“UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA” FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA
INGENIERIA AMBIENTAL IMPACTO AMBIENTAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES “TOTORILLA” - AYACUCHO
PROFESOR DE TEORIA M!"!,#
:Ing. !"g# G$"%&$ B'$()*#+
PROFESORA PROFESORA DE PRACTICA : Ing. !"g# G$"%&$ B'$()*#+ M!"!,# ALUMNO
: TORRES GARAY GARAY A'"#!
FECHA DE ENTREGA
: '*n#( /0 # 1*'2! # /344
A5$%*%6!- P#"78 /344
IMPACTO AMBIENTAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES – TOTORILLA TOTORILLA
INTRODUCCIÓN
El uso uso de los los rec ecur urssos natu aturales ales pro provoca voca un efec efecto to so sobr bre e los los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua signica una mayor carga de aguas residuales. Si se entiende por desarrollo desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas. ay que considerar tambi!n que el "ombre in#uye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas$ bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se "a dic"o$ o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas. %esd %esde e el a&o a&o '((( '((($$ en la regió egión n de )yacu yacuc" c"o o se "an "an venid enido o desarrollando importantes iniciativas de planicación del desarrollo que que "an "an dado dado luga lugarr a es espa paci cios os de anál anális isis is y co conc ncer erta taci ción ón entr entre e m*lt m*ltip iple less ac acto torres de la so soci cied edad ad civi civil$ l$ el gobi gobier erno no regio egiona nall y provincial$ el sector privado y los sectores estatales. El objetivo objetivo del present presente e trabajo trabajo de estudio estudio del impacto ambiental ambiental de la planta de tratamiento de aguas residuales + totorilla$ es contribuir al análisis del futuro de la ciudad de )yacuc"o desde una perspectiva diferente$ concibi!ndola como un ecosistema con entradas y salidas de energ,a$ como un espacio que se relaciona ,ntimamente con su entorno natural que son las cuencas del )lameda$ uatatas y el gran -ac"i$ generando dinámicas internas que garanticen su continuidad en el tiempo$ con cada vez mejores niveles de calidad de vida de sus "abitantes$ sin que ello signique desestructurar a otros ecosistemas veci vecino noss que que es est! t!n n más abaj abajo$ o$ co como mo oc ocur urrre en el cas aso o de la contaminación de las aguas o del mal manejo de los residuos sólidos la basura/. Esta mirada$ entendemos$ es un aporte a la forma de encarar la planicación del futuro: poner en agenda la gestión del ecosistema cuenca 0 ciudad$ como un elemento central para garantizar que las siguie siguiente ntess genera generacio ciones nes de ayacuc ayacuc"an "anos os de uama uamang nga a vivan vivan con mejores niveles de calidad de vida que los l os actuales. %entro de este contexto la Escuela de 1ngenier,a 2u,mica$ a trav!s del curso de 1ngenier,a )mbiental correspondientes al periodo '(3( + 11 $ consideran de vital importancia el tema del 4anejo de los 5ecursos 6aturales del entorno mayor de la ciudad de )yacuc"o$ as, como de la ciudad misma$ por parte de las instituciones del sector estatal y privado y de la sociedad civil que directa o indirectamente participan en la gestión del gran ecosistema de la ciudad de )yacuc"o y sus
IMPACTO AMBIENTAL DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES – TOTORILLA TOTORILLA
INTRODUCCIÓN
El uso uso de los los rec ecur urssos natu aturales ales pro provoca voca un efec efecto to so sobr bre e los los ecosistemas de donde se extraen y en los ecosistemas en donde se utilizan. El caso del agua es uno de los ejemplos más claros: un mayor suministro de agua signica una mayor carga de aguas residuales. Si se entiende por desarrollo desarrollo sostenible aquel que permita compatibilizar el uso de los recursos con la conservación de los ecosistemas. ay que considerar tambi!n que el "ombre in#uye sobre el ciclo del agua de dos formas distintas$ bien directamente mediante extracción de las mismas y posterior vertido de aguas contaminadas como se "a dic"o$ o bien indirectamente alterando la vegetación y la calidad de las aguas. %esd %esde e el a&o a&o '((( '((($$ en la regió egión n de )yacu yacuc" c"o o se "an "an venid enido o desarrollando importantes iniciativas de planicación del desarrollo que que "an "an dado dado luga lugarr a es espa paci cios os de anál anális isis is y co conc ncer erta taci ción ón entr entre e m*lt m*ltip iple less ac acto torres de la so soci cied edad ad civi civil$ l$ el gobi gobier erno no regio egiona nall y provincial$ el sector privado y los sectores estatales. El objetivo objetivo del present presente e trabajo trabajo de estudio estudio del impacto ambiental ambiental de la planta de tratamiento de aguas residuales + totorilla$ es contribuir al análisis del futuro de la ciudad de )yacuc"o desde una perspectiva diferente$ concibi!ndola como un ecosistema con entradas y salidas de energ,a$ como un espacio que se relaciona ,ntimamente con su entorno natural que son las cuencas del )lameda$ uatatas y el gran -ac"i$ generando dinámicas internas que garanticen su continuidad en el tiempo$ con cada vez mejores niveles de calidad de vida de sus "abitantes$ sin que ello signique desestructurar a otros ecosistemas veci vecino noss que que es est! t!n n más abaj abajo$ o$ co como mo oc ocur urrre en el cas aso o de la contaminación de las aguas o del mal manejo de los residuos sólidos la basura/. Esta mirada$ entendemos$ es un aporte a la forma de encarar la planicación del futuro: poner en agenda la gestión del ecosistema cuenca 0 ciudad$ como un elemento central para garantizar que las siguie siguiente ntess genera generacio ciones nes de ayacuc ayacuc"an "anos os de uama uamang nga a vivan vivan con mejores niveles de calidad de vida que los l os actuales. %entro de este contexto la Escuela de 1ngenier,a 2u,mica$ a trav!s del curso de 1ngenier,a )mbiental correspondientes al periodo '(3( + 11 $ consideran de vital importancia el tema del 4anejo de los 5ecursos 6aturales del entorno mayor de la ciudad de )yacuc"o$ as, como de la ciudad misma$ por parte de las instituciones del sector estatal y privado y de la sociedad civil que directa o indirectamente participan en la gestión del gran ecosistema de la ciudad de )yacuc"o y sus
cuen cuenca cass )lam )lamed eda$ a$ uat uatat atas as y -a -ac" c"i$ i$ sin sin las las cual cuales es no se pued puede e entender su futuro.
PLANTA DE TRATAMIENTO TOTORA 7oda 7oda evacuación de las aguas servidas recolectadas por los colectores municipales conducen el agua a la planta de tratamiento de aguas servidas que está ubicada a 8.9 m al norte de la -iudad de )yacuc"o en la localidad de 7otor otoril illa la.. ;a ca capa paci cida dad d de trat tratam amien iento to de la plant planta a es de 3<( 3<( ;=s ;=s aproximadamente. Esta planta fue construida en el a&o 3>?<$ al igual que la planta de agua potable que fue ampliada a lo largo de los a&os. ;as aguas servidas$ una vez tratadas$ son descargadas en las fuentes y quebradas del uatatas. -on respecto a la situación ambiental actual$ el agua que abastece la empresa no contaba con las condiciones sanitarias adecuadas establecidas por la ;ey de )gua )guass ya que que la ca capa paci cida dad d de la plan planta ta de trat tratam amie ient nto o de agua aguass residuales de 7otora "ab,a rebalsado su capacidad de aceptación$ vi!ndose en la necesidad de ampliar su infraestructura. @or tal motivo$ se "a previsto la necesidad de ampliar la planta de tratamiento de aguas para el a&o '((9 a '9( l=s y$ posteriormente$ construir una tercera planta con una capacidad de '(( l=s para el a&o '('3 para cubrir de ese modo la demanda de la pobl poblac ació ión. n. Esta Esta plan planta ta de trat tratam amie ient nto o fue fue co cons nstr trui uida da a trav trav!s !s de un nanciamiento de la )gencia de -ooperación Ainanciera )lemana BfC/$ entrando en operación el a&o '((<.
;a planta cuenta con rejillas "orizontales para retener elementos gruesos$ dos rejillas automatizadas con posibilidad de expansión a una más$ dos desarenadores con expansión a uno más$ un medidor de caudal ultrasónico con registrador de datos automatizado$ cuatro tanques 1m"oD para la remoción de la %F sedimentable$ cuatro ltros percoladores con rociador para la remoción de %F en suspensión y coliformes fecales$ cuatro sedimentadores secundarios$ dos lagunas facultativas$ tres lagunas de maduración$ una laguna de cloración y una caseta de cloración. ;as aguas residuales luego del proceso de desarenado son conducidas a los tanques im"oD$ desde donde se reparte en las lagunas facultativas y a los ltros percoladores circulares. Estos *ltimos cuentan con rociadores que funcionan por gravedad. @or *ltimo$ la biopel,cula desprendida del lec"o ltrante es retenida en los sedimentadores.
%e los tanques im"oD$ el 3GH es conducido a las lagunas facultativas. El restante es conducido a los ltros percoladores y luego a los sedimentadores. %e las lagunas facultativas y los sedimentadores$ las aguas residuales entran a las lagunas de maduración y posteriormente a la poza de cloración. Esta *ltima se observa cubierta de plantas acuáticas 0 ;emma.
;a planta 7otora cuenta con un laboratorio bien equipado para el control de la calidad de los e#uentes$ entre los que se pueden contar: 1ncubadora$ muestreador automático$ multiparámetros$ conos im"oD$ etc. ;a planta 7otora cuenta además con un medidor automático de caudales$ el cual permite registrar y acumular la información del caudal cada 9 minutos. %ic"a información es remitida al registrador automático donde es almacenada en una base de datos para su análisis.
;a planta tambi!n dispone de un canal con criba para la remoción de sólidos gruesos #otantes$ dos equipos automáticos para la remoción de sólidos #otantes que además cuentan con un dispositivo de tornillo sinf,n para trasladar los sólidos removidos/$ una caja de almacenamiento desde donde !stos son transportados a una fosa para su enterramiento y desactivación con cal. ;a planta tambi!n cuenta con dos desarenadores operativos y uno listo para ampliación.
Ainalmente$ las aguas residuales tratadas son descargadas al r,o )lameda donde E@S)S) efect*a el control de la calidad de los e#uentes/ con el objeto de evaluar la capacidad de dilución de los e#uentes en el cuerpo de agua.
CAUSAS Y DEFINICION DE CONTAMINACION DE AGUAS. -ontaminación del agua: 1ncorporación al agua de materias extra&as como microorganismos$ productos qu,micos$ residuos industriales y de otros tipos$ o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la "acen in*til para los usos pretendidos.
P"2n%29$'#( %!n,$2n$n,#( ;os principales contaminantes del agua son los siguientes: •
• •
•
• •
)guas residuales y otros residuos que demandan ox,geno en su mayor parte materia orgánica$ cuya descomposición produce la desoxigenación del agua/. )gentes infecciosos. 6utrientes vegetales que pueden estimular el crecimiento de las plantas acuáticas. Istas$ a su vez$ intereren con los usos a los que se destina el agua y$ al descomponerse$ agotan el ox,geno disuelto y producen olores desagradables. @roductos qu,micos$ incluyendo los pesticidas$ varios productos industriales$ las sustancias tensioactivas contenidas en los detergentes$ y los productos de la descomposición de otros compuestos orgánicos. 4inerales inorgánicos y compuestos qu,micos. Sedimentos formados por part,culas del suelo y minerales arrastrados por las tormentas y escorrent,as desde las tierras de cultivo$ los
•
suelos sin protección$ las explotaciones mineras$ las carreteras y los derribos urbanos. El calor tambi!n puede ser considerado un contaminante cuando el vertido del agua empleada para la refrigeración de las fábricas y las centrales energ!ticas "ace subir la temperatura del agua de la que se abastecen.
E#%,!( # '$ %!n,$2n$%2;n #' $g*$ ;os efectos de la contaminación del agua incluyen los que afectan a la salud "umana. ;a presencia de nitratos sales del ácido n,trico/ en el agua potable puede producir una enfermedad infantil que en ocasiones es mortal. ;os lagos son especialmente vulnerables a la contaminación. ay un problema$ la eutrozación$ que se produce cuando el agua se enriquece de modo articial con nutrientes$ lo que produce un crecimiento anormal de las plantas. ;os fertilizantes qu,micos arrastrados por el agua desde los campos de cultivo pueden ser los responsables. El proceso de eutrozación puede ocasionar problemas est!ticos$ como mal sabor y olor$ y un acumulo de algas o verd,n desagradable a la vista$ as, como un crecimiento denso de las plantas con ra,ces$ el agotamiento del ox,geno en las aguas más profundas y la acumulación de sedimentos en el fondo de los lagos$ as, como otros cambios qu,micos$ tales como la precipitación del carbonato cálcico en las aguas duras. Ftro problema cada vez más preocupante es la lluvia ácida$ que "a dejado muc"os lagos totalmente desprovistos de vida.
DIAGNOSTICO DE LAS AGUAS RESIDUALES )ntes de "ablar de los tratamiento de las aguas residuales debemos conocer un poco de los tipos de aguas residuales que existen$ los tipos de contaminantes$ la clasicación de los contaminantes$ la contaminantes "abituales en las aguas residuales$ las consecuencias que acarrean los vertidos$ los m!todos anal,ticos para el control de la calidad del agua para poder as, familiarizarnos con los diferentes tratamientos:
T29!( D# Ag*$( R#(2*$'#(: ;a clasicación se "ace con respecto a su origen$ ya que este origen es el que va a determinar su composición. Ag*$( R#(2*$'#( U"<$n$(: Son los vertidos que se generan en los n*cleos de población urbana como consecuencia de las actividades propias de !stos. ;os aportes que generan esta agua son: • • • •
)guas negras o fecales )guas de lavado dom!stico )guas provenientes del sistema de drenaje de calles y avenidas )guas de lluvia y lixiviados
•
;as aguas residuales urbanas presentan una cierta "omogeneidad cuanto a composición y carga contaminante$ ya que sus aportes van a ser siempre los mismos. @ero esta "omogeneidad tiene unos márgenes muy amplios$ ya que las caracter,sticas de cada vertido urbano van a depender del n*cleo de población en el que se genere$ in#uyendo parámetros tales como el n*mero de "abitantes$ la existencia de industrias dentro del n*cleo$ tipo de industria$ etc.
Ag*$( R#(2*$'#( In*(,"2$'#(: Son aquellas que proceden de cualquier actividad o negocio en cuyo proceso de producción$ transformación o manipulación se utilice el agua. Son enormemente variables en cuanto a caudal y composición$ diriendo las caracter,sticas de los vertidos$ no sólo de una industria a otro$ sino tambi!n dentro de un mismo tipo de industria. ) veces$ las industrias no emite vertidos de forma continua$ si no *nicamente en determinadas "oras del d,a o incluso *nicamente en determinadas !pocas de a&o$ dependiendo del tipo de producción y del proceso industrial. 7ambi!n son "abituales las variaciones de caudal y carga a lo largo del d,a. Estas son más contaminadas que las aguas residuales urbanas$ además$ con una contaminación muc"o más dif,cil de eliminar. Su alta carga unida a la enorme variabilidad que presentan$ "ace que el tratamiento de las aguas residuales industriales sea complicado$ siendo preciso un estudio espec,co para cada caso.
DEFINICION DE LAS CARACTERISTICAS FISICOQUIMICAS BIOLOGICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES EN AYACUCHO.
Y
C$"$%,#"&(,2%$( F&(2%!-)*&2%$( ;a temperatura de las )guas 5esiduales oscila entre 3( a '( J- 39J- en promedio/ además de las cargas contaminantes en materias en suspensión y materias orgánicas$ las aguas residuales contienen muc"os otros compuestos como nutrientes nitrógeno y fosforo/$ cloruros$ detergentes$ etc. -uyos valores orientativos de la carga por "abitante y d,a son:
N $!n2$%$'
= > 43 g"?6$
N ,!,$' P @PO=-
K.9 + 38 gr="ab=d,a < + ? gr="ab=d,a
D#,#"g#n,#(
G + 3' gr="ab=d,a
C$"$%,#"&(,2%$( <2!';g2%$( En las )guas 5esiduales van numerosos microorganismos. Lnos patógenos y otros no. El tracto intestinal del "ombre contiene numerosas bacterias conocidas como Frganismos -oliformes. -asa individuo evacua de 3(9 +
PRODUCCIÓN HISTÓRICA8 ACTUAL Y FUTURA DE LAS AGUAS RESIDUALES
PRODUCCIÓN HISTÓRICA: 1nicialmente la @lanta de 7ratamiento de )gua 5esidual de 7otorilla fue dise&ada para G<;=s para <(((( "abitantes en el a&o 3>G<. Sin embargo$ el caudal del agua residual aumentó a 3<(;=s$ contando con las siguientes unidades de procesamiento: • • • • •
3 -ámara de rejas ' desarenadores ' tanques 14FAA < lec"os de secado ' lagunas facultativas
PRODUCCIÓN ACTUAL Y FUTURA: En la primera parte se observa un crecimiento del caudal$ por tanto se vio la necesidad de ampliar la capacidad de la planta de 7ratamiento de )gua
5esidual$ para el a&o '((9 a '9(;=s$ contando con las siguientes unidades de procesamiento: • • • • • • • • • • • •
− −
3 cámara de rejas ' desarenadores 3 medidor de caudal 3' lec"os de secado 3 rejilla mecanizada ' lec"os de arena < tanques 14FAA < ltros percoladores ' lagunas facultativas remodeladas 3 y ' 8 lagunas de maduración 3$' y 8 < sedimentadores 5emodelación del edicio de operaciones Eciencia '(3(: >'H0>>.>>KH Eciencia '('(: >'H0 >>.GGH
)ctualmente$ sabemos que existe una sobrepoblación de "abitantes en la ciudad de )yacuc"o$ incluso muc"o más de lo proyectadoN por tal razón$ la cantidad de agua residual producida por familia excede la capacidad prevista de la planta para dic"o tratamiento. %ándonos como cifra actual un promedio de <(8.<<;=sN lo que "ace necesario una segunda ampliación de la @lanta de 7ratamiento de )guas 5esiduales o la construcción de una segunda planta de dic"o tratamiento para '((;=s$ para cubrir de este modo la demanda de la población actual y futura.
PROCEDENCIA DE LAS AGUAS RESIDUALES • •
)guas residuales urbanas )guas residuales industriales
PROCEDENCIA DE LA CONTAMINACION EN LOS NUCLEOS URBANOS: Servicios dom!sticos y p*blicos. ;impieza de locales. %renado de aguas #uviales.
PROCEDENCIA DE AGUA RESIDUAL INDUSTRIAL: %renaje de talleres o negocio en cuyo proceso de producción$ transformación o manipulación se utilice el agua$ incluyendo los l,quidos residuales$ aguas de proceso y aguas de refrigeración.
%e forma similar$ los l,quidos residuales$ los que se derivan de la fabricación de productos$ siendo principalmente disoluciones de productos qu,micos tales como: • • • •
;ej,as negras. -olorantes. a&os de curtido de pieles. %renaje de ;aboratorios 2u,micos.
TIPOS DE CONTAMINANTES: ;os contaminantes del agua se clasican en tres categor,as:
QUIMICOS: -omprenden tanto producto qu,micos orgánicos disminución de oxigeno procedente de la degradación biológica de dic"os compuestos/N y productos inorgánicos posible efecto tóxico/ tales como$ nitratos$ sulfatos$ fosfatos$ clorura de sodio y otras salesN en metales pesados se tieneN mercurio$ ars!nico$ cobre$ zinc$ niquel$ cromo$ plomo$ "ierro$ cadmio
FISICOS: C$<2!( ,"2%!( Ltilizadas en los intercambiadores enfriadores o calderos/. C!'!" tintorer,as$ centros mecánicos. T*"<2#+ originaria por la descarga de aguas que contienen sólidos en suspensión. E(9*$( detergentes tales como sulfonato de alquilbenceno S)/. R$2$%,22$. BIOLOGICOS: • • •
4ateria Frgánica principalmente/ en suspensión y disuelta ;as ).5. de lavado de calles arrastran principalmente materia sólida. 5esiduos "ospitalarios sangre$ fetos$ etc./
COMPOSICIÓN: ;a composición de las aguas residuales se analiza con diversas mediciones f,sicas$ qu,micas y biológicas. ;as mediciones más comunes incluyen la determinación del contenido en sólidos$ la demanda bioqu,mica de ox,geno %F9/$ la demanda qu,mica de ox,geno %2F/$ y el p. ;os residuos sólidos comprenden los sólidos disueltos y en suspensión. ;os sólidos disueltos son productos capaces de atravesar un papel de ltro$ y los suspendidos los que no pueden "acerlo. ;os sólidos en suspensión se dividen a su vez en depositables y no depositables$ dependiendo del n*mero de miligramos de sólido que se depositan a partir de 3 litro de agua residual en una "ora. 7odos estos sólidos pueden dividirse en volátiles y
jos$ siendo los volátiles$ por lo general$ productos orgánicos y los jos materia inorgánica o mineral. ;a concentración de materia orgánica se mide con los análisis %F9 y %2F. ;a %F9 es la cantidad de ox,geno empleado por los microorganismos a lo largo de un periodo de cinco d,as para descomponer la materia orgánica de las aguas residuales a una temperatura de '( J-. %e modo similar$ el %2F es la cantidad de ox,geno necesario para oxidar la materia orgánica por medio de dicromato en una solución ácida y convertirla en dióxido de carbono y agua. El valor de la %2F es siempre superior al de la %F9 porque muc"as sustancias orgánicas pueden oxidarse qu,micamente$ pero no biológicamente. ;a %F9 suele emplearse para comprobar la carga orgánica de las aguas residuales municipales e industriales biodegradables$ sin tratar y tratadas. ;a %2F se usa para comprobar la carga orgánica de aguas residuales que$ o no son biodegradables o contienen compuestos que in"iben la actividad de los microorganismos. El p mide la acidez de una muestra de aguas residuales .;os valores t,picos para los residuos sólidos presentes en el agua y la %F9 del agua residual dom!stica aparecen en la tabla adjunta. El contenido t,pico en materia orgánica de estas aguas es un 9(H de carbo"idratos$ un <(H de prote,nas y un 3(H de grasasN el p puede variar de K$9 a ?$(. 6o es fácil caracterizar la composición de los residuos industriales con arreglo a un rango t,pico de valores dado seg*n el proceso de fabricación. ;a concentración de un residuo industrial se pone de maniesto enunciando el n*mero de personas$ o equivalente de población @E/$ necesario para producir la misma cantidad de residuos. Este valor acostumbra a expresarse en t!rminos de %F9. @ara la determinación del @E se emplea un valor medio de ($(GG g 9Od,as$ '( J- %F por persona y d,a. El equivalente de población de un matadero$ por ejemplo$ oscilará entre 9 y '9 @E por animal. ;a composición de las inltraciones depende de la naturaleza de las aguas subterráneas que penetran en la canalización. El agua de lluvia residual contiene concentraciones signicativas de bacterias$ elementos traza$ petróleo y productos qu,micos orgánicos.
TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES
TRANSPORTE DE LAS AGUAS RESIDUALES ;a @lanta 7otora tiene una capacidad para tratar "asta 99( l=s. Sin embargo$ en la actualidad sólo trabaja a un promedio de '<( l=s$ tratando el 3((H de los desagPes recolectados. Sistema de )lcantarillado. ;a localidad de )yacuc"o está conformada por una red de alcantarillado de 39' Bm. de colectores. El 3(H está conformado por tuber,as de concreto simple$ L4E y reforzado$ que se encuentran en mal estado -5/ y tienen una antigPedad mayor a 89 a&os. El 8'H está conformado por tuber,as de concreto simple normalizado -S6/ con antigPedad entre 39 y 89 a&os en regular estado. El 9'H restante conformado por tuber,as de -S6 y @Q- en buen estado. Este sistema cuenta con 8.888 buzones de concreto con una profundidad media de 3$9( m. en terreno normal. )demás$ cuenta con ' cámaras de bombeo de desagPes recientemente construidas$ en buen estado$ con igual n*mero de l,neas de impulsión. ;os desagPes recolectados son drenados "acia un interceptor de @Q- y -5 de 3$3K Bm.$ para luego ser transportados por el Emisor 7otora de -5 y '$' Bm. de longitud "asta la @lanta de 7ratamiento de )guas 5esiduales R7otora.
PROCESOS DE TRATAMIENTO ;os procesos empleados en la planta de tratamiento de las aguas residuales$ suelen clasicarse de la siguiente forma: @re tratamiento 7ratamiento primario 7ratamiento secundario 7ratamiento terciario
$ PRE TRATAMIENTO Esta etapa no afecta a la materia orgánica contenida en el agua residual. Se pretende con el pretratamiento la eliminación de materias gruesas$ cuerpos gruesos y arenosos cuya presencia en el e#uente perturbar,a el tratamiento total y el funcionamiento eciente de las maquinas$ equipos e instalaciones de ;a estación depuradora. En el pretratamiento se efect*a un desbaste rejas/ para la eliminación de las sustancias de tama&o excesivo y un tamizado para eliminar las part,culas en suspensión. Ln desarenado$ para eliminar las arenas y sustancias sólidas densas en suspensión y un desengrasado para eliminar los aceites presentes en el agua residual as, como elementos #otantes.
I.
D#(<$(,#
Esta operación consiste en "acer pasar el agua residual a trav!s de una reja. %e esta forma$ el desbaste se clasica seg*n la separación entre los barrotes de la reja en: • •
• •
• •
II.
%esbaste no: con separación libre entre barrotes de 3(0'9 mm. %esbaste grueso: con separación libre entre barrotes de 9(03(( mm. En cuanto a los barrotes$ estos "an de tener unos espesores m,nimos seg*n sea: 5eja de gruesos: entre 3'0'9 mm. 5eja de nos: entre K03' mm. 7ambi!n tenemos que distinguir entre los tipos de limpieza de rejas igual para nos que para gruesos: 5ejas de limpieza manual 5ejas de limpieza automática
T$2+$!
-onsiste en una ltración sobre soporte delgado$ y sus objetivos son los mismos que se pretenden con el desbaste$ es decir$ la eliminación de materia que por su tama&o pueda interferir en los tratamientos posteriores. Seg*n las dimensiones de los oricios de paso del tamiz$ se distingue entre: •
•
•
4acrotamizado: Se "ace sobre c"apa perforada o enrejado metálico con paso superior a ($'mm.. Se utilizan para retener materias en suspensión$ #otantes o semi#otantes$ residuos vegetales o animales$ ramas$... de tama&o entre ($' y varios mil,metros. 4icrotamizado: ec"o sobre tela metálica o plástica de malla inferior a 3(( micras. Se usa para eliminar materias en suspensión muy peque&as contenidas en el agua de abastecimiento @lancton/ o en aguas residuales pretratadas. ;os tamices se incluirán en el pretratamiento de una estación depuradora en casos especiales: -uando las aguas residuales brutas llevan cantidades excepcionales de sólidos en suspensión$ #otantes o residuos.
III.
D#($"#n$!"
El objetivo de esta operación es eliminar todas aquellas part,culas de granulometr,a superior a '(( micras$ con el n de evitar que se produzcan sedimentos en los canales y conducciones$ para proteger las bombas y otros aparatos contra la abrasión$ y para evitar sobrecargas en las fases de tratamiento siguiente. ;os desarenadores se dise&an para eliminar part,culas de arenas de tama&o superior a ($'(( mm y peso espec,co medio '$K9$ obteni!ndose un porcentaje de eliminación del >(H. Si el peso espec,co de la arena es bastante menor de '$K9$ deben usarse velocidades de sedimentación inferiores a las anteriores.
IV.
D#($%#2,$! 5 #(#ng"$($!"
El objetivo en este paso es eliminar grasas$ aceites$ espumas y demás materiales #otantes más ligeros que el agua$ que podr,an distorsionar los procesos de tratamiento posteriores. El desaceitado consiste en una separación l,quido0l,quido$ mientras que el desengrase es una separación sólido0l,quido. En ambos casos se eliminan mediante insu#ación de aire$ para desemulsionar las grasas y mejorar la #otabilidad. Se podr,a "acer esta separación en los decantadores primarios al ir provistos !stos de unas rasquetas superciales de barrido$ pero cuando el volumen de grasa es importante$ estas rasquetas son insucientes y la recogida es decitaria. Si se "acen desengrasado y desarenado junto en un mismo recinto$ es necesario crear una zona de tranguilización donde las grasas #otan y se acumulan en la supercie$ evacuándose por vertedero o por barrido supercial$ y las arenas sedimentan en el fondo y son eliminadas por uno de los m!todos que desarrollamos en el apartado anterior.
< TRATAMIENTO PRIMARIO El tratamiento primario que recibe las aguas residuales consiste principalmente en la remoción de sólidos suspendidos #oculentos bien mediante sedimentación o #oculación$ en la neutralización de la acidez o alcalidad excesivas y en la remoción de compuestos inorgánicos mediante precipitación qu,mica. En algunos casos se puede utilizar la coagulación como auxiliar del proceso de sedimentación. Entre los principales procesos y operaciones de tratamiento primario están:
I. S#2#n,$%2;n ;a separación de los sólidos por gravedad se basa en la diferencia que existe entre los pesos espec,cos del l,quido que es la fase continua y el de las part,culas$ las cuales constituyen la fase discreta. @ara que se produzca la separación entre el liquido y los sólidos pueden seguirse dos caminos: aquellas part,culas que tienen un peso especico mayor que el del agua sedimentada$ y que aquellas otras con un peso especico menor que el del agua #otante. Se puede pues utilizar la sedimentación o la #otación para separar del agua residual los sólidos en suspensión presentes en ella. Existe la sedimentación #oculenta o llamada tambi!n sedimentación de part,culas aglomerables. Se presentan cuando la velocidad de asentamiento de las part,culas aumenta a medida que descienden "acia el fondo del tanque. ;os aumentos en la velocidad de sedimentación se deben a que las part,culas incrementan su tama&o por acción de la #oculación que ocurre en el tanque. Esta #oculación puede deberse a la acción de barrido que ejercen algunas part,culas$ o a corrientes de densidad o turbulencia. )simismo$ se tiene la sedimentación primaria$ que es uno de los procesos más utilizados en los sistemas de tratamiento de aguas residuales$ bien sea como tratamiento *nico$ o bien como proceso de tratamiento anterior o previo al tratamiento biológico propiamente dic"o. El objetivo fundamental de la sedimentación primaria es remover de las aguas residuales aquella fracción de los sólidos que es sedimentable$ además de la carga orgánica asociada con dic"os sólidos. ;a base o criterio práctico de dise&o es la carga supercial$ la cual usualmente se expresa en t!rminos de m8=d,a=m' o m8="r=m'$ o sea el resultado de dividir el caudal en m8=d,a o m8="r por la supercie total del tanque de sedimentación en metros cuadrados. Se recomienda que la carga supercial de un sedimentador primario para aguas residuales dom!sticas no exceda el valor de '< m8=d,a=m'$ cuando el caudal de tratamiento es inferior a <((( m8=d,a. Si el caudal de aguas residuales a tratar es muc"o mayor que <((( m8=d,a$ entonces es posible utilizar cargas superciales del orden de los 8(08' m8=d,a=m' y aun mayores. @ara el dise&o se debe considerar las zonas de entrada y de salida del tanque de sedimentación$ la profundidad m,nima que debe tener el tanque y sobre la forma y tama&o que este debe tener. )demás es preciso recordar que las variaciones bruscas en la temperatura del agua$ as, como las caracter,sticas de cada agua residual pueden afectar considerablemente la eciencia del tanque en la remoción de sólidos sedimentables.
II.
C!$g*'$%2;n 5 F'!%*'$%2;n
;os procesos de coagulación0#oculación facilitan el retiro de los SS y de las part,culas coloidales. )lgunas veces existe la confusión entre estas dos por el "ec"o que frecuentemente ambas operaciones se realizan de forma simultánea. En ese sentido$ se dene a la coagulación como la desestabilización de la suspensión coloidal$ mientras que la Aloculación se limita a los fenómenos de transporte de las part,culas coaguladas para provocar colisiones entre ellas promoviendo su aglomeración. @or tanto$ la -oagulación es la desestabilización de las part,culas coloidales causadas por la adición de un reactivo qu,mico llamado coagulante. istóricamente$ los coagulantes metálicos$ sales de ierro y )luminio$ "an sido los más utilizados en la claricación de aguas y eliminación de %F y fosfatos de aguas residuales. 7ienen la ventaja de actuar como coagulantes0#oculantes al mismo tiempo. Sin embargo tienen el inconveniente de ser muy sensibles a un cambio de p. Si !ste no está dentro del intervalo adecuado la claricación es pobre y pueden solubilizar Ae ó )l y generar problemas. Entre los coagulantes más utilizados son: sulfato de al*mina$ sulfato f!rrico$ cloruro f!rrico$ ;a #oculación es un proceso de separación de liquido0sólido utilizado para la remoción de part,culas o sólidos suspendidos en las aguas residuales. Se usa principalmente para la separación de grasas$ aceites$ material broso y otros sólidos de densidad baja. ;os principales componentes de un proceso de #otación son el comprensor de aire$ un tanque de retención donde se almacenan las aguas residuales presurizadas$ una válvula reductora de presión y el tanque de #otación. El proceso puede realizarse bien inyectando el aire directamente a las aguas residuales crudas$ o bien al e#uente recirculado del tanque de #otación$ el cual se mezcla con las aguas residuales crudas. ;os #oculantes más usados son los siguientes: oxidantes$ adsorbentes$ s,lice activa$ los factores$ que pueden promover la coagulación0#oculación$ son el gradiente de la velocidad$ el tiempo$ y el p. El tiempo y el gradiente de velocidad son importantes al aumentar la probabilidad de que las part,culas se unan. @or otra parte el p es un factor prominente en el retiro de coloides.
III.
T$n)*#( I6!
El tanque 1m"oD es una unidad de tratamiento primario cuya nalidad es la remoción de sólidos suspendidos. ;os tanques 1m"oD ofrecen ventajas para el tratamiento de aguas residuales dom!sticas$ ya que integran la sedimentación del agua y la digestión de los lodos sedimentados en la misma unidad$ por ese motivo tambi!n se llama tanques de doble cámara. ;os tanques 1m"oD 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 remoción de arenas.
El tanque 1m"oD t,pico es de forma rectangular y se divide en tres compartimientos: 0 -ámara de sedimentación. 0 -ámara de digestión de lodos. 0 Trea de ventilación y acumulación de natas. %urante la operación$ las aguas residuales #uyen a trav!s 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 trav!s de la ranura con traslape existente en el fondo del sedimentador. El traslape tiene la función de impedir que los gases o part,culas suspendidas de sólidos$ producto de la digestión$ que inevitablemente se producen en el proceso de digestión$ son desviados "acia la cámara de natas o área de ventilación. Estas unidades no cuentan con unidades mecánicas que requieran mantenimiento y la operación consiste en la remoción diaria de espuma$ en su evacuación por el oricio más cercano y en la inversión del #ujo dos veces al mes para distribuir los sólidos de manera uniforme en los dos extremos del digestor de acuerdo con el dise&o y retirarlos periódicamente al lec"o de secado. ;os lodos acumulados en el digestor se extraen periódicamente y se conduce a lec"os de secado$ en donde el contenido de "umedad se reduce por inltración$ despu!s de lo cual se retiran y se disponen de ellos enterrándolos o pueden ser utilizados para mejoramiento de los suelos.
IV.
D2g#(,2;n P"2$"2$ # L!!(
En la decantación primaria y secundaria se producen lodos primarios o secundarios. Estos lodos están compuestos por agua y part,culas sólidas. El agua se encuentra agregada o como agua capilar. ;as prote,nas "idrólas absorben$ por otra parte$ mol!culas de agua. ;a proporción del l,quido es del >90>>H. El volumen de lodos que se produce depende del tipo de tratamiento de las aguas residuales y de factores externos$ como la climatolog,a o el volumen residual tratado.
Estos lodos pueden entrar rápidamente en putrefacción y producir$ además$ malos olores. En tal sentido$ la digestión de los lodos primarios requiere de sistemas que garanticen tiempos de detención de sólidos superiores a los '9 d,as cuando se tienen aguas residuales con temperaturas promedio entre los '(0'9J-.
C TRATAMIENTO SECUNDARIO Su nalidad es la reducción de la materia orgánica presente en las aguas residuales una vez superadas las fases de pretratamiento y tratamiento primario. El tratamiento secundario o biológico "a sido dise&ado$ tomando como ejemplo el proceso biológico de autodepuración$ anteriormente mencionado$ que ocurre naturalmente. ;a aplicación de !ste en aguas servidas$ previene la contaminación de los cuerpos de agua antes de ser descargadas. En estos procesos$ la materia orgánica biodegradable de las aguas residuales dom!sticas act*a como nutriente de una población bacteriana a la cual se le proporciona ox,geno y condiciones controladas$ en resumen$ el tratamiento biológico es por tanto una oxidación de la materia orgánica biodegradable con participación de bacterias que se ejecuta para acelerar un proceso natural y evitar posteriormente la presencia de contaminantes y la ausencia de ox,geno en los cuerpos de agua. @ara que la transformación biológica se "aga efectiva y de manera eciente$ deben existir condiciones adecuadas para el crecimiento bacteriano$ considerando temperatura 8(0<(J-/$ ox,geno disuelto$ p adecuado K$90?$(/$ salinidad menor a 8.((( ppm/. En estos procesos$ act*an como sustancias in"ibidoras las sustancias tóxicas$ como metales pesados -d$ -u$ -r$g$ 6i$ @b y otros$ as, como cianuros$ fenoles y aceites$ por este motivo es necesario evitar la presencia de estos. ;a biomasa bacteriana puede estar soportada en un lec"o jo$ como supercies inertes rocas$ escoria$ material cerámico o plástico/ o puede estar suspendida en el agua a tratar$ siendo estos de lec"o móvil o lec"o #uidizado. En cada una de estas situaciones la concentración de ox,geno en el agua determina la existencia de bacterias aeróbicas$ facultativas o aerobias. ;os procesos aerobios con biomasa suspendida que más se aplican son los de lagunas aireadas y los de lodos activados que se describen a continuación:
I. L$g*n$( $2"#$$( Son embalses de agua servida que ocupan una gran supercie de terreno$ por lo que se emplean cuando !ste es un bien barato. El agua servida as, dispuesta se oxigena mediante aireadores superciales o difusores sumergidos para generar oxidación bacteriana. Estos dispositivos crean una turbulencia que mantiene la materia en suspensión. El tiempo de residencia normal de este proceso es de 8 a K d,as$ tiempo en que las bacterias poseen un crecimiento acelerado$ dependiendo de las condiciones climáticas y
suponiendo una aireación suciente. ;a separación de sólidos de este tratamiento se logra por decantación que demora de K a 3' "oras. ;a calidad del e#uente de este proceso es inferior al de lodos activados$ cuya diferencia fundamental es que en el primero no "ay recirculación de lodos.
II. P"!%#(! # '!!( $%,2$!( El agua servida aireada se mezcla con bacterias aeróbicas que se "an desarrollado con anterioridad. ) diferencia del anterior$ la mezcla del agua servida$ previamente decantada$ se agita por medio de bombas para que la materia est! en suspensión y en constante contacto con ox,geno en el interior de piscinas de concreto armado. ;a materia orgánica degradada del agua servida #ocula$ por lo que luego se puede decantar. Lna parte de la biomasa sedimentada se devuelve al tratamiento biológico$ para mantener una población bacteriana adecuada$ y el resto se separa como lodo. ;a siguiente imagen muestra un esquema de un proceso de lodos activados:
G"%! 4. E()*#$ # 9"!%#(! # '!!( $%,2$!(
D TRATAMIENTO TERCIARIO
;os objetivos del tratamiento terciario son eliminar la carga orgánica remanente de un tratamiento secundario$ eliminar microorganismos patógenos$ eliminar color y olor indeseables$ remover detergentes$ fosfatos y nitratos residuales$ que ocasionan espuma y eutrozación respectivamente. ;a cloración es parte del tratamiento terciario o avanzado que se emplea para lograr un agua más pura$ incluso "asta llegar a potabilizarla si se desea. En el tratamiento de aguas servidas$ es importante tener en cuenta el manejo de los lodos provenientes de los tratamientos primario y secundario. Estos lodos$ no tienen valor económico$ pero si ocasionan da&os al medio ambiente. @ara estabilizar estos lodos$ es decir$ destruir las bacterias patógenas y volverlos inocuos al medio ambiente$ el lodo se concentra por sedimentación y coagulación0#oculación durante el tratamiento secundario. Este lodo$ as, concentrado$ se puede tratar con cal como bactericida y eliminar el agua mediante exposición al sol$ ltros de arena$ ltros al vac,o o centrifuga. Sin embargo$ !stas t!cnicas poseen costos elevados El lodo des"idratado puede disponerse en vertederos$ incinerarlo$ o lo más deseable$ usarlo como fertilizante y acondicionador del suelo$ aunque su composición limita este empleo.
PRUEBAS ANALÍTICAS PARA DETERMINAR LA CONCENTRACIÓN DE CONTAMINANTES EN LAS AGUAS RESIDUALES
Sólidos %emanda ioqu,mica de Fx,geno %F/ %emanda 2u,mica de Fx,geno %2F/ Urasas y )ceites p0 )cidez y )lcalinidad 6itrógeno Aósforo 4icroorganismos 1ndicadores de )gentes @atógenos
S;'2!(
−
−
;os sólidos pueden estar presentes en las aguas residuales en forma supendida y disuelta. Sólidos 7otales S7/ V Sólidos Suspendidos 7otales SS7/ W Sólidos %isueltos 7otales S%7/. •
•
;os SS7 se clasican además en SS Qolátiles y SS Aijos. ;os S%7 se clasican además en S% Qolátiles y S% Aijos.
S;'2!( - SST 5 SSV −
−
;os SS7 y los SSQ se usan para determinar el inventario de sólidos y calcular parámetros operacionales. Sólidos Suspendidos Qolátiles SSQ/ •
•
Son importantes en los análisis de aguas residuales porque contienen la fracción biológicamente activa viva/ de la biomasa. ;os SSQ pueden contener organismos patógenos as, como cepas de algas productoras de toxinas.
)lgunos efectos de los SS7 en las aguas superciales: •
)umento en la turbidez: −
−
4enor penetración de luz 5educción de fotos,ntesis 4enos F%. @ueden afectar la capacidad visual de los peces$ tambi!n tapan sus branquias y afectan su crecimiento.
− •
;os depósitos de SS sedimento/ en r,os y lagos reducen su vida *til y afectan la ecolog,a b!ntonica.
M#2%2;n #' C!n,#n2! O"gn2%!
− −
%emanda ioqu,mica de Fx,geno %F/ %emanda 2u,mica de Fx,geno %2F/
DBO −
%F + ;a prueba consiste en medir la cantidad de ox,geno disuelto F%/ usada por los microorganismos en la oxidación bioqu,mica de materia orgánica. •
•
−
−
;os microorganismos en la muesta usan el ox,geno para degradar compuestos orgánicos complejos V alimento/. ;os resultados proveen un estimado indirecto de la concentración de los desperdicios orgánicos biodegradables.
DBO0 Es la prueba más utilizada para determinar el nivel de contaminación orgánica de las aguas residuales. )lgunas limitaciones de la prueba: • •
;os resultados no están disponibles por cinco d,as. Se necesita alg*n tipo de pre0tratamiento si "ay contaminantes tóxicos en las aguas residuales.
DQO −
Esta prueba mide la cantidad de ox,geno requerida para la oxidación qu,mica de la materia orgánica en las aguas residuales. •
•
•
Se utiliza un oxidante qu,mico fuerte en una prueba de approx. dos "oras. ;os resultados proveen un estimado indirecto de la concentración de la materia orgánica biodegradable y la no0 biodegradable. X@or qu! es el %2F de una muestra generalmente más alto que su %FY
V#n,$1$(: −
6o "ay que esperar 9 d,as para obtener resultados. 4ide la concentración de desperdicios orgánicos no0 biodegradables que son muy tóxicos para la prueba de %F.
D#(#n,$1$(: −
−
6o mide la biodegradabilidad de los contaminantes la mayor,a de los contaminantes se tratan a trav!s de la biodegradación=decomposición microbiana de la materia orgánica/. Se generan compuestos tóxicos durante el análisis g y -r/.
G"$($( 5 A%#2,#(
−
−
−
−
Se incluyen los aceites$ grasas$ ceras y otros compuestos relacionados. Frigen: alimentos ).5. dom!sticas/$ lubricantes y aceites desec"ados ).5. industriales/. 1ntereren con la actividad biológica en el sistema de tratamiento y en los cuerpos receptores. @rueba más utilizada: extracción de la muestra con n0"exano estos compuestos son solubles en n0"exano/.
9H −
−
;a acidez y la alcalinidad pueden #uctuar dependiendo del sistema de tratamiento utilizado + 6ecesitan ser controladas a trav!s del proceso de tratamiento. ;os cambios drásticos en el p puden afectar a los microorganismos en el sistema de tratamiento y la vida acuática de los cuerpos receptores + ;a mayor,a de los organismos no los toleran.
A%2#+ −
− −
−
;a nitricación depende del p y declina signicativamente a ps menores de K.?. 1ncrementa la corrosión de tuber,as y estructuras de concreto. En los cuerpos receptores$ la acidez excesiva permite la liberación de metales tóxicos que de otra manera "ubiesen quedado jados al sedimento y as, pudiesen "aber sido removidos más fácilmente por los sistemas de tratamiento de agua potable/. )nálisis: 4edidor de p o papel p.
A'%$'2n2$ −
−
−
−
−
4edida de la capacidad acidoneutralizante de una sustancia qu,mica en solución acuosa. -ompuestos acidoneutralizantes: primordialmente las bases bicarbonato -F80/ y carbonato -F8'0/$ y ocasionalmente "idróxido F0/$ boratos$ silicatos$ fosfatos y amonio. ;as ).5. crudas son generalmente alcalinas reciben alcalinidad del sistema de suministro de agua$ agua subterránea$ agentes limpiadores$ residuos de alimentos$ etc./ ;a nitricación usa alcalinidadN se necesita de suciente alcalinidad para lograr nitricación. )nálisis: 7itrim!trico
N2,";g#n! − −
−
6utriente or bioestimulante. Fr,genes en ).5. dom!sticas: )moniaco$ nitritos y nitratos de la descomposición de las prote,nas y urea provenientes de desec"os "umanosN amoniaco de productos de limpieza. Ftros: Escorrent,a que arrastra qu,micos agr,colas y desec"os de animales$ degradación biológica de plantas y animales$ descargas industriales.
−
Aormas en solución acuosa: 6itrógeno orgánico$ nitrógeno amoniacal$ 6806/$ nitritos 6F '0/ y nitratos 6F 80/. •
−
−
;as formas predominantes en las ).5: son nitrógeno orgánico nitrógeno amoniacal.
y
6itrógeno amoniacal 6806/: Existe en solución acuosa como un gas 68/ o ión amonio 6
−
6 7otal V 6itrógeno Frgánico W 6 806/ W 6F '0/ W 6F 80/
;as concentraciones excesivas son tóxicas. )nálisis: -olorim!trico y titrim!trico
6itritos y 6itratos : El nitrógeno amoniacal se oxida biológicamente a nitrito 6F'0/ y despu!s a nitrato 6F 80/ en el agua. •
• •
•
•
El análisis se realiza principalmente en suministros de agua potable. )nálisis: -olorim!trico y titrim!trico ;as bacterias convierten rápidamente los nitritos en nitratos. ;os nitratos son muy solubles y son nutrientes para el plancton$ plantas acuáticas y algas. En concentraciones excesivas es tóxico para los peces$ y lleva a la eutozación. @uede causar envenenamiento o met"amoglobinemia RS,ndrome del ni&o azul/.
F;(!"! − −
6utriente or bioestimulante Aormas usuales en solución acuosa: fósforo orgánico$ polifosfato y ortofosfato. •
−
−
−
−
-on el tiempo$ el fósforo orgánico y el polifosfato se degradan a ortofosfato$ la cual se asume es la forma principal presente en las ).5.
Fr,genes en ).5. dom!sticas: en su mayor,a$ compuestos resultantes de desec"os "umanos y agentes limpiadores. Ftros: escorrent,a que arrastra residuos de fertilizantes$ desec"os de animales$ y aguas residuales industriales e.g.$ compuestos de fosfato usados para acondicionar el agua de calderas industriales./ 6o es tóxico$ pero en exceso estimula el crecimiento de algas en aguas superciales. ;igado a la eutrozación/. )nálisis: -olorim!trico o iónico0cromatográco.
P$,;g#n!( −
−
−
Son descargados por personas infectadas o que son portadoras de una enfermedad en particular. @rincipales categor,as encontradas en las ).5: bacterias$ virus$ protozoos$ "elmintos gusanos paras,ticos/. Enfermedades transmitidas a trav!s del agua: gastroenteritis$ disenter,a$ "epatitis )$ ebre tifoidea$ cólera$ giardiasis.
CONCENTRACIONES TÍPICAS DE CONTAMINANTES DE IMPORTANCIA EN A.R. NO-TRATADAS C!n,$2n$n,#
Un2$# ( mg=l mg=l mg=l
D<2'
M#2$
F*#",#
3'( >9 33(
'3( 3K( 3>(
<(( 839 89(
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K 3( 0 ? 3( 3(80 3(9
G 3( 0 > 3( 3(<0 3(K
G 3( 0 3( 3( 3(<03(K
SST SSV DBO 0 DQO
MARCO LEGAL DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS EN EL PERJ Y ROLES DE LAS ENTIDADES COMPETENTES En el @er*$ el sector saneamiento$ pertenece al sector p*blico. ;a Superintendencia 6acional de Servicios de Saneamiento$ SL6)SS$ es la encargada de regular$ supervisar y scalizar el mercado de servicios de agua potable. El Estado promueve la participación del sector privado mediante procesos de concesión a nivel nacional$ enmarcado en la ;ey Ueneral de Servicios de Saneamiento$ ;ey 6J 'K88? y su 5eglamento.
PRINCIPALES IMPACTOS AMBIENTALES IMPACTOS POSITIVOS %urante la etapa operativa$ los principales impactos positivos derivados del proyecto son aquellos asociados a la recolección de los e#uentes cloacales y el cegado de los pozos absorbentes domiciliarios de las conexiones$ que se re#ejaran especialmente en las nuevas áreas a ser incorporadas al servicioN el mejoramiento del proceso de tratamiento de los e#uentes y la ubicación del sitio de vuelco de los l,quidos tratados. Estos impactos se asocian a la: 4ejora de la calidad del suelo$ el agua supercial y subterránea en las áreas que actualmente reciben el vuelco de e#uentes cloacales y van a ser desafectadas por esta obra$ con lo cual mejora el paisaje y salud del r,o. El vuelco del e#uente l,quido tratado sobre el 5,o %ulce además de generar efectos positivos importantes sobre los factores antes mencionados producirá una mejora sobre el estado actual de la calidad del agua tanto supercial como subterránea y consecuentemente ayudará a fortalecer la #ora y la fauna del lugar del vuelco$ redundando en un marco más atractivo desde el punto de vista paisaj,stico y contribuyendo al saneamiento del r,o. 4ejora de la calidad del suelo$ el agua supercial y subterránea en las áreas que serán incorporadas al servicio asociadas a la disminución de carga orgánica aportada desde los pozos absorbentes y los vertidos en v,a p*blica de e#uentes cloacales$ y por lo tanto$ la disminución de olores y perturbaciones a la población$ a la #ora y a la fauna en esos sitios. %isminución de: • •
•
•
•
)porte de la carga orgánica y bacteriológica acu,fero supercial. )porte de aguas servidas grises/ a los conductos y zanjas que evacuan l,quidos pluviales. la erosión de calzadas y veredas por eliminación de vuelcos de aguas servidas a la v,a p*blica. 4odicación de los usos del suelo: la presencia de redes de desagPes cloacales posibilita el asentamiento de diversos usos industria$ comercio$ urbanizaciones/ que requiere de este servicios para desarrollarse adecuadamente. Aactibilidad de ampliación y densicación urbana aumento de la densidad poblacional/.
En cuanto a la salud p*blica$ la eliminación de los pozos ciegos y los vertidos de aguas y veredas por eliminación de los vuelcos de l,quidos cloacales en la v,a p*blica disminuirá signicativamente para la población el riesgo de contacto con aguas contaminadas y estas condiciones desfavorecerán la proliferación de vectores ;a eliminación de los pozos ciegos y su correcto cegado disminuirá$ tambi!n$ los riesgos asociados a la seguridad p*blica ca,das$ "undimientos$ etc./ Econom,a: %urante la etapa de construcción$ la adquisición de insumos y servicios beneciará a los comercios e industrias proveedoras de los mismos$ as, como tambi!n será generadora de empleo. En la etapa operativa$ los comercios e industrias presentes en las áreas incorporadas al servicio$ podrán incrementar el volumen de producción de acuerdo a la disponibilidad de vuelco de sus e#uentes a la nueva red. ;a puesta en marc"a de la planta de tratamiento y de la red generará puestos de trabajo para el funcionamiento y mantenimiento de las mismas$ requiriendo aproximadamente de 9 profesionales con experiencia en la materia y de 88 operarios. %isminución de costos asociados a la problemática de salud originadas por el contacto con aguas contaminadas de origen cloacal. 1ncremento del valor de los inmuebles del área por la incorporación al servicio. @or *ltimo$ y englobando lo citado$ aumentará el confort de los usuarios y disminuirán las molestias de los vecinos$ asociadas a la falta del servicio de saneamiento cloacal. ;a puesta en marc"a de este proyecto genera un aumento en la calidad de vida de la población. 1ndirectamente existe un efecto asociado al cegado de los pozos ciegos que resulta relevante para la calidad ambiental: la eliminación de fuentes difusas de emisión de gases de efecto invernadero$ como el metano. Este efecto se traducirá en un impacto positivo de mediano a largo plazo$ ya que realizando una estimación de la cantidad de metano emitido m!todo U@ '((( + 1@--/ el cegado de los pozos de los "abitantes a incorporar al a&o nal del per,odo de proyecto 8<(.8<( "ab/$ equivaldr,a a remover de las calles a '.9(( autos en un a&oN plantar 9.<(( "ectáreas de árbolesN o proveer energ,a suciente para brindar calefacción a 9(( casas al a&o. ;a conexión a cloacas conlleva a un benecio económico para las familias que actualmente poseen pozos ciegos$ debiendo erogar una considerable suma de dinero mensual por el vaciado de los pozos. ;a modicación del proceso de depuración y el cambio de ubicación de los puntos de vuelco$ permitirán que la construcción de la planta asegure una mejor disposición de los l,quidos tratados y una signicativa disminución de la perturbación del cuerpo receptor.
IMPACTOS NEGATIVOS En este tipo de sistemas de tratamiento cabe esperar que los impactos negativos se circunscriban$ casi en su totalidad$ a la etapa constructiva y de tratamiento. @or lo tanto estos impactos resultarán ser de magnitud variable. %urante la operación de la planta depuradora los impactos negativos signicativos detectados son: la emisión de olores$ generación de ruidos y el eventual vuelco de e#uentes sin tratar en situación de emergencia que ponga en riesgo el funcionamiento de las instalaciones.
4. A2"# C$'2$ 5 !'!"#( %urante la etapa de proceso de tratamiento la calidad del aire puede verse afectada debido al aumento de la concentración de part,culas y de gases de efecto invernadero como consecuencia del proceso de oxidacion y de la operación de las maquinarias. Es de esperar que el movimiento de tierra por las excavacionesN las tareas que involucren agregados nos arenas$ cemento$ etc./$ la remoción de tierra por los zanjeos$ generen olores que puedan considerarse molestos. Ftra acción que puede traer aparejada la generación de olores es la disposición transitoria de residuos. Estos impactos se caracterizan como negativos de valor medio o moderado$ en general$ serán de media o baja intensidad$ fugaces$ localizados$ de aparición inmediata y afectación directa$ continuos en tanto dure la actividad que los produce y de efecto reversible. @ara determinar la generación de olores y su impacto durante la etapa operativa de la planta depuradora$ se utilizaron datos de estudios de dispersión de contaminantes atmosf!ricos que son los responsables de la generación de olores$ realizados para otro establecimiento depurador$ con el mismo sistema de depuración y similares condiciones geográcas. El estudio de referencia permitió determinar que las máximas concentraciones promedio de sulfuro de "idrógeno a nivel de respiración$ ocurren en el interior de la planta depuradora$ pero en ning*n caso se supera el umbral de olor 9ppb/. En el exterior del predio$ el promedio anual estará por debajo de ($' ppb$ mostrando que el impacto promedio es bajo. 5especto a la etapa de operación de las redes$ no se detectaron impactos negativos de signicancia$ salvo en los casos en que se lleven a cabo tareas
de mantenimiento de las redes$ en cuyo caso podrán generarse los mismos tipos de impactos descriptos anteriormente. En cuanto a las Estaciones de ombeo la posible generación de olores será monitoreada. En el proyecto de estas instalaciones se "an tenido en cuenta todas las medidas necesarias para minimizar cualquier molestia en este sentido.
N2#' (!n!"! %urante el proceso de tratamiento se puede producir una elevación puntual o continua de los niveles sonoros en el área de afectación directa de la planta$ derivados de las actividades de movimiento y operación de equipos en el tratamiento de las aguas residuales. ;as principales fuentes de ruido y vibraciones serán las siguientes: • • •
erramientas manuales$ 4ovimiento de personal$ ve",culos livianos$ Equipos móviles y maquinarias$ generadores el!ctricos$ etc.
;os impactos mencionados serán de valor medio o moderado$ de intensidad baja a media$ de efecto inmediato$ de duración fugaz$ de afectación directa$ alcance local y de ocurrencia continua en tanto duren los trabajos que los generan. 5especto a las redes$ no se detectaron impactos negativos de signicancia durante la etapa operativa$ salvo en los casos en que se lleven a cabo tareas de mantenimiento de las mismas$ en cuyo caso podrán generarse los mismos tipos de impactos descriptos para la etapa de tratamiento.
/. S*#'! En el caso particular de este tipo de plantas$ no se espera que se produzcan cambios en las caracter,sticas f,sicas de los suelos del entorno$ sin embargo$ ciertas acciones pueden producir contaminación o p!rdida de estabilidad de los suelos durante la etapa de tratamiento.
C$'2$ ;a calidad del suelo puede verse afectada$ eventualmente$ por lixiviados$ vertidos y arrastre de materiales sólidos o l,quidos que se encuentren en disposición transitoria o sean transportados "acia su disposición nal insumos y=o residuos/. ;os impactos que pueden producirse en estos casos serán moderados$ de intensidad media o altas seg*n el tipo de material involucrado$ de alcance local$ de incidencia directa$ carácter eventual y la duración de sus efectos será temporal. %urante la etapa operativa$ los *nicos impactos negativos que podr,an producirse son aquellos vinculados con vuelcos o derrames que ocurran durante las tareas de mantenimiento$ en situaciones de falla de las instalaciones$ o en caso de contingencias fenómenos naturales$ etc./
C!9$%,$%2;n 5 $(2#n,!( )spectos que pueden favorecer la compactación y=o asientos de los suelos del entorno de la planta$ son: • •
•
Excavaciones y moviendo de maquinaria pesadaN %isposición temporaria de grandes vol*menes de insumos$ tierras$ residuos y=o escombros$ etc. %epresión de la napa freática$ etc.
;os impactos que puedan producirse en estos casos serán moderados$ de intensidad media o alta$ de alcance local$ de incidencia directa$ de carácter eventual y la duración de sus efectos será prolongada.
E(,$<2'2$ %urante el movimiento de tierra y=o excavaciones puede producirse el desmoronamiento de las paredes de la zanja$ si no se tomaron las medidas de prevención adecuadas$ produci!ndose as, la p!rdida de estabilidad del suelo$ con los consiguientes riesgos potenciales: •
•
•
5iesgo de afectación de fundaciones de las viviendas$ equipamientos p*blicos y edicios 5iesgo de afectación de conductos existentes red de agua potable$ etc./ 5iesgo de afección a la salud de los empleados.
;os impactos que pueden producirse en estos casos serán de intensidad media o alta$ de alcance local$ de incidencia directa$ carácter eventual y la duración de sus efectos será temporal o permanente. Si bien se trata de impactos de ocurrencia muy poco probable se deberán tener en cuenta todas las medidas preventivas para evitar estos riesgos.
=. Ag*$ -alidad del agua supercial y subterránea ;os aspectos ambientales que pueden afectar la calidad del recurso agua durante la etapa de tratamiento son: •
•
•
•
)rrastre de sólidos y=o l,quidos durante la limpieza de la planta de tratamiento$ ;ixiviados$ vertidos y=o arrastre de los sólidos que se encuentren en disposición transitoria o son transportados "acia su disposición nal insumos y=o residuos/ Emisión de material particulado que pueda alcanzar aguas superciales. -ontaminación de la napa por arrastre de contaminantes en la apertura de zanjas y uso de tunelera.
;os impactos negativos que estas actividades puedan generar serán directos$ de baja a media intensidad$ duración fugaz$ de alcance local y de ocurrencia permanente.
5especto a la etapa operativa de las redes$ los *nicos impactos negativos que podr,an producirse son aquellos vinculados$ con vuelcos o derrames que ocurran durante las tareas de mantenimiento de las redes o en situación de falla de las instalaciones. %urante la etapa operativa del proceso de depuración$ los impactos negativos que pueden presentarse están asociados con el punto de vuelco que se realizará al 5io %ulce. Si bien la calidad de los e#uentes tratados$ que se dispondrán en el cuerpo de agua$ cumplirá con la normativa vigente$ el aporte de una descarga siempre se considera negativo$ aunque en el marco del proyecto esta ubicación sea superadora de las actuales. Este impacto se ponderó como de intensidad baja$ directo continuo y local.
N2#' "#,2%! ;a naturaleza de operación del sistema$ no implican afectación signicativa del comportamiento del nivel freático en el área.
. C!<#",*"$ #g#,$' 5 $"
0. F$*n$ (2'#(,"# ;as actividades derivadas del proceso de tratamiento provocaron el alejamiento de la fauna silvestre que "abitualmente "abitaba o recorre el predio de la planta depuradora. ;a intensidad de este efecto dependerá de la capacidad de adaptación de la fauna existente en el área. ;os *nicos impactos que pueden afectar con mayor intensidad a la fauna silvestre son los asociados a la contaminación por vuelcos o derrames de sustancias a las que la fauna resulte sensible. En el caso$ de la redes$ por tratarse de áreas altamente urbanizadas$ no se generarán impactos signicativos sobre la fauna$ debido a la escasa presencia de la misma. 6o se consideraron impactos signicativos en ninguna de las etapas del @royecto.
K. In"$#(,"*%,*"$
D#($g#( 9'*2$'#( 5 %'!$%$'#( En el caso de los desagPes cloacales y pluviales$ además de impactos negativos asociados con las interferencias$ existen otros eventuales: •
•
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Fbstrucción de desagPes a causa de la disposición y=o acopios provisorios de tierra u otros materiales. Ueneración de agua y barro que produzcan fenómenos de sedimentación en dic"a instalaciones. Qertidos accidentales de sustancias que puedan afectar estructuralmente las redes. -olapso de la red pluvial por el vuelco de e#uentes de obra y=o agua proveniente de la depresión de napa.
Estos impactos serán de carácter directo$ transitorio$ de intensidad variable$ alcance zonal$ ocurrencia eventual y reversible. %urante la etapa operativa los *nicos impactos que pueden generarse en estas redes son los asociados a vuelcos o derrames de sustancias que puedan perjudicar los materiales de los conductos que se produzcan durante las tareas de mantenimiento o en operación bajo condiciones de falla del mismo.
U(!( #' (*#'! ;os impactos negativos que generan el proceso de tratamiento de las aguas residuales con respecto a los usos del suelo en las áreas afectadas al mismo$ se relacionan con eventuales vuelcos o derrames. Este tipo de impacto puede resultar de intensidad media o alta$ transitoria$ puntual$ indirecta$ eventual y reversible mediante la remediación del área perjudicada.
. S$'* 5 (#g*"2$ S$'* 5 (#g*"2$ '$
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1nseguridad por el manejo de maquinaria peligrosa$ )fecciones producidas por la exposición prolongada a altos niveles sonoros$ )fecciones respiratorias por la exposición prolongada a materiales pulverulentos$ "umos y otras emanaciones potencialmente nocivas$ 5iesgo sanitario por problemas de "igiene$ as, como de contaminación de la zona de tratamiento.
;os impactos que se producen$ son de carácter negativo$ directo$ de intensidad y duración variable$ alcance puntual y carácter prolongada. Si bien la probabilidad de ocurrencia es media debido al tipo de obra$ puede
reducirse si se adoptan y respetan las medidas de "igiene y seguridad del trabajo correspondientes.
. S$'* 97<'2%$ %urante la etapa de tratamiento de las aguas residuales los impactos sobre la salud p*blica que eventualmente se producen están relacionados con la emisión de material particulado$ olores y=o ruidos. En lo concerniente a las tareas de mantenimiento del sistema$ la salud p*blica puede verse afectada por: Qertidos accidentales que puedan generar alg*n tipo de contaminación$ depósito transitorio de aguas residuales y residuos sólidos$ que si no se encuentran debidamente acopiados ya sea por lixiviado$ arrastre o acción del viento pueden ocasionar afecciones en las v,as respiratorias y en la piel de ocasionales transe*ntes y=o vecinos. Estos impactos son indirectos$ de intensidad y duración variable$ de alcance puntual y de carácter eventual.
. S#g*"2$ 97<'2%$ Entre las acciones que pueden perjudicar la seguridad p*blica podemos encontrar aquellas relacionadas con el incremento de tránsito ve"icular y tránsito pesado$ as, como tambi!n el aumento de la inseguridad por la existencia de zanjas abiertas durante la etapa de mantenimiento del conductor que conduce los l,quidos "asta el punto de tratamiento.
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;as visuales y paisajes se verán afectadas por la localización de la planta. Esta disminución de la calidad perceptual del entorno constituye un impacto negativo$ directo$ de intensidad baja y contin*a .
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@ueden ser muy variados y van a ser consecuencia de contaminantes muy espec,ca$ como valores de @ por encima o por debajo de los l,mites tolerables$ presencia de tóxicos que afecta directamente a los seres vivos$ etc.
CONCLUSIÓN •
-on base a la elaboración de un estudio de impacto ambiental para la planta de tratamiento de aguas residuales de la provincia de )yacuc"o$ las caracter,sticas ambientales y sus diferentes actividades en el tratamiento$ es posible establecer una serie de medidas de mitigación de los impactos adversos detectados que
puedan asegurar el tratamiento y el uso racional y sostenido de los recursos ambientales.
RECOMENDACIONES •
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Existen diferentes formas de aportar y ayudar a las agencias pertinentes en la protección del ambiente. )l reciclar ciertos productos$ tales como el papel$ el plástico y "asta el agua$ aportamos en la conservación del planeta. 6o tirar productos qu,micos dom!sticos en el fregadero. Ltilizar la m,nima cantidad de detergente. En el jard,n o en el "uerto$ evitar al máximo utilizar plaguicidas y otros elementos qu,micos.
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