US$/hab.


Filtros percoladores m3

0,05 280,00 14,00Tanque de ecualizacin m3 0,02 150,00 3,00

Tanques Imhos m3 0,04 250,00 8,75

Lechos m2 0,10 20,00 2,00


Lagunas m2 0,08 10,00 0,80


Bombas Gbl. 1,00

Terreno m2

0,40 0,50 0,20 33,75

Tabla 34:UASB con lagunasSistema UASB en combinacin con laguna de maduracin

Unidad Cantidad/hab. US$/unidad US$/hab.


Lagunas m2 2,15 9,90 21,29

UASB m3 0,04 150,00 6,00

Edifcaciones, caminos y tuberas Gbl. 3,00

Terreno m2 3,00 0,50 1,50

Suma 31,89


53/1234


Sistema UASB en combinacin con laguna y una estacin de desineccin



Lagunas m2 0,75 9,90 7,43

UASB m3 0,04 150,00 1,50


Edifcaciones, caminos y tuberas Gbl. 3,00

Terreno m2 1,1 0,5 0,55

Suma 13,58

Tabla 35:Lodos activados



Tanque de aireacin m3 0,25 300,00 75,00

Clarifcador m3 0,03 250,00 7,50

Condensador m3 0,01 150,00 1,50

Lechos de secado m2 0,15 20,00 3,00



Bombas Gbl. 1,00

Terreno 0,25 0,5 0,125

Suma 92,65

Las tablas 32 a la 35 muestran dierentescostos especcos para el pretratamiento. Encaso de lodos activados, se necesitan tami-ces con autolimpieza y mallas muy nas, y

un desarenador con una capacidad muy alta.Los otros tipos de plantas no necesitan unaretencin de tan alto grado, porque son me-nos sensibles respecto a cribado y arena.


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Una estimacin de los costos especcos(con rangos) para dierentes tipos de plantas,se muestra en la Tabla 36; su base son losclculos de la Figura 39; existen muchos ac-tores que infuyen en los costos.

4.2.Costos de estaciones de bombeoPara determinar los costos de las bombas,se pueden usar las ecuaciones que se en-cuentran en la Figura 40. Su base es un an-lisis de costos (2008) de la empresa Flyght.

Figura 39:Valores de las Tablas 32 hasta 35, en comparacin

27,87

20,95

16,9

23,02

33,75

31,89

13,58

92,65

0 20 40 60 80 100

Lagunas con geotextil, eliminacin de coliformes

Lagunas sin geotextil, eliminacin de coliformes

Lagunas sin geotextil, desinfeccin separada

Lagunas con geotextil, desinfeccin separada

anques I mho, filtros, lagunas de sedimentacin

UASB, l agunas

UASB , lagunas , desinfeccin separada

Lodos activados, desinfeccin separada

Costos de inversin (US$/hab.)

Tabla 36:Estimacin de costos para dierentessistemas

De US$/hab.Hasta

US$/hab.

Lagunas deestabilizacin

15 35

UASB con lagunas 25 50

Tanques Imho confltros percoladores 25 50

Lodos activados 70 120

Tanques Imho conbiodiscos

25 50

El parmetro Altura en la Figura 40, secomprende como la suma de la altura parallevar el agua y las prdidas de presin en latubera.

En la Figura 40 se encuentran los costos delas bombas sin transporte y sin impuestos.

Para considerar este tem, se tienen que au-mentar los costos por el actor 1,25 (trans-porte e impuestos).

Normalmente, se instalan 2 bombas paraelevar el caudal (cada una 50% del caudal)y una bomba aparte stand by. Esta es labase del modelo del clculo de los costos.

Para determinar todos los costos de la es-tacin de bombeo, se tienen que sumar los

siguientes costos: Bombas

Crcamo (obras)

Electrotcnica

Accesorios

La inversin para la electrotcnica se pue-de estimar en un 70% de lo que cuestan lasbombas.

Los costos para el crcamo (con equipo: ca-nasta para cribado, escaleras etc.) se pueden


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Figura 40:Costos de bombas en el ao 2008, Bolivia (sin impuestos ni trans-porte / Flyght)

05.000

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000

45.000

50.000

55.000

60.000

65.000

70.000

0 50 100 150 200 250

US$/bomba

Caudal (l/s)

5

10

20

35

50

Costos bombas(Q , H) = (88,73 Q + 1244)(0,04546 H + 0,5454)

Altura (m)

estimar como el producto del volumen delcrcamo multiplicado con el precio por m3. Elprecio por m3 se describe en la uncin de laFigura 41 (Base: Anlisis del autor sobre costosde estaciones de bombeo en Bolivia, 2008).

El Volumen del crcamo, de acuerdo al textosobre Bombas Sumergibles, 2004, /13/:

Donde

V (m3) Volumen del crcamo

Qbomba

(l/s) Caudal de una bomba

Z (1/h) Nmero de encendidospor bomba, en una hora

Figura 41:Costos por m3 de un crcamo de bombas

0

200

400

600

800

1.000

1.200

1.400

0 200 400 600 800 1.000 1.200

Costos/m3(

US$/m3)

Volumen del crcamo (m3)

Costos = 4.616 V-0,3334


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Figura 43:Sistema 1: Dierentes estaciones de bombeo, menos costos deenerga

El actor 2 considera el borde libre y el vo-lumen no usado para el cambio del nivel delagua (nivel mnimo para arrancar la primerabomba). Son volmenes estimados.

Al considerar los costos de accesorios paratuberas (codos, vlvulas, conexiones yotros), se pueden aumentar los costos delcrcamo por un actor que es el producto delos precios de las bombas multiplicado porel actor 0,6.

La inversin total para estaciones de bom-beo, se muestra en la Figura 42.

Existen dos sistemas principales acerca delos sistemas de bombeo para grandes altu-ras.

El sistema 1 trabaja con dierentes estacio-nes de bombeo, con bombas con una alturade elevacin baja y tuberas de fujo libre. Eldimetro de las tuberas es ms grande, perono tienen que ser diseadas para presin oun golpe de ariete. Sin embargo, la proun-didad del tendido de las tuberas es mayor(costos del tendido), Figura 43.

Figura 42:Costos para estaciones de bombeo como uncin del caudal y dela altura (H)

0

200.000

400.000

600.000

800.000

1.000.000

1.200.000

1.400.000

1.600.000

1.800.000

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000

US$

(inversin)

Caudal (l/s)

H = 10 m

H = 20 m

H = 30 m

H = 40 m

H = 50 m

Altura

Estacin

de bombeo

Estacin

de bombeo

Estacin

de bombeo

Estacin

de bombeo

Estacin

de bombeo

Tubera

Tubera

Tubera

Tubera


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Figura 44:Sistema 2: Una estacin de bombeo con mayor presin de las

bombas

El sistema 2, trabaja con pocas estacionesde bombeo (una o dos), pero utilizandobombas con mayores alturas de elevacin.El dimetro de las tuberas es menor, perolas tuberas estn sujetas a ms presin, loque signica ms costos (golpe de ariete/energa), Figura 44.

Por esto, es necesario decidir sobre la basede clculos de costos (valores presentes),cul es la solucin ms econmica. La mis-ma que depende especialmente de:

Tuberia de presin

Estacin

de bombeo

Las alturas

Las distancias

Los caudales

Las prdidas de presin (costos deenerga)

La proundidad del tendido de la tube-ra (es posible tenderla sobre el niveldel suelo? (UV radiacin))

Una recomendacin general no es posible,porque las condiciones de cada caso sonmuy dierentes.


58/1235


5. Costos de operacin

5.1. Componentes de los costos deoperacinLos costos de operacin de una planta secomponen de los siguientes actores:

Personal Energa

Depsito de los desechos de laplanta

Mantenimiento

Anlisis

Insumos de operacin (ropa detrabajo, combustible, agua potable,

reactivos, etc.)

Es dicil determinar los costos espec-cos para todos los tipos de plantas o to-das las combinaciones de etapas posibles;por ello, en el presente libro se agrupanaquellas que tienen una operacin o cos-tos similares, que tambin dependen de lacantidad de las unidades paralelas (series),de las caractersticas del agua residual, de

la construccin de la planta (calidad) y delgrado de mecanizacin. Debido a esto, losvalores expuestos en la Tabla 37 son sloorientativos.

5.2. Costos del personal

5.2.1. Costos especfcos del personalLos costos especcos del personal por aose pueden calcular como

Los costos por empleado varan mucho, de-pendiendo del cargo, de la regin y del tama-o de la planta.

Tabla 37:Costos especfcos del personal deplantas en Bolivia (2007)

Cargo /Funcin

De HastaValor de

reerencia

US$/ mes US$/ mes US$/ mes

Jee de laplanta

300 1.000 600

IngenieroElctrico

250 700 400

Bilogo,Qumico

250 700 400

Operador 150 350 200

Pen 100 250 150

5.2.2. Costos del personal necesariopara la operacin de lagunas deestabilizacinLa Tabla 38 muestra el personal de las plan-tas con lagunas de estabilizacin ms gran-des en Bolivia. Aqu se puede notar que exis-ten grandes dierencias, que no son todasexplicables solo a travs de la tecnologaelegida y las condiciones de la regin. Puedeser que el nmero del personal sea un indi-

cador de calidad de la operacin y del man-tenimiento, como tambin puede ser que -enalgunos casos- el nmero de los empleadosno corresponda a las tareas.

Tabla 38:Personal en plantas del tipo lagunasde estabilizacin de Bolivia (en elao 2007)

Habitantes conecta-

dos (diseo) PersonalOruro 275.000 13

Cochabamba 150.000 20

Montero 33.000 1

El Alto 600.000 8

Santa Cruz (4plantas)

585.000 24

Trinidad 100.000 6Tarija 150.000 6


59/1235


Para lagunas de estabilizacin (sistema AT yT) se puede estimar el personal necesario enbase a los valores de la Tabla 39. Se indicanlos valores mximos (C) y mnimos (A). Losvalores en la columna (B) -segn el autor-son los valores ms adecuados.

Estos valores consideran que el personal rea-

liza tambin el mantenimiento de la planta engran parte; es la suma de todos los encarga-dos (Jee de la planta /qumicos /ingenieros /operadores / peones, etc.).

Los valores que se encuentran en la literaturason normalmente ms altos (ver Rolim Men-donca y Yaez Cosso /9/10)

Los costos promedio por empleado trabajan-do en la planta (de todos los cargos), varanen Bolivia entre 150 y 350US$/mes. Estosson sueldos que consideran una mezcla en-tre los costos de trabajadores, operadores,qumicos e ingenieros, encargados de laoperacin de la planta.

Con estos costos y la cantidad del personal(ver Tabla 39) se tienen costos especcoscomo se indica en la Figura 46.

Signica que los costos para el personal va-ranentre0,05y0,5US$/(hab.ao),depen-diendo del tamao de la planta, la intensidadde la operacin, el mantenimiento y los cos-tos por empleado.

Figura 45:Personal necesario para lagunas de estabilizacin

200 400 600 800 1.000

Miles de habitantes

0

5

10

15

20

25

30

35

Empleadosenlaplanta

Tabla 39:Personal necesario para la operacin de sistemas con lagunas de estabilizacin

Habitantes conectados Mnimo A Promedio (usual) B Mximo C

10.000 1 1 2

25.000 1 1,5 3

50.000 2 3 6

100.000 3 6 10

200.000 5 10 16

500.000 10 17 25

1.000.000 15 25 30


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Figura 46:Costos especfcos del personal para la operacin de una plantacon lagunas (tipo AT y T)

5.2.3. Costos del personal necesariopara la operacin de los sistemascon reactores anaerbicos, fltrospercoladores o biodiscos.

Aqu el autor aborda especialmente sistemascon reactores anaerbicos (UASB, RALF)en combinacin con lagunas y plantas contanques Imho, combinados con ltros per-coladores o biodiscos. Para estos sistemas,se pueden aumentar los costos del personal(una estimacin muy gruesa) en un 30% deaquellos que son para sistemas que trabajanslo con lagunas de estabilizacin (ms per-sonal, personal ms calicado).

5.2.4. Sistemas con lodos activadosLos siguientes clculos se reeren a siste-mas con lodos activados y sistemas simila-res. Cuando se habla de plantas con lodosactivados, es imprescindible dierenciar entreplantas con aireacin prolongada (donde el

lodo es estabilizado en el tanque de aireacin)y plantas con tratamiento del lodo separado(digestores, etc.); por ello, se encuentran enla Figura 47 dos ecuaciones. Las plantas con

tratamiento de lodo separado demandanaproximadamente 15% ms personal. Estetipo de planta es econmicamente recomen-dable solamente para ms de 50.000 habi-tantes.

Ecuaciones usadas:

Con tratamiento de lodos separado:

Empleados=0,0009hab0,8353

Sin tratamiento de lodos separado:

Empleados=0,001hab0,8155

Con estos valores, se puede estimar los cos-tos del personal para la operacin de plantasdel sistema lodos activados como se descri-be en la Figura 48.

0 200 400 600 800 1.000

Miles habitantes

0,8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

CostospersonalUS$/(hab.a

o)

0 200 400 600 800

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0


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5.2.5. Comparacin del personalnecesario para la operacin de losdierentes sistemasLas Figuras (49 y 50) muestran una compara-cin entre el nmero del personal y los cos-

tos especcos para los dierentes sistemas.

Los costos especcos para valores promedio(nmero de los empleados), costos por em-pleado con un sueldo mensual de 250US$/mes se pueden ver en la Figura 50.

Figura 48:Costos del personal para sistemas con lodos activados

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

10.000 100.000 1.000.000

US$/(hab.

ao)

Habitantes conectados

150 US$/(mesempleado) 250 US$/(mesempleado) 350 US$/(mesempleado)

Figura 47:Demanda de personal para plantas con lodos activados y simila-res (Respecto a la situacin en Bolivia, estimacin del autor)

0

10

20

30

40

50

60

0 50.000 100.000 150.000 200.000 250.000 300.000 350.000 400.000 450.000 500.000

Personalde

la

planta

Habitantes conectados

Con tratamiento del lodo separado Sin tratamiento del lodo separado

Fuente: ATV - M271/14/ modifcado.


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4 recomendacionesparalaeleccindeplantasdetrata

recomendacione elección ptar bolivia

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