Ptar Tanque Imhoff

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

INFORME DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

DOCENTE: Ing. TORIBIO ROMAN ASIGNATURA: ECOLOGIA Y CALIDAD AMBIENAL SEMESTRE: II SECCION:”A” SECCION:” A” ESTUDIANTES:

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AROTOMA ORE, Freddy DE LA CRUZ LANAZCA, Héctor HILARIO HUAMANI, Jaqueline e. ÑAHUI GALA, Paty HVCA-PERU 2016

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA

FACULTAD DE CIENCIAS DE INGENIERIA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL Y SANITARIA “AÑO DE LA DIVERSIFICACIÓN PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA EDUCACIÓN”

DEDICATORIA

Este trabajo va dedicado a todas las personas que protegen el medio ambiente, con cada uno de sus actos y la responsabilidad que tienen por cuidar cuidar el planeta. planeta.

ECOLOGIA-PTAR TANQUER IMHOFF


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I.INTRODUCCION Los tanques Imhoff son denominados en honor del ingeniero alemán Karl Imhoff (18761965), especializado en aguas residuales, que diseñó un tipo de tanque de doble función (recepción y procesamiento) para las aguas negras. Como todo dispositivo para un tratamiento primario, el tanque Imhoff puede ser una parte de una planta para el tratamiento completo, y en tal caso su comportamiento de digestión debe tener una capacidad tanto para los lodos secundarios como para los que recibirá de la sobrepuesta cámara de sedimentación. El tanque Imhoff es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es la eliminación de sólidos suspendidos. Para una población de 3 5000 habitantes o menos y nosotros tomamos como referencia la a l a c i u d a d d e H u a n c a v e l i c a e n l a c u a l v e m o s p r o b l e m á t i c a s o b r e e s t e t e m a , e l d e s a b a s t e c i m i e n t o y l a c o n t a m i n a c i ó n d e l r i o i c h u , los tanques imhoff ofrecen ventajas para el tratamiento de aguas residuales domésticas, ya que integran la sedimentación del agua y la digestión de los lodos sedimentados en la misma unidad, por ese motivo también se llama tanques de doble cámara. Los tanques imhoff tienen una operación muy simple y no requiere de partes mecánicas, sin embargo, para su uso concreto es necesario que las aguas residuales pasen por los procesos de tratamiento preliminar de cribado y de eliminación de arenas. El tanque Imhoff típico es de forma rectangular y se divide en tres compartimientos: 

Cámara de sedimentación.

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Cámara de digestión de lodos.

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Área de ventilación y acumulación de natas.



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Durante la operación, las aguas residuales fluyen a través de la cámara de sedimentación, donde se remueven gran parte de los sólidos sedimentables, estos resbalan por las paredes inclinadas del fondo de la cámara de sedimentación pasando a la cámara de digestión a través de la ranura que recubra el fondo del sedimentador. El que recubre tiene la función de impedir que los gases o partículas suspendidas de sólidos, producto de la digestión, que inevitablemente se producen en el proceso de digestión, son desviados hacia la cámara de natas o área de ventilación. Los desechos de las letrinas con arrastre hidráulico, y quizás también de las cocinas y de los baños, llegan a través de desagües y hacen un tratamiento de esos desechos de 1 a 3 días y luego ya sale purificado y limpio.



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II.REALIDAD PROBLEMÁTICA: El problema actual en Huancavelica reside en que la empresa actual encargada del saneamiento de las aguas residuales. Plantea una gestión ineficiente la cual se ve afectada por un plan económico ineficiente que no suple las necesidades básicas de la empresa en general. Sumado a esto el malestar social generado por la inutilidad del rio, que actualmente además de generar malos olores, no dan abasto a todo el caudal de agua proveniente de la ciudad, desviando dos tercios de estas aguasa partes bajas de la ciudad en donde son utilizadas como riego de pastos para alimento del ganado El otro tercio restante es dirigido a la planta de tratamiento en donde ingresan y no reciben ningún tipo de tratamiento, que son vertidas integras al río ichu. Es por esto que surge la preocupación de un nuevo sistema de tratamiento de aguas residuales en la región. rio.

FORMULACIÓN DEL PROBLEMA: ¿Es posible desarrollar el tratamiento de aguas residuales en el distrito de Jesús a través de un tanque Imhoff? OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Implementar un tanque Imhoff para el tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Huancavelica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Elaborar perfil de proyecto tanque Imhoff para el tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Huancavelica 2. Uso del tanque imhoff 3. Lugares donde se puede usar el tanque imhoff 4. Criterios de diseño del tanque imhoff 5. Mantenimiento de tanque imhoff 6. Mejoramiento del tanque imhoff


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III.SISTEMA DE TRATAMIENTOS DE LOS RESIDUOS

PARTES DE TANQUE IMHOFF: El tanque Imhoff típico es de forma rectangular y se divide en tres compartimentos: - Cámara de sedimentación. - Cámara de digestión de lodos. - Área de ventilación y acumulación de natas. Figura N°1: Tanque Imhoff y compartimientos

Se trata de un sistema compacto y eficiente para el tratamiento previo de las aguas residuales municipales. El compartimento de sedimentación tiene una forma circular o rectangular con paredes en forma de V y una ranura en la parte inferior, permitiendo que los sólidos se asienten en el compartimento de la digestión. El gas producido en la cámara de digestión se eleva en las rejillas de ventilación de gas en el borde del reactor. Se transporta partículas de lodo a la superficie del agua, creando una capa de escoria. El lodo se acumula en la cámara de digestión de lodos, y se compacta y parcialmente estabilizado a través de la digestión anaerobia. La fracción líquida se mantiene sólo algunas horas en el tanque, mientras que se mantienen los sólidos durante varios días a meses en la cámara de digestión.


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Figura N°2: Cámaras de Tanque Imhoff

CAMARA DE SEDIMENTACION: El agua servida está constituida por parte líquida y sólida, ésta llegará a la cámara superior para su sedimentación, es decir se efectuará la separación de los líquidos y del sólido

CAMARA DE DIGESTION: En la cámara inferior se produce la digestión de los sólidos, en donde las bacterias descomponen la materia orgánica y la convierten en lodo. El lodo acumulado se extraerá a través de un tubo, llamado también tubo de purga.

CAMARA DE VENTILACION: El gas producido en la cámara de digestión se eleva en las rejillas de ventilación de gas en el borde del reactor. Se transporta partículas de lodo a la superficie del agua, creando una capa de escoria.


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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (TANQUES IMHOFF) El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano. El objetivo del tratamiento es producir agua limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) que con un proceso adecuado sirve como fertilizante orgánico para la agricultura o jardinería. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables. Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales. Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías y eventualmente bombas a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetos a regulaciones y estándares locales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado. Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.


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TRATAMIENTO PRIMARIO: Es para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos; es decir el proceso de asentamiento de los sólidos. Este paso está enteramente hecho con maquinaria, por esa razón es conocido también como tratamiento mecánico. El tanque imhoff es una unidad de tratamiento primario cuya finalidad es la remoción de sólidos suspendidos Los tanques Imhoff son también conocidos como tanques de doble acción, para su uso concreto es necesario que las aguas residuales pasen por los procesos de tratamiento preliminar de cribado y remoción de arena. Para comunidades de 5000 habitantes o menos, los tanques imhoff ofrecen ventajas para el tratamiento de aguas residuales domésticas, ya que integran la sedimentación del agua y la digestión de los lodos sedimentados en la misma unidad, por ese motivo también se les llama tanques de doble cámara. El tanque imhoff elimina del 40 al 50% de sólidos suspendidos y reduce la DBO de 25 a 35%. Los lodos acumulados en el digestor del tanque imhoff se extraen periódicamente y se conducen a lechos de secados Este tratamiento se recomienda cuando hay poblaciones que generan volúmenes diarios de aguas residuales mayores a 20m3.


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LECHO DE SECADO : El lecho de secado es parte del Tanque Séptico e Imhoff. Debido a que en ambos casos se genera lodos en el fondo de su estructura, este fango deberá ser retirado 6 veces al año según sea el caso y conducido al lecho de secado. El lecho de secado consiste en colocar capas de arena y grava, en cuya superficie se almacenan los lodos y los líquidos que se van al fondo a través de una canaleta. Una vez seco el lodo, se retira y se utilizará para acondicionador de suelos.


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TRATAMIENTO SECUNDARIO Es designado para degradar el contenido biológico de las aguas RESIDUALES que se derivan desperdicios generados por el hombre (desechos fecales, orines, residuos de comida, jabones y detergentes);es decir el tratamiento biológico de sólidos flotantes y sedimentados. Figura N°5: esquema de un sistema de tanque imhof y biofiltros.

MANEJO DE LODOS: Los lodos son denominados también fangos, tienen una composición baja de sólidos del 10%, siendo éste gran parte materia orgánica y un 90% de agua. El lodo es el resultado del proceso de tratamiento de aguas residuales o residuales.

Figura N°6: esquema de tratamiento de lodos.


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IV.CONSIDERACIONES:

El ingeniero responsable del proyecto, deberá tener las ventajas y desventajas que tiene al emplear el tanque Imhoff para el tratamiento de las aguas residuales domésticas de una población. Ventajas.

• Contribuye a la digestión del lodo, mejor que un tanque séptico, produciendo un líquido residual de mejores características. • No descargan lodo en el líquido efluente. • El lodo se seca y se evacua con más facilidad que el procedente de los tanques sépticos, esto se debe a que contiene de 90 a 95% de humedad. • Las aguas servidas que se introducen en los tanques imhoff, no necesitan tratamiento preliminar, salvo el paso por una criba gruesa y la separación de las arenas. • El tiempo de retención de estas unidades es menor en comparación con las lagunas. • Tiene un bajo costo de construcción y operación. • Para su construcción se necesita poco terreno en comparación con las lagunas de estabilización. • Son adecuados para ciudades pequeñas y para comunidades donde no se necesite una atención constante y cuidadosa, y el efluente satisfaga ciertos requisitos para evitar la contaminación de las corrientes Desventajas.

• Son estructuras profundas. (> 6m). • Es difícil su construcción en arena fluida o en roca y deben tomarse precauciones cuando el nivel freático sea alto, para evitar que el tanque pueda flotar o ser desplazado cuando este vacío. • El efluente que sale del tanque es de mala calidad orgánica y microbiológica. • En ocasiones puede causar malos olores, aun cuando su funcionamiento sea correcto.


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V.MANTENIMIENTO Zon a de Sedimentador

Toda la superficie de agua del sedimentador debe estar libre de la presencia de sólidos flotantes, espumas y materiales asociados a las aguas residuales, así como de material adherido a las paredes de concreto y superficies metálicas con el cual los sólidos están en contacto. El material tiende a acumularse rápidamente sobre la superficie del tanque y debe ser removido con el propósito de no afectar la calidad de los efluentes, por lo que ésta actividad deber recibir una atención diaria retirando todo el materia existente en la superficie de agua del sedimentador. La recolección del material flotante se efectúa con un desnatador.

Fig. N° 7: Mantenimiento de sedimentador Las estructuras de entrada y salida deben limpiarse periódicamente, así mismo los canales de alimentación de agua residual deben limpiarse una vez concluida la maniobra de cambio de alimentación con el propósito de impedir la proliferación de insectos o la emanación de malos olores. Semanalmente o cuando las circunstancias lo requieran, los sólidos depositados en las paredes del sedimentador deben ser retirados inmediatamente. La grasa y los sólidos acumulados en las paredes a la altura de la línea de agua deben ser removidos.


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Zona de Ventilación

La zona de ventilación de la cámara de digestión, debe encontrarse libre de natas o de sólidos flotantes, que hayan sido acarreados a la superficie por burbujas de gas. Para hundirlas de nuevo, es conveniente el riego con agua a presión, sino se lo logra esto, es mejor retirarlas y enterrarlas inmediatamente. Esta actividad debe realizarse mensualmente.

Fig. N°8: Mantenimiento de la ventilación Generalmente se ayuda a corregir la presencia de espuma, usando cal hidratada, la cual se agrega por las áreas de ventilación. Conviene agregar una suspensión de cal a razón aproximada de 5kg. Por cada 1000 habitantes.

Fig. N° 9: Mantenimiento de la ventilación Zon a de Digesti ón de lodos.

Evaluación del lodo: Es importante determinar constantemente el nivel de lodos para programar su drenaje en el momento oportuno. Cuando menos una vez al mes, debe determinarse el nivel al que llegan los lodos en su comportamiento. ECOLOGIA-PTAR TANQUER IMHOFF

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Para conocer el nivel de lodos se usa una sonda. La que hace descender cuidadosamente a través de la zona de ventilación de gases, hasta que se aprecie que lamina de las sonda toca sobre la capa de los lodos. Los lodos digeridos se extraen de la cámara de digestión abriendo lentamente la válvula de la línea de lodos y dejándolos escurrir hacia los lechos de secado. Los lodos deben extraerse lentamente, para evitar que se apilen en los lechos de secado, procurando que se destruyan uniformemente en la superficie de tales lechos. Se recomienda que en cada descarga de lodos, se tome la temperatura del material que se está escurriendo, lo mismo que la temperatura ambiente. Con esto se tiene una indicación muy valiosa de las condiciones en que se está realizando la digestión.


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VI.DIMENSIONES Y TAMAÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL SISTEMA DE TANQUES IMHOFF

El área total Donde:

Qmax: Caudal máximo diario de diseño, en m 3 /día. Chv: Carga hidráulica sobre el vertedero, estará entre 125 a 500 m 3 / (m*día).


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VII.PRESUPUESTOS: MATERIALES TUBO TECNOPOR SILICONA REGLA HUINCHA PLUMONES HOJA Y SIERRA ENLACE DE TUBOS T CODOS PVC NAVAJA ALAMBRE DE NICRON TOTAL

CANTIDAD 1 2 planchas 3 unid. 1 1 2 2 5 unid. 7unid. 1 1

PRECIO UNITARIO 10.00 15.00 6.00 5.00 5.00 1.50 2.50 1.50 1.50 3.00 3.00

PRECIO TOTAL 10.00 30.00 18.00 5.00 5.00 3.00 5.00 7.50 10.50 3.00 3.00 100.00

VIII.FACTIBILIDAD: Este proyecto de tratamiento si es posible realizarlo en la ciudad de Huancavelica, puesto este tipo de plata de tratamiento de aguas residuales ayudaría a la disminución de contaminación del rio Ichu y como también del medio ambiente. En nuestra ciudad es necesario tener una planta de tratamiento de aguas residuales y este proyecto lo tenemos pensado materializarlo exactamente al suroeste del puente Santa Rosa (salida al distrito de yauli) este lugar es lo más apropiado para la planta de tratamiento, por el misma distancia que se encuentra de la ciudad de Huancavelica (fuera de la ciudad) y cumple con las necesidades ambientales y en el lugar se encuentran plantas que ayudaran a purificar el biogás que se originara del ptar.


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IX.BIBLIOGRAFIA

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Diseño de tanques sépticos, Tanques Imhoff y Lagunas de estabilización. Organización Panamericana de la Salud. Tratamiento de aguas residuales domesticas e industriales Universidad Nacional de Colombia – Carlos Julio Collazos. http://es.wikibooks.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_de_aguas_residuales/Trata miento_primario Reglamento nacional de construcciones. Norma de Saneamiento S.090 “Planta de Tratamiento de Aguas Residuales”. Edición Enero de 1997.

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Sáenz Forero, Rodolfo, “Consideraciones en relación con el uso de lagunas de estabilización para el tratamiento de aguas residuales”.

Harol E. Babbitt, Profesor Emerito de Ing. Sanitaria en la Universidad de Illinois,” Alcantarillado y tratamiento de Aguas Negras”, año 1961.

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Gastolum Ramos, Enrique, “Teoría de los procesos de tanque imhoff”.

Ing. Rodolfo Sáenz Forero – CEPIS/OPS – 1985, “Lagunas de estabilización y otros sistemas simplificados para el tratamiento de aguas residuales” George E. Barnes. Tratamiento de Agua Negras y Desechos Industriales


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X.ANEXOS


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