Libro Edgar Contaminacion y Tratamiento de Aguas 2016

CONTAMINACION Y TRATAMIENTO DE AGUAS

Edgar Vidal HURTADO CHAVEZ

Contaminación y Tratamiento de Aguas2


Edgar Vidal HURTADO CHAVEZ3

I INTRODUCCION AL MEDIO AMBIENTE Y LOS PROCESOS CONTAMINANTES 1.1

GENERALIDADES

El hábitat en la tierra está amenazado por la intervención del hombre, que genera un gran impacto en el medio ambiente. El crecimiento poblacional exponencial, la sobreexplotación de los recursos naturales, la intensa y despiadada modificación del entorno ambiental para satisfacer las necesidades humanas, y sobre todo, el irreverente respeto a las otras especies vivas (fauna y flora), están conllevando a un estr estrs s ambi ambient ental al cr!ti cr!tico co,, con con posib posibililid idad ades es cada cada vez vez más más remo remota tass de recuperación del planeta. "a visión futura es fácil de predecir, la extinción de la vida en la #ierra, a$n cuando suene extremista, ese será el camino si no proponemos un cambio inme inmedi diat ato, o, redu reducir cir la degrad degradaci ación ón del del medi medio o ambi ambient ente, e, la cont contam amin inaci ación ón ambi ambien enta tall en toda todass sus sus form formas as,, e inic inicia iarr un proc proces eso o de recu recupe pera raci ción ón y remediación de los espacios ambientales, aplicando una tecnolog!a más limpia y amigable con el medio ambiente, orientando al ser humano al cambio, hacia una sociedad respetuosa del ámbito donde vive y convive. %ll! interviene el ingeniero civil, con la e&ecución e&ecu ción de proyectos proyec tos en diferentes áreas de la ingenier!a, que conlleven al uso de procedimientos, mtodos y dise'os capaces de reducir el da'o ambiental en particular en sistemas de tratamiento de aguas residuales para su reutilización (para diversos usos, incluso el consumo humano), e incluso los lodos (para uso agr!cola principalmente), como base de fertilizantes orgánicos, para una me&ora en la producción agr!cola.


1.2 CONCEPT CONCEPTOS OS GENERA GENERALES LES a. Me Medi dio o Ambi Ambien entte %lgunas definiciones posibles son las siguientes “Conjunto de componentes físicos, químicos, biológicos y sociales capaces de causar efectos directos directos e indirectos, indirectos, en un plazo corto o largo, sobre los seres vivos y las actividades humanas” (Estocolmo, *+-). “Sistema global complejo, de mltiples y variadas interacciones, din!mico y evolutivo, formado por los sistemas físico, biológico, social, económico, político y cultural en que vive el hombre y dem!s organismos” (a&e/). “"otalidad de las condiciones e#ternas que afectan la vida, el desarrollo y la supervivencia de un organismo” (0losario (0losario E.%, 123). “$scenario concreto formado por muchos elementos en el cual el hombre, tanto en forma individual como organizado organizado en un grupo social de cualquier cualquier escala y nivel de complejidad, desarrolla sus mltiples actividades” (4eboratti).

b. Ecoitema 5or ecosistema se entiende a la comunidad de seres vivos cuyos procesos vitales están relacionados entre s!. El desarrollo de estos organismos se produce en función de los factores f!sicos del ambiente que comparten. "os ecosistemas aglutinan a todos los factores bióticos (es decir, a las plantas, animales y microorganismos) de un área determinada con los factores abióticos del medio ambiente. 6e trata, por lo tanto, de una unidad compuesta por organismos interdependientes que forman cadenas tróficas o alimenticias (la corri corrient ente e de energ! energ!a a y nutr nutrie ient ntes es establ estableci ecida da entr entre e las las espe especie ciess de un ecosistema con relación a su nutrición).

c. Eco!o"#a "a ecolog!a estudia y analiza el v!nculo que surge entre los seres vivos y el entorno que los rodea, entendido como la combinación de los factores abióticos (por e&emplo. el clima y a la geolog!a) y los factores bióticos (organismos que comparten el hábitat). "a ecolog!a analiza tambin la distribución y la cantidad de organismos vivos como resultado de la citada relación. Etimológicamente, ecolog!a proviene del vocablo %&ologie, compuesta por dos vocablo vocabloss griegos griegos oi&os (que signific significa a 7casa8, 7casa8, 7residenci 7residencia8 a8 u 7hogar8 7hogar8)) y logos (que se entiende como 7estudio8), que significa “el estudio de los hogares” . Esta palabra (acu'ada por el biólogo y filósofo de origen alemán Ernst aec/el en la dcada de *9:;). aec/el, la define como aquella rama de la ciencia que gira en torno a la interacción de todo ser vivo con la superficie que lo rodea.


6in embargo, con el tiempo extendió el concepto hasta abarcar el análisis de las propiedades del medio, incluyendo el desplazamiento de materia y energ!a y su evolución a ra!z de la presencia de con&untos biológicos.

d. $%bitat 6e denomina al ambiente o espacio que se encuentra ocupado por una determinada población biológica, la cual, reside, se reproduce y perpet$a su existencia all! porque el mismo le ofrece todas las condiciones necesarias para hacerlo. Es decir, se siente cómoda en l porque cumple con todas sus expectativas. "a comodidad resulta ser una condición para que una población biológica se asiente o no en determinado hábitat, puede ser que algunos no resulten aptos o cómodos por alguna razón, provocando que el desarrollo de la misma no sea eficiente.

e. Dea&&o!!o otenib!e 6e entiendepor desarrollo sostenible, a aqul desarrollo que “es capaz de satisfacer las necesidades actuales sin comprometer los recursos y posibilidades de las futuras generaciones” . Esta definición es la del rundlandt*. 6e entiende que una actividad sostenible es aqulla que se puede mantener en el tiempo.

?ig. 2@ ;* "os tres pilares del desarrollo sostenible

ay otras definiciones tambin interesantes como la que proponen A. 5earce, %. Bar/andya y E.>. >arbier -, en la cual se establece que en una sociedad sostenible no debe haber C C 1

un declive no razonable de cualquier recurso un da'o significativo a los sistemas naturales

El informe fue elaborado por distintas naciones en *+9 para la 123, por una comisión dirigida por la Ara. 0ro arlem >rundtland, primera ministra de 2oruega. 1riginalmente, se llamó 2uestro ?uturo =om$n (1ur =ommon ?uture). 2 Aavid 5earce, %nil Bar/andya, EdDard >. >arbier son autores del libro 7blue print for a green economy8 publicado en *+9+


C

'.

un declive significativo de la estabilidad social

1tra definición se debe a . Aaly , que propone que “una sociedad sostenible es aqu'lla en la que los recursos no se deben utilizar a un ritmo superior al de su ritmo de regeneración, no se emiten contaminantes a un ritmo superior al que el sistema natural es capaz de absorber o neutralizar, los recursos no renovables se deben utilizar a un ritmo m!s bajo que el que el capital humano creado pueda reemplazar al capital natural perdido” . (tica ambienta! "a tica ambiental es la rama de la filosof!a que considera especialmente las relaciones entre los hombres y el medio ambiente en el cual se desenvuelven y que se preocupa y ocupa especialmente de regular que las acciones de los seres humanos no atenten contra el desarrollo y la evolución de los ambientes naturales. "a tica ambiental propone una normativa moral que exige responsabilidad por parte de las empresas y de los hombres en cuanto al cuidado de nuestro entorno natural. "a propuesta fundamental de esta rama de la tica es procurar el bienestar entre la sociedad y la naturaleza para que los seres humanos podamos desarrollarnos en un ambiente natural cuidado.

". Ed)caci*n ambienta! "a educación ambiental, por lo tanto, es la formación orientada a la ense'anza del funcionamiento de los ambientes naturales para que los seres humanos puedan adaptarse a ellos sin da'ar a la naturaleza. "as personas deben aprender a llevar una vida sostenible que reduzca el impacto humano sobre el medio ambiente y que permita la subsistencia del planeta.

+. E'ecto in,e&nade&o Es el fenómeno por el cual determinados gases, que son componentes de la atmósfera terrestre, retienen parte de la energ!a que la superficie planetaria emite por haber sido calentada por la radiación solar. Este fenómeno evita que la energ!a recibida constantemente vuelva inmediatamente al espacio, produciendo a escala planetaria un efecto similar al observado en un invernadero. El efecto invernadero se está viendo acentuado en la #ierra por la emisión de ciertos gases, como el dióxido de carbono y el metano, debido a la actividad humana. 3

erman Aaly es economista y profesor de la FEscuela de 5ol!tica 5$blicaF de la 3niversidad de Baryland de EE. 33. Es cofundador y editor asociado de la revista Ecological Economics. 4ecibió un galardón 4ight "ive lihood %Dard (el 5remio 2obel alternativo), el 5remio eine/en para las =iencias %mbientales de la 4eal %cademia olandesa de las %rtes y las=iencias, el 5remio 6of!a (2oruega) y el 5remio "eontief del

i.

Contaminaci*n ambienta! 6e denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (f!sico, qu!mico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser per&udiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. "a contaminación ambiental es tambin la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del p$blico.

-.

E)t&o'icaci*n Eutrofización es el enriquecimiento de nutrientes de vasos o fuentes de agua. =uando hay un exceso de nutrientes en los bloques de agua, crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Bás tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drásticamente su calidad. El proceso de putrefacción consume una gran cantidad del ox!geno disuelto y las aguas de&an de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido.

1. EL AGUA/ REALIDAD ACTUAL El 5er$ es un pa!s rico en recursos h!dricos, cuenta con el GH de aguas superficiales del mundo. =uenta con tres unidades hidrográficas la intercuenca del 5ac!fico (con :- cuencas hidrográficas, *,9 H del total de agua dulce del pa!s y ::H de la población del pa!s), la cuenca del %mazonas (con I- r!os, con +,H del total de agua dulce del pa!s y *H de la población del pa!s) y la cuenca endorrica o interna del #iticaca (con *- r!os, el ;,GH del agua dulce del pa!s y H de la población del pa!s). CUADRO 1

Disponibilidad de agua superfcial en el Territorio Nacional S)e&'icie 0e&tiente 3 1444 5m26

Pob!aci*n N76

8

Dionibi!idad de A")a 8 MMC9a:o6 ,: *.9 +. *,++9,G

;ndice
5ac!fico

-+.

*9,*G,-:

:G

%tlántico

+G9.G

9,G+,**-

;

"ago #iticaca

I.;

*,-:,:

G

*;,*-

;.G

,::+

#1#%"

*-9G.-

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-,;I:,-9

*;;

-,G*;

?uente %2%, -;;+ citando datos del <24E2% del a'o *++G

--,++


En los $ltimos I; a'os, el Estado peruano ha invertido más de : ;;; millones de dólares en muchos grandes proyectos de riego, con preponderancia en la costa, y muy pocos en la sierra y selva, incorporando más de :G;;; nuevas as agr!colas y me&orando el riego de -G;;;; as, para más de  millones de beneficiarios. En la costa se tienen los proyectos hidráulicos de 5uyangoJ#umbes, =hiraJ5iura, 1lmosJ#ina&ones, KequetepequeJLa'a, =havimochic, =hinecas, #ambo =caracocha, Ba&esJ6iguas, 5asto 0rande y #acna. En la sierra se ha invertido en 4!o =achi (%yacucho) y 5royecto Especial "ago #iticaca J 5E"# (5uno) y en la selva el 5royecto uallaga (6an Bart!nJ3cayali), proyectos a$n en e&ecución. "os estudios plantean que, una vez concluidos, estos proyectos hidráulicos estatales podrán trasvasar aprox. 9 ;;; millones de m de agua adicionales al a'o desde las alturas de los %ndes a la =osta. 5ero tambin se requerirá invertir una cifra similar o mayor en dólares, adicionales a lo ya invertido por el Estado, para el desarrollo agropecuario, invertir en la investigación de las aguas, en el monitoreo de los impactos ambientales, en los conflictos sociales consecuentes as! mismo, observar la contaminación de aguas superficiales y de fuentes subterráneas por causas como la salinización de las tierras ba&as por sobreJirrigación, y algunos factores como el desecamiento de lagunas y bofedales en las tierras altas, y conflictos por el agua con las comunidades, entre otros problemas ya existentes o por producirse. "a distribución irregular del agua en el 5er$ ocasiona diversos conflictos o problemas, destacando los siguientes C

P&ob!ema o&i"inado o& e! e3ceo de a")a o& ec)&&imiento = &eciitacione.
C

P&ob!ema o&i"inado o& !a ecae> de! a")a. 6e refieren a la aridez de una gran parte del territorio nacional, y a las sequ!as, que se presentan en ciertas regiones por las anomal!as en las precipitaciones.

C

P&ob!ema o&i"inado o& e! ma! mane-o de! a")a? a t&a,@ de accione ne"ati,a o& !a acti,idade +)mana = )e "ene&an e&oi*n = contaminaci*n. "a contaminación es un problema grave y creciente, y será tratada aparte. "a destrucción de las cuencas y de la cobertura vegetal influye sobre la disponibilidad y el flu&o del agua.

En la distribución y el uso del agua en el 5er$ se presentan los siguientes problemas resaltantes, influenciados directamente por las actividades humanas, entre los que se cuentan C

Aestrucción de las fuentes de agua por la tala y quema de los bosques, y el mal mane&o de las cuencas.


C

=ontaminación de r!os, lagos y mares por desagMes de las ciudades, de las industrias, relaves mineros y vertimiento de productos qu!micos (herbicidas, insecticidas, fertilizantes).

C

Aesperdicios y basura a pesar que en muchos lugares, especialmente en las zonas áridas, el agua es muy escasa, sta se desperdicia de muchas formas. 5or una parte, se pierde agua por las malas instalaciones urbanas y caseras, y, por otra parte, el agua es mal usada o usada sin conciencia de ahorro.=uando los r!os u otros cursos de agua reciben descargas de aguas servidas urbanas o efluentes de origen industrial, comienza el problema de contaminación o degradación de la calidad del cuerpo receptor, es decir disminuye la calidad del agua del curso, la hace menos $til y modifica su condición de elemento beneficioso para la salud, convirtindola en factor de amenaza para la misma.

"a contaminación de los cauces superficiales tiene su principal origen en las descargas directas de residuos industriales l!quidos y de aguas servidas domsticas sin previo tratamiento tambin influyen las descargas difusas derivadas de actividades agr!colas o forestales, que llegan a las masas o corrientes de aguas superficiales yNo subterráneas. "a calidad del agua se determina por medio de análisis f!sicos, qu!micos y biológicos. %lterar la calidad del agua es per&udicar la vida del ser humano y otros seres que de ella dependen, de all! la prohibición de verter o emitir cualquier residuo sólido, l!quido o gaseoso que contamine las aguas, causando da'os o poniendo en peligro la salud humana o normal desarrollo de la flora o fauna. "a mayor!a de los pa!ses tienen legislaciones internas que están relacionadas con las aguas de consumo humano. Estas normas sirven para determinar la responsabilidad de los distintos sectores involucrados en la producción y distribución del agua potable, su monitoreo y su control. "a más importante reglamentación es 72orma de =alidad del %gua 5otable8. %ll! se establece que sustancias pueden estar presentes en el agua y las concentraciones máximas permisibles que no significan riesgo para la salud. #odos los pa!ses que establecen este tipo de normas nacionales utilizan como parámetro principal la comparación con las 0u!as de la 1B6 para la =alidad del %gua 5otable.

1. La contaminaci*n de! a")a = !o &oceo contaminante "a contaminación se define por como 7la acción y efecto de introducir materias o formas de energ!a o inducir condiciones en el agua que, de modo directo o indirecto, impliquen una alteración per&udicial de su calidad en relación con sus usos posteriores o con su función ecológica8.

1..1 C!ai'icaci*n de contaminaci*n a. 5or su origen existen dos tipos de contaminación h!drica 

=ontaminación natural sin intervención del ser humano




=ontaminación artificial o antrópica que proviene de alguna actividad del ser humano.

Ae acuerdo a la 1rganización Bundial de la 6alud (1B6), el agua debe considerarse contaminada cuando 7su composición o su estado están alterados de tal modo que ya no re$nen las condiciones adecuadas para el con&unto de utilizaciones a las que se hubiera destinado en su entorno natural8. b. 5or su receptor h!drico  =ontaminación de aguas continentales "a degradación de la calidad del agua de los r!os y lagos ha sido evidente desde hace tiempo, y su resolución se ha fundamentado principalmente en la implementación de una legislación que controle o evite la emisión de contaminantes.  =ontaminación de aguas subterráneas 5or lo general, la contaminación de las aguas subterráneas carece de un diagnóstico previo, debido a que las heterogeneidades inherentes al sistema subsuperficial son dif!ciles de detectar y por lo com$n sólo se conoce la contaminación cuando afecta a los sistemas de abastecimiento de agua. a. =ontaminación de aguas marinas =orresponde a las alteraciones en la composición y distribución de las aguas por efecto de algunos fenómenos naturales como las corrientes marinas (movimientos organizados de masas de agua que siguen un recorrido geográfico permanente, que se caracterizan por una temperatura y una salinidad determinadas y alteran las cadenas tróficas de la vida acuática) y las mareas ro&as (florecimiento s$bito de enormes masas de plancton. El agua toma un color ro&izo, debido al aumento excesivo de unos peque'os organismos llamados dinoflagelados). 1..2 Contaminaci*n a&ti'icia! de! a")a "as ciudades son grandes asentamientos humanos que arro&an a r!os, lagos y mares, grandes vol$menes de aguas residuales, debido al uso domstico, industrial, minero y agr!cola.

a. Contaminaci*n )&bana dom@tica/ "a eliminación de excretas humanas y de animales en el medio acuoso, genera microorganismos patógenos, los cuales ocasionan la contaminación biológica de las aguas. Este tipo de contaminación &unto a los detergentes y otras sustancias tóxicas que llegan al agua, constituyen las aguas servidas. "a contaminación se difunde de las siguientes formas  



%guas vertidas a cauces y arroyos sin depurar. 5or aver!as en las redes de saneamiento.

Figura N 02! "onta#inaci$n urbana en la %a&'a interior (uno d el )ago Ti*caca+ Fuente! ,gencia (ress (uno+

b. Contaminaci*n ind)t&ia!/ "as actividades industriales arro&an a los cursos de agua gran cantidad de contaminantes tóxicos derivados de sus procesos productivos. 5or e&emplo, las actividades mineras vierten a las aguas metales pesados como cadmio (=d) y el plomo (5b), los cuales poseen la capacidad de permanecer en el agua sin reaccionar, acumulándose en los organismos vivos a travs del proceso de bioacumulación (aumento de la concentración de contaminantes a lo largo de la cadena trófica). "os vertidos industriales se caracterizan por     



Bateria en suspensión. Bateria orgánica disuelta o en suspensión. p generalmente ácido. Elementos tóxicos disueltos. #emperaturas superiores a la del receptor. %ceites y grasas.


?igura 2@ ; =ontaminación industrial. ?uente Oi/imedia.

c.

Contaminaci*n mine&a/ "as actividades mineras producen contaminantes que hacen variar el p y la concentración de sales, debido a la naturaleza ácida de los contaminantes. 1tro factor del cambio de p de las aguas se debe a las precipitaciones producidas en ciudades con alta densidad poblacional, o altamente industrializadas.

?igura 2@ ;I =ontaminación minera de la laguna =hoquenaJ4!o =ondoraque. 6an %ntonio de 5utinaJ5uno, provacada por la Binera 6illustani. ?uente DDD.miningpress.com.pe

d. Contaminaci*n a"&#co!a = "anade&a/ "as sales minerales utilizadas en la agricultura como fertilizantes, son otra fuente de contaminación se disuelven en las aguas de&ando nutrientes en exceso, los que aceleran el crecimiento de algas que van invadiendo el agua, transformando lagos en verdaderos pantanos. Este fenómeno se llama Eutrofización del agua.


?igura 2@ ;G #alado de árboles en la selva para el sembr!o de palma aceitera. ?uente %yudahispanoJ;;;.blogspot.com

e. Contaminaci*n ec)a&ia o "anade&a/ Aebido a explotaciones ganaderas, son compuestos orgánicos y biológicos procedentes de residuos de instalaciones ganaderas y purines de animales estabulados. "as aguas utilizadas en las explotaciones ganaderas, sobre todo para operaciones de limpieza, pueden arrastrar el estircol, los purines producidos, as! como restos de plaguicidas de origen ganadero. 2ormalmente y dadas las altas cargas que esto significa, se intenta retirar como residuo.

1.

LA AUTORIDAD NACIONAL DEL AGUA "a %utoridad 2acional del %gua (%2%), es el ente rector y la máxima autoridad tcnicoJnormativa del 6istema 2acional de 0estión de los 4ecursos !dricos, adscrito al Binisterio de %gricultura. ?ue creada el * de marzo del -;;9 por el Aecreto "egislativo 2P ++, con el fin de administrar conservar, proteger y aprovechar los recursos h!dricos de las diferentes cuencas de manera sostenible, promoviendo a su vez la cultura del agua. "a %utoridad nacional del %gua mediante la Airección de 4ecursos !dricos tiene el propósito de prevenir y combatir los efectos de contaminación de los cuerpos de agua por lo que realiza el programa de Qigilancia y Bonitoreo de la calidad del agua en todas las cuencas del pa!s. El monitoreo y evaluación de la calidad de agua se lleva a cabo de acuerdo a los instrumentos de gestión ambiental =lasificación de los cuerpos de aguas naturales 4.K. -;-J-;*;J%2% y Estándares 2acionales de =alidad %mbiental para E=% agua A.6. ;;-J-;;9J B<2%B. "os cuerpos de agua naturales que no se les haya considerado categor!a se consideraran transitoriamente la categor!a del recurso h!drico al que tributan directamente %rt. . A.6. ;-J-;;+JB<2%B

1.

CALIDAD DE AGUA


El 5er$ es un lugar privilegiado en cuanto a disponibilidad de agua, pero la distribución del recurso es totalmente asimtrica. 6eg$n la ?%1 (-;;) el 5er$ está ubicado a nivel mundial en el puesto *, en relación a la cantidad disponible de agua por persona. "a %utoridad 2acional del %gua (%2%) el 5er$ cuenta con *- -;; lagunas,  ;;; glaciares, *G+ cuencas hidrográficas donde el + H del agua fluye por el %tlántico, -.9 H por la vertiente del 5ac!fico y ;.G H por la vertiente del #iticaca.

?igura 2@ ;: El agua es vida. 6u calidad la garantiza. ?uente DDD.fahrenheitmagazine.com

"os altos requerimientos de agua en la =osta, están obligando al uso intensivo de acu!feros, que puede traer como consecuencia un serio desabastecimiento para atender la demanda de agua potable que necesitan las poblaciones. "a organización 4%B6%4, sostiene que si la extracción de agua es más rápida que la reposición natural, los ecosistemas de los humedales, sufren un colapso deteriorando los ecosistemas y acarreando consecuencias gravosas para la salud humana. =ita como e&emplo el "ago =had, compartido por =amer$n, 2igeria, =had y 2iger que por efecto del cambio climático y por el mal mane&o ha reducido en un +; H el tama'o del lago en los $ltimos I; a'os el efecto neto sobre las -; millones de personas que dependen directamente del lago, es la desnutrición, el deterioro de la calidad de vida y enfermedades. "a calidad del agua es de primordial importancia y su deterioro va acompa'ado por el crecimiento poblacional, por la industrialización y la expansión de la agricultura. % lo largo de la historia, las enfermedades propagadas por 7agua potable8 contaminada con materia fecal diezmaron a las poblaciones de ciudades enteras. oy la mayor preocupación sobre la seguridad del agua es la presencia potencial de contaminantes qu!micos y microorganismos patógenos. Rstos pueden incluir productos qu!micos orgánicos e inorgánicos, metales pesados procedentes de fuentes industriales, agr!colas y de la escorrent!a de la población, descargas de aguas servidas urbanas y de hospitales.


?igura ; Qista del "ago #iticaca S 5uno. ?uente propia.

II CONTAMINACION DE LAS AGUAS RESIDUALES 2.1

CONTAMINACION AMBIENTAL


6e denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente f!sico, qu!mico o biológico, o a una combinación de stos, en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población o que puedan ser per&udiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. "a contaminación ambiental es tambin, la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del p$blico. "a contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza.

2.2

?igura 2@ ;9 Efectos de la =ontaminación en a salud. ?uente ealthTeffectsTofTpollution.png Bi/ael UggstrVm derivative Dor/ #aty-;.

<)ente de contaminaci*n

"a contaminación puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales) o bien debido a los diferentes procesos productivos del hombre (fuentes antropognicas) que conforman las actividades de la vida diaria. "as fuentes de contaminación antropognica son 

=ontaminación industrial (frigor!ficos, mataderos y curtiembres, actividad minera y petrolera)


   

=ontaminación comercial (envolturas y empaques) =ontaminación agr!cola agr!colas (agroqu!micos) =ontaminación domiciliaria (envases, pa'ales, restos de &ardiner!a) =ontaminación vehicular y fuentes móviles (gases de combustión de veh!culos).

=omo fuente de emisión se entiende el origen f!sico o geográfico donde se produce una liberación contaminante al ambiente, ya sea al aire, al agua o al suelo. #radicionalmente el medio ambiente se ha dividido, para su estudio y su interpretación, en esos tres componentes que son aire, agua y suelo sin embargo, esta división es meramente teórica, ya que la mayor!a de los contaminantes interact$an con más de uno de los elementos del ambiente.

2.

Tio de contaminaci*n "os principales tipos de contaminación son a. Contaminaci*n de! ai&e/ El aire es una parte importante para la supervivencia de la vida en la tierra, sin aire, los seres humanos y la mayor!a de las criaturas vivientes no ser!an capaces de existir en la #ierra. % pesar de que tenemos gran cantidad de aire en este momento, debemos preocuparnos por la calidad del mismo. "a industrialización ha causado, definitivamente, gran cantidad de contaminación, aunque existen varias formas de contaminación que vienen en formas que nunca se nos ocurrir!an, estas incluyen el polvo, dióxido de carbono que se libera en el medio ambiente, e incluso los vapores de variedad de productos qu!micos.

?igura 2@ ;+ =ontaminación del aire. ?uente DDD.taringa.net

b. Contaminaci*n de! a")a /


#endemos a olvidar que muchos seres vivos viven en el agua, pues muchas veces no los vemos. Esta es la razón por la que la contaminación del agua es una gran preocupación, gran parte de la vida acuática está en riesgo de sobrevivir debido a la contaminación por petróleo, productos qu!micos, e incluso de plástico en el agua. 5or supuesto, los seres humanos dependemos de esta para beber, ducharnos, y mucho más, lo $ltimo que queremos son altos niveles de sustancias qu!micas u otras formas de contaminación en nuestra agua. % pesar de todo lo que las plantas de tratamiento de aguas realizan, simplemente no pueden eliminar todos los problemas que pueden derivarse de las distintas formas de contaminación en el agua. Esta es una falsa sensación de seguridad que mucha gente tiene, por e&emplo, la planta de tratamiento sólo se configura para eliminar ciertas formas de bacterias, otras que se encuentran en el agua, podr!an continuar creciendo y avanzar hacia áreas donde puedan ser consumidas. 2o piense ni por un instante que esta *;;H seguro con el agua embotellada tampoco.

?igura *; Qertido de agua residual en el mar. ?uente DDD.peritaciones ambientales.es

c. Contaminaci*n de! )e!o/ "a cantidad de da'o que se ha producido en el suelo en forma de contaminación es muy elevado. =uando la tierra se utiliza agr!colamente, a menudo son utilizados herbicidas y plaguicidas en forma de productos qu!micos.
d. Contaminaci*n actica/ Qivimos en una sociedad donde lo más rápido y me&or sigue estando de moda, sin embargo, esto causa gran cantidad de ruido, y esto tambin es una forma de contaminación. 5uede ser dif!cil concentrarse debido al tráfico, los aviones, los trenes, y la industria a nuestro alrededor, tambin puede ser estresante para los animales debido al hecho de que los seres humanos se están instalando cada vez más cerca de sus hábitats naturales.


?igura 2@ ** =ontaminación ac$stica. ?uente DDD.palermo.edu

Estos cuatro tipos de contaminación han tenido un impacto significativo sobre el medio ambiente.

2.

E'ecto de !a contaminaci*n de! a")a "os efectos de la contaminación son numerosos y extremadamente graves, debemos entender que si queremos ser capaces de sobrevivir como especie, tenemos que actuar en su contra. #odos los seres vivos se ven per&udicados por la contaminación, esto incluye a las personas, los animales en la naturaleza, nuestras mascotas, plantas, árboles, y la capa de ozono. %lgunos efectos importantes de la contaminación del agua se producen por

a. E! c!ima/ "os efectos climáticos afectan a la precipitación. "os climas h$medos o con altas precipitaciones dan lugar a velocidades de escorrent!a elevadas, favoreciendo condiciones de inundación que pueden causar la resuspensión de los sedimentos, incrementando los niveles de turbiedad, color, metales u otro tipo de contaminantes. En condiciones de sequ!a prolongada, los niveles ba&os de drena&e pueden generar estancamiento, incrementando en consecuencia la posibilidad de actividad microbiológica y crecimiento de algas. Ael mismo modo, se incrementa el impacto de descargas de fuentes puntuales por la reducción en el efecto de dilución y en la capacidad asimilativa del cuerpo de agua. "a temperatura tambin es un factor climático importante que afecta la velocidad de la actividad biológica, la concentración de ox!geno y los coeficientes de transferencia de masa.

b+ La c)enca/ "a fisiograf!a de la cuenca puede tener un efectopreponderante en la velocidad de flu&o. "a topograf!a con pendientes pronunciadas facilitan los procesos erosivos de la capa superficial de suelo o las márgenes de r!os, arrastrando residuos, sedimentos y nutrientes que incrementan el contenido


de algas, color y turbidez. El tiempo de residencia en lagos y reservorios tambin es función de la topograf!a y afecta la calidad del agua, influyendo en la sedimentación y la actividad biológica. "a cubierta vegetal, sin embargo, act$a como filtro natural frente a la acción de la escorrent!a de contaminantes provenientes de fuentes no puntuales, e&erciendo un mecanismo de protección a la actividad humana.

c+ La "eo!o"#a/ "a geolog!a local impacta en forma directa sobre la calidad de fuentes superficiales y subterráneas. 3n agua subterránea que por e&emplo presenta dureza elevada, deriva de una formación geológica subterránea con un contenido de calcio y magnesio considerable. "os suelos &uegan un rol importante por su capacidad amortiguadora en la escorrent!a de la precipitación ácida. "a presencia de radion$clidos en aguas subterráneas, tales como el radón, o la presencia de cenizas generadas en erupciones volcánicas, constituyen e&emplos del efecto significativo que e&erce la geolog!a sobre la calidad del agua.

d. C&ecimiento mic&obio!*"ico = de !o n)t&iente El estado de un cuerpo de agua depende de los niveles de nutrientes y actividad microbiológica. El ciclo de vida natural de un cuerpo de agua involucra tres estados conocidos como niveles tróficos  



1ligotrófico (concentración de nutrientes y actividad microbiológica ba&as) Besotrófico (concentración de nutrientes y actividad microbiológica moderadas) Eutrófico (concentración de nutrientes y actividad microbiológica altas).

En la mayor!a de lagos, r!os y corrientes de agua, la producción de plantas está principalmente regulada por la disponibilidad de fósforo. 6e verifica que los lagos que presentan un contenido de fósforo elevado sufren un gran crecimiento de algas generando turbiedad en el agua y producindose acumulaciones de algas sobre sus costas. Ae igual forma, a largo plazo tambin se favorece el crecimiento de vegetación con ra!ces. 5or estos motivos el estado trófico de los lagos y cursos de agua generalmente se expresa en función de su concentración de fósforo. 6in embargo, en algunos casos particulares, como por e&emplo cuerpos de agua que se encuentran muy eutrofizados, los niveles de fósforo pueden ser tan altos que el suministro de nitrógeno puede llegar a ser el limitante de la producción vegetal. El indicador de eutrofización más com$n es la presencia de algas, en especial las del tipo cianobacterias. 6uelen producirse crecimientos desmedidos de la población de algas, causando problemas antiestticos y sobre la calidad del cuerpo de agua. Es muy com$n que durante los meses


de invierno, en que la temperatura del agua es ba&a y se tienen per!odos de luz más cortos, se produzca una disminución de la actividad fotosinttica. Aurante este tiempo los nutrientes permanecen disponibles y se van acumulando.

e. Incendio %unque los incendios forestales pueden ocurrir como resultado de la actividad humana, el fuego se considera como un factor natural puesto que este tipo de desastres suele producirse por la combinación de sequ!a y luz. "a destrucción de bosques puede producir efectos adversos sobre la calidad del agua, ya que al eliminarse su función de filtro natural, aumenta la velocidad de drena&e superficial, incrementándose la probabilidad de erosión. 5or otra parte las cenizas pueden lixiviar nitratos, mientras que la madera carbonizada contribuye a incrementar el contenido de fenol que al combinarse con el cloro produce problemas de olor y sabor. 6in embargo, los incendios forestales tienen tambin un efecto positivo, ya que son un medio natural de re&uvenecimiento de los bosques.

'. Int&)i*n a!ina Es una fuente de contaminación debida al movimiento permanente o temporal del agua salada que desplaza al agua dulce. "a intrusión salina puede ocurrir tanto en fuentes superficiales como subterráneas que se encuentren ubicadas en regiones costeras. En el caso de aguas subterráneas, la explotación del acu!fero puede producir un abatimiento del nivel estático tal que genere un movimiento de la interfase salina, con lo cual ingresará el agua salada. 6i se quiere mantener limitada la intrusión marina debe de&arse un cierto flu&o de agua de mar, que es el tributo que hay que pagar para mantener un cierto equilibrio. 6i, como consecuencia de una reducción de flu&o de agua al mar, existe una recirculación del agua dulce que de&e las sales en el terreno, como en los regad!os con agua subterránea, se tiene un cierto incremento de la salinidad del agua dulce de origen diferente a la contaminación por el agua del mar. "os acu!feros cautivos y los acu!feros libres con un nivel impermeable superior están protegidos naturalmente contra la contaminación, la cual en principio solo puede producirse donde el acu!fero cautivo pasa a ser libre o falta el nivel impermeable superior. En la realidad, un acu!fero cautivo puede ser contaminado a travs de pozos mal construidos o con corrosiones.

". Et&ati'icaci*n t@&mica "a mayor!a de los lagos y reservorios con una profundidad de más de G metros se estratifican durante gran parte del a'o. Este fenómeno se desarrolla durante la primavera debido a que la superficie se calienta por la


radiación atmosfrica y solar. =omo la densidad del agua disminuye con el aumento de la temperatura se produce una situación de equilibrio hidrodinámico, en donde la capa más liviana sobrenada a la más pesada.

=omo consecuencia, se desarrolla una estructura trmica vertical con una capa superior bien mezclada llamada epilimnio, seguida por una región de rápido descenso de temperatura llamada termoclina, y una tercera capa de agua más densa y fr!a llamada hipolimnio.

+. <)ente de contaminaci*n ant&oo"@nica "os factores antropognicos que afectan la calidad de las fuentes de agua suelen categorizarse en dos tipos 



2.

<)ente )nt)a!e/ 6on aquellas fuentes de contaminación caracterizadas por descargas $nicas o discretas, en las que los contaminantes se vuelcan desde una $nica área geográfica aislada o confinada. Entre las fuentes puntuales podemos mencionar Aescargas de efluentes domsticos, descargas de efluentes industriales, operaciones con residuos peligrosos, drena&e en minas, derrames y descargas accidentales. <)ente no )nt)a!e/
Tio de contaminante de! a")a "os contaminantes del agua se pueden clasificar de diferentes maneras. 3na posibilidad bastante usada es agruparlos en los siguientes ocho grupos

a+ Mic&oo&"animo at*"eno/ son los diferentes tipos de microorganismos (bacterias, virus, protozoos y otros organismos microscópicos) que transmiten enfermedades como el cólera, tifus, gastroenteritis diversas, hepatitis, etc. En los pa!ses en v!as de desarrollo las enfermedades producidas por estos patógenos son uno de los motivos más importantes de muerte prematura, sobre todo de ni'os. 2ormalmente estos microbios llegan al agua en las heces y otros restos orgánicos que producen las personas infectadas. 5or esto, un buen !ndice para medir la salubridad de las aguas, en lo que se refiere a estos microorganismos, es el n$mero de bacterias coliformes presentes en el agua. b+ Deec+o o&"%nico/ 6on el con&unto de residuos orgánicos producidos por los seres humanos, ganado, etc.

exceso, la proliferación de bacterias agota el ox!geno, y ya no pueden vivir en esta agua peces y otros seres vivos que necesitan ox!geno. >uenos !ndices para medir la contaminación por desechos orgánicos son la cantidad de ox!geno disuelto en agua (1A), o la demanda biológica de ox!geno (A>1).

c+ S)tancia )#mica ino&"%nica/ En este grupo están incluidos ácidos, sales y metales tóxicos como el mercurio y el plomo. 6i están en cantidades altas pueden causar graves da'os a los seres vivos, disminuir los rendimientos agr!colas y corroer los equipos que se usan para traba&ar con el agua. d+ N)t&iente ,e"eta!e ino&"%nico/ 2itratos y fosfatos son sustancias solubles en agua que las plantas necesitan para su desarrollo, pero si se encuentran en cantidad excesiva inducen el crecimiento desmesurado de algas y otros organismos provocando la eutrofización de las aguas. =uando estas algas y otros vegetales mueren, al ser descompuestos por los microorganismos, se agota el ox!geno y se hace imposible la vida de otros seres vivos. El resultado es un agua maloliente e inutilizable. e+ Com)eto ino&"%nico/ Buchas molculas inorgánicas como petróleo, gasolina, plásticos, plaguicidas, disolventes, detergentes, etc. acaban en el agua y permanecen, en algunos casos, largos per!odos de tiempo, al ser productos fabricados por el hombre, tienen estructuras moleculares comple&as dif!ciles de degradar por los microorganismos. -+ Sedimento = mate&ia!e )endido/ Buchas part!culas arrancadas del suelo y arrastradas a las aguas, &unto con otros materiales que hay en suspensión en las aguas, son, en trminos de masa total, la mayor fuente de contaminación del agua. "a turbidez que provocan en el agua dificulta la vida de algunos organismos, y los sedimentos que se van acumulando destruyen sitios de alimentación o desove de los peces, rellenan lagos o pantanos y obstruyen canales, r!os y puertos. g+ S)tancia &adiacti,a/ ay isotopos radiactivos solubles pueden estar presentes en el agua y, a veces, se pueden ir acumulando a los largo de las cadenas tróficas, alcanzando concentraciones considerablemente más altas en algunos te&idos vivos que las que ten!an en el agua. &+ Contaminaci*n t@&mica/ El agua caliente liberada por centrales de energ!a o procesos industriales eleva, en ocasiones, la temperatura de r!os o embalses con lo que disminuye su capacidad de contener ox!geno y afecta a la vida de los organismos. 2.

A")a &eid)a!e 6e denomina agua residual, al “agua contaminada con sustancias fecales y orina, procedentes de desechos org!nicos humanos o animales( )or el grado de contaminación que genera, requiere de colectores, tratamiento y reuso de ser posible” .


"a ?%1 (?ood and %griculture 1rganization), define aguas residuales como “*gua que no tiene valor inmediato para el fin para el que se utilizó ni para el propósito para el que se produjo debido a su calidad, cantidad o al momento en que se dispone de ella( +o obstante, las aguas residuales de un usuario pueden servir de suministro para otro usuario en otro lugar( as aguas de refrigeración no se consideran aguas residuales8. % las aguas residuales tambin se les llama aguas servidas, cloacales o negras. 6on servidas, debido a que, al haber sido usada el agua, sta ya no sirve para el aguas cloacal cloacales esporque usuar suariio direc irectto 6e den denomin ominan an aguas porque son transpo transporta rtadas das mediante mediante cloacas o alcantarillas alcantarillas (del lat!n cloaca, alcantarilla), nombre que se le aguass negr negras as,, por su da habitu habitualm alment ente e al colect colector or.. 6e denominan denominan tambin tambin agua carac aracte ter! r!st stic ico o color olor oscu oscuro ro que que prese resent ntan an y por por ser ser agua aguass alta ltament mente e contaminadas. "as aguas residuales, por su estado f!sico, puede distinguirse tres partes   

?racción suspendida. ?racción coloidal. ?racción soluble.

"a fracción coloidal coloidal y la fracción suspendida suspendida se agrupan en el ensayo de sólidos suspendidos totales (66#).

2..1 C!ai'icaci C!ai'icaci*n *n de !a a")a a")a &eid)a!e &eid)a!e "as aguas residuales se clasifican en 





A")a A")a &ei &eid) d)a! a!e e dom@ dom@ti tica ca/ / 6on 6on aquel aquellas las de orig origen en resi reside denci ncial al y comercial que contienen desechos fisiológicos, entre otros, provenientes de la actividad humana, y deben ser dispuestas adecuadamente. 6e pueden subd subdiv ivid idir ir en en %guas guas 2egr 2egras as (agu (aguas as que que tran transp spor orta tan n hece hecess y orin orina, a, provenientes del inodoro) y %guas 0rises (aguas &abonosas yNo grasosas, provenientes de la ducha, tina, lavamanos, lavaplatos, etc). A")a &eid)a!e ind)t&ia!e/ 6on aquellas que resultan del desarrollo de un proceso proceso product productivo, ivo, incluy incluynd ndose ose a las proveni provenient entes es de la activi actividad dad minera, agr!cola, energtica, agroindustrial, entre otras. A")a &eid)a!e m)nicia!e/ 6on aquellas aguas residuales residuales domsticas que pueden estar mezcladas con aguas de drena&e pluvial o con aguas residuales de origen industrial previamente tratadas, para ser admitidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.

2..2 Ca&acte&#tica = Comoici*n de !a !a a")a &eid)a!e dom@tica dom@tica


3na eficiente caracterización caracterización de las aguas residuales residuales a ser tratadas, permitirá permitirá el xito de la 5#%4, porque permite seleccionar correctamente los tratamientos y aplicar los criterios adecuados para su dise'o. "a composición de las aguas residuales urbanas, es más o menos uniforme, lo que facilita el proceso de tratamiento. 6in embargo, estos efluentes domsticos, pueden ser influenciados por algunos factores, como por e&emplo los hábitos alimentarios, consumo de agua, uso de productos de limpieza en el hogar, etc. o tambin, sufren variaciones respecto al tiempo (var!a en el transcurso del d!a, de las semanas y a$n variaciones estacionales). #res res grup grupos os de cara caract cter eres es se puede pueden n tene tenerr en cuent cuenta a para para los dife difere rent ntes es componentes del agua residual urbana ?!sicos Wu!micos >iológicos

  

2..2.1 2.. 2.1 Ca&act Ca&acte&# e&#tic tica a '#ica '#ica 









Teme&at)&a/ eme&at)&a/ Es superior a la del agua no contaminada, por la energ!a liberada en las reacciones bioqu!micas que se presentan en la degradación de la mate materi ria a orgáni orgánica. ca. 1sc 1scilila a entr entre e *;@= *;@= y -*@=. -*@=.# #ambi ambin n eleva elevan n la temp temper erat atur ura, a, las las desca descarga rgass de agua agua cali calien ente te cont contam amin inad ada a (duc (duchas has,, lavander!a, etc.). Esta mayor temperatura e&erce una acción per&udicial sobre las aguas receptoras, pudiendo modificar la flora y fauna de stas, dando lugar al crecimiento indeseable de algas, hongos, etc. #ambin, el aument aumento o de temper temperatur atura a puede puede contribu contribuir ir al agotami agotamient ento o del ox!geno ox!geno disuelto, ya que la solubilidad del ox!geno disminuye con la temperatura. T)&bide>/ 5ermite medir la propiedad de transmisión de la luz del agua.6e produce por la cantidad de materias en suspensión que hay en las aguas residuales (limo, materia orgánica y microorganismos). "a turbidez afecta a la penetración de la luz en el agua, lo que implica una menor productividad primar!a. Co!o& o!o&// Es un indicativo de la edad de las aguas residuales. El agua resi residu dual al reci recien ente te tien tiende de a ser ser gris gris sin sin emba embarg rgo, o, a medi medida da que que los los compuestos orgánicos son descompuestos por lasbacterias, el ox!geno disuelto en el agua residual se reduce y el color cambia a negro. En esta condición, se dice que el agua residual es sptica. O!o&/ Es debido a los gases producidos en la descomposición de la materia orgánica, sobre todo, a la presencia de ácido sulfh!drico y otras sustancias volátiles. El agua residual reciente tiene un olor peculiar algo desagradable, pero más tolerable que el del agua residual sptica. S*!ido S*!ido Tota!e ota!e// "os sólidos totales presentes en el agua residual se clasi clasififica can n seg$ seg$n n su tama tama'o 'o o prese present ntaci ación ón en sólid sólidos os suspe suspendi ndido doss y sólidos filtrables.


o

o

S*!ido )endido/ 6on las part!culas flotantes, como trozos de vegetales, animales, basuras, etc., y aquellas otras que tambin son perceptibles perceptibles a simple simple vista y tienen posibilidades posibilidades de ser separadas del l!quido l!quido por medios f!sicos f!sicos sencillos. sencillos. Aentro de los sólidos sólidos suspendidos suspendidos se pueden distinguir los sólidos sedimentables, que se depositarán por gravedad en el fondo de los receptores. Estos sólidos sedimentables, son una medida aproximada de la cantidad de fango que se eliminará mediante sedimentación. S*!ido 'i!t&ab!e/ Esta fracción se compone de sólidos coloidales y disueltos. "a fracción coloidal consiste en part!culas con un diámetro aproximado que oscila entre *;J y * micra. Esta fracción no puede eliminarse por sedimentación. "os sólidos disueltos se componen de molculas orgánicas, molculas inorgánicas e iones que se encuentran disueltos en el agua. 5or lo general, se requiere una coagulación segu seguid ida a de sedi sedime ment ntac ació ión n para para elim elimin inar ar esta estass part part!c !cul ulas as de la suspensión.

2..2.2 2..2 .2 Ca&acte&#ti Ca&acte&#tica ca )#mica )#mica Estas caracter!sticas, principalmente están función de los desechos sólidos que ingresan al agua residual y que, están formadas aproximadamente por un +; H de agua y un *; H de sólidos en suspensión y solución. Estos sólidos se clasifican en materia orgánica y materia inorgánica. 

La mate&ia o&"%nica, es la fracc fracció ión n más más rele releva vant nte e de los los elem elemen ento toss contaminantes en las aguas residuales domsticas y municipales debido a que es la causante del agotamiento de ox!geno de los cuerpos de agua. Está formada principalmente por =126 (=arbono, idrógeno, 1x!geno, 2itrógeno 2itrógeno y %zufre), %zufre), constituyendo constituyendo las prote!nas prote!nas (I;J:;H del total, total, restos de origen animal y vegetal), los carbohidratos (-GJG;H del total, restos de origen vegetal), los aceites y grasas (*;H del total, residuos de cocina e industria) y los surfactantes (GH del total, detergentes). "a mate materi ria a orgá orgáni nica ca se clasi clasififica ca en nitr nitrog ogena enada da y no nitr nitrog ogena enada. da. "a materi materia a nitroge nitrogenada nada contiene contiene carbohi carbohidrat dratos, os, prote!n prote!nas, as, urea, urea, aminas aminas y amin aminoá oáci cido dos s esta estass mate materi rias as son son biod biodeg egra rada dabl bles es.. "a mate materi ria a no nitrogenada es celulosa, grasas, detergentes y &abones. "as grasas son descompuestas más lentamente por las bacterias, pero pueden actuar sobre ellas los ácidos minerales, dando glicerina y ácidos grasos stos, a su vez, pueden reaccionar con los álcalis, dando glicerina glicerina y &abones (sales alcalinas de ácidos grasos). "a concentración de materiales orgánicos en el agua se determina a travs de la A>1G (Aemanda >ioqu!mica de 1x!geno a los G d!as), la cual mide materi material al orgáni orgánico co carbon carbonáceo áceo princi principalm palmente ente.. "a A>1-; mide material material orgá orgáni nico co carb carbon onác áceo eo y nitr nitrog ogen enad ado. o. "a A>1 A>1- %nio %niones nes y catio catione ness inorgánicos y compuestos orgánicos.


La prueba de la DBO es una medición indirecta de la materia orgnica por!ue en realidad sólo mide el cambio en la concentración de o"#geno disuelto pro$ocado por los microorganismos microorganismos al degrada degradarla% rla% &o toda la materia orgnica es biodegradable ' el procedimiento de la prueba carece de precisión( no obstante) la prueba de la DBO es toda$#a el m*todo de uso ms e"tendido para su medición) dada la relación conceptual directa entre DBO ' disminución de o"#geno en los cuerpos receptores%



La mate&ia ino&"%nica está formada principalmente por nitrógeno, fósforo, cloruros, sulfatos, carbonatos, bicarbonatos y algunas sustancias tóxicas como arsnico, cianuro, cadmio, cromo, cobre, mercurio, plomo y zinc.6e incluyen incluyen en este grupo, los sólidos sólidos de origen generalment generalmente e mineral, mineral, como sales minerales, arcillas, lodos, arenas y gravas no biodegradables. 4ecientemente se está prestando inters a la gran diversidad de molculas orgánicas sintticas que están apareciendo en la composición de las aguas residuales residuales agentes tensoactivos, tensoactivos, fenoles y pesticidas, pesticidas, provenientes provenientes de las actividades agr!colas. %simismo, los procesos de cloración de aguas de abastecimiento y la alteración que puede producirse de compuestos orgánicos naturales y de s!ntesis, hace que puedan aparecer subproductos de una descomposición parc parcia iall de las las mol molcu culas las orgán orgánica icass comp comple& le&as. as. Exist Existen en una seri serie e de parámetros que tienen una especial importancia para describir composición de las aguas residuales.

"os componentes inorgánicos de mayor inters, en las aguas residuales, son 

$/ "a actividad biológica se desarrolla dentro de un intervalo de p generalmente generalmente estricto. estricto. 3n p entre los valores de G a +, no suele tener un efecto significativo sobre la mayor!a de las especies. 3n p agresivo de aguas ácidas, da lugar a la solubilización de sustancias por ataque a los materiales. Entonces, un efluente con p adverso puede alterar la composición y modificar modificar la vida biológica biológica de las aguas naturales. naturales. #ambin #ambin es más dif!cil de tratar por mtodos mtodos biológicos, que sólo pueden realizarse realizarse entre valores de p de :,G a 9,G. "as aguas residuales urbanas suelen tener un p próximo al neutro.



C!o&)&o/ 6e conside considerab raban an como indica indicador dor indire indirecto cto de contami contaminaci nación ón feca fecal,l, ya que el ser ser huma humano no elim elimin ina a aprox aproxim imada adame ment nte e unos unos : gr de cloruros cloruros al d!a en las excretas. excretas. 5ero los cloruros cloruros pueden proceder proceder por la infiltración de aguas marinas en acu!feros subterráneos próximos al mar, o aparecer debido al uso de sustancias ablandadoras, en tratamientos del agua de abastecimiento, cuando la dureza de sta es elevada, por lo que en la actualidad los cloruros han perdido todo valor como indicador de contaminación fecal.






A!ca!inidad/ Bide la cantidad de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos presentes en el agua. Estos iones se neutralizan con elementos como el calcio, magnesio, sodio, potasio, amon!aco, etc. El agua residual suele tener un cierto grado de alcalinidad, cuyo origen es el agua de suministro y el aporte por las sustancias de uso domstico. Nit&*"eno/ Es esencial para el crecimiento de microorganismos y plantas la limitación de nitrógeno puede producir cambios en la composición bioqu!mica de los organismos, y reducir sus tasas de crecimiento. 5ero, tambin el nitrógeno es un contribuyente especial para el agotamiento del ox!geno y la eutrofización de las aguas receptoras, cuando se encuentra en altas concentraciones. Estas altas concentraciones pueden ser resultado del uso de fertilizantes en la agricultura, sean artificiales o abonos animales que in filtrados en el subsuelo, constituyen un problema para los abastecimientos de agua. El nitrógeno está presente en el agua residual reciente en forma de urea y prote!nas, pero estos compuestos son fácilmente degradables por las bacterias, que los transforman en amonio, y a partir de l producen nitritos y nitratos. %l ser el amon!aco el primer producto de la degradación de la urea y del material proteico, se puede considerar como el me&or indicador qu!mico indirecto de contaminación fecal reciente. ay algunas especies que utilizan el amonio preferentemente al nitrato, cuando ambos están disponibles e incluso, el amonio puede inhibir la captación de nitratos por los organismos. 6in embargo, el amonio resulta tóxico para algunas especies de microorganismos, sobretodo en forma de 2 , porque está descargado y es soluble en los l!pidos, por lo que puede atravesar las membranas biológicas más rápidamente. "os nitritos se suelen considerar como indicadores indirectos de contaminación fecal. 6on inestables y se oxidan fácilmente a nitratos. 6u ausencia en el medio puede deberse a condiciones anóxicas, que obliguen a los microorganismos a utilizar el ox!geno ligado, llevando el hidrógeno a formas más reducidas. "os nitratos son la forma más oxidada del nitrógeno que se encuentra en las aguas residuales. 6u aumento creciente en las aguas subterráneas es preocupante, ya que, puede alcanzar las fuentes de agua de bebida y llegar a ocasionar graves enfermedades, como la metahemoglobinemia infantil y el aumento en la incidencia de cáncer.



<*'o&o/ Esencial para el crecimiento de los organismos. "as formas en que se puede encontrar en las aguas residuales, son ortofosfato, polifosfato y fosfato orgánico. El fosfato satisface los requerimientos de fósforo de todos los organismos y se necesita en niveles mucho más ba&os que el nitrógeno. %l igual que ste, es responsable de la producción de procesos de eutrofización. Es por ello por lo que se está prestando en la actualidad un inters creciente en controlar la cantidad de fósforo que entra a formar parte de las aguas residuales, especialmente como componente de los detergentes.


%s!, se está sustituyendo el tripolifosfato de sodio, que es el principal componente de stos, por otros compuestos como la sal sódica del ácido nitrilotriactico. 

A>)'&e/ Es requerido para la s!ntesis de prote!nas y se libera cuando stas se descomponen. 5rácticamente, todos los microorganismos pueden usar el sulfato como fuente de azufre, pero algunas especies requieren compuestos en forma más reducida para la bios!ntesis. "as bacterias pueden realizar esta reducción de los sulfatos a sulfuros y 6-, en condiciones anaerobias. Estos $ltimos compuestos son importantes en el comportamiento de los residuos l!quidos y su grado de septización. El 6 - puede ser tambin oxidado a sulfato. 6i ste llega a contaminar el agua de bebida, puede causar trastornos gastrointestinales, sobretodo en ni'os. %demás, el sulfato de magnesio produce sabor amargo al agua.





Com)eto t*3ico/ %lgunos componentes de las aguas residuales son muy tóxicos para los organismos y microorganismos, y por ello, son de gran importancia en cuanto vertido y tratamiento. 6i se hace un vertido indiscriminado sobre masas de agua receptoras, pueden destruir la biota acuática o acumularse en ella, afectando a la cadena alimentaria y pudiendo llegar al hombre. Meta!e eado/ algunos pueden encontrarse en las aguas residuales confirindoles un carácter tóxico cobre, cromo, boro, plomo (causante de saturnismo y acumulación en moluscos), plata (puede producir argMir!a), arsnico (melanodermia del pie y acumulación en mariscos), antimonio (efecto cancer!geno), bario (efectos sobre el corazón, vasos sangu!neos y nervios), fl$or (fluorosis) y selenio produce cáncer y caries). %lgunos metales como el n!quel, manganeso, plomo, cromo, cadmio, zinc, cobre, hierro y mercurio, se encuentran como elementos trazas en muchas aguas, y son necesarios para la vida biológica. 5ero cuando alcanzan altas concentraciones pueden resultar tóxicos, inhabilitando el agua para algunos usos y acumulándose en los organismos y microorganismos acuáticos. El cadmio se acumula y produce anomal!as en h!gado y ri'ón. El mercurio y sus derivados han provocado intoxicaciones colectivas por acumularse en la cadena alimentaria acuática, de las cuales, la más conocida es la de la >ah!a de Binamata (Kapón), en *+G;, por acumulación de mercurio en el pescado.



Gae/ "os gases que se encuentran más frecuentemente en la composición de las aguas residuales son nitrógeno, ox!geno, anh!drido carbónico, sulfh!drico, amon!aco y metano. "os tres primeros se encuentran en todas las aguas expuestas al aire, ya que son gases comunes en la atmósfera. El resto es resultado de la descomposición de la materia orgánica. Aentro de estos gases, los de mayor inters son


o

O3#"eno di)e!to/ 2ecesario para la vida de los organismos aerobios. 5or ello, el crecimiento incontrolado de organismos y microorganismos en el seno de las aguas, puede conducir a su agotamiento. "a presencia de oxigeno evita el desarrollo de procesos anaerobios que provocan malos olores en el agua. 5or ello, sus niveles son indicativos del nivel de calidad de las aguas. "a cantidad de ox!geno va a depender, tambin, de otros factores J J J J

o

o

o

o

6olubilidad del gas. 5resión parcial del gas en la atmósfera. #emperatura. =aracter!sticas del agua (salinidad, sólidos suspendidos, etc.).

S)!')&o de +id&*"eno %cido )!'+#d&ico6/ 6e forma por descomposición anaerobia de la materia orgánica azufrada, o por reducción de sulfatos y sulfitos minerales. Es un gas incoloro, inflamable, con un olor caracter!stico muy desagradable. An+id&ido ca&b*nico/ 6e forma por la descomposición de la materia orgánica que contiene azufre o por la reducción de sulfitos y sulfatos minerales. 6u presencia, que se manifiesta fundamentalmente por los olores que produce, es un indicativo de la evolución y estado de un agua residual. Metano/ es el principal subproducto de la degradación anaerobia de la materia orgánica de las aguas residuales. Es un hidrocarburo incoloro, inodoro y de gran valor como combustible. %unque no suele encontrarse en grandes niveles, debido a que cantidades muy peque'as de ox!geno impiden su formación, es necesario tener precaución ante el gran peligro de explosión que supone su alta combustibilidad. Ot&o "ae/ se producen además gases malolientes, como ácidos grasos volátiles y otros derivados del nitrógeno.

2..2. Ca&acte&#tica bio!*"ica "as aguas residuales dependiendo de su composición y concentración pueden llevar diversos organismos en gran cantidad. "a temperatura y el p, son el caldo de cultivo para que estos organismos puedan desarrollarse. "os principales grupos de organismos que se pueden encontrar en estas aguas son bacterias, virus, algas, protozoos, hongos, plantas y animales. 

Bacte&ia/
o

La bacte&ia a)t*t&o'a/ 6on las que se nutren de compuestos inorgánicos, tomando la energ!a necesaria para sus bios!ntesis a partir


de la luz (bacterias fotosintticas familia #hiorhodaceae, =hlorobiaceae) o a partir de ciertas reacciones qu!micas (bacterias quimiosintticas 2itrobacter, 2itrosomonas, ydrogenomonas, #hiotrix). o

La bacte&ia +ete&*t&o'a/ %ct$an en el tratamiento biológico de las aguas residuales, por su necesidad de compuestos orgánicos para el carbono celular.

"as bacterias autótrofas y heterótrofas pueden dividirse, a su vez, en anaerobias, aerobias, o facultativas, seg$n su necesidad de ox!geno. o

o

o





Bacte&ia anae&obia/ 6on las que consumen ox!geno procedente de los sólidos orgánicos einorgánicos y la presencia de ox!geno disuelto no les permite subsistir. "os procesos que provocan son anaerobios, caracterizados por la presencia de malos olores. Bacte&ia ae&obia/ 6on aquellas que necesitan ox!geno procedente del agua para su alimento y respiración. El ox!geno disuelto que les sirve de sustento es el ox!geno libre (molecular) del agua, y las descomposiciones y degradaciones que provocan sobre la materia orgánica son procesos aerobios, caracterizados por la ausencia de malos olores. Bacte&ia 'ac)!tati,a/ algunas bacterias aerobias y anaerobias pueden llegar a adaptarse al medio opuesto, es decir, las aerobias a medio sin ox!geno disuelto y las anaerobias a aguas con ox!geno disuelto.

Bacte&ia co!i'o&me/ bacterias que sirven como indicadores de contaminantes y patógenos.6on usualmente encontradas en el tracto intestinal de los seres humanos (cada persona elimina entre *;; ;;; a I;; ;;; millones de coliformes diariamente) y otros animales de sangre caliente. "as bacterias coliformes incluyen los gneros Escherichia y %erobacter. A!"a/ En los estanques de estabilización, son un valioso elemento porque producen ox!geno a travs del mecanismo de la fotos!ntesis. "as algas, al igual que sucede con otros microorganismos, requieren compuestos inorgánicos para reproducirse. % parte del anh!drido carbónico, los principales nutrientes necesarios son el nitrógeno y el fósforo. #ambin son muy importantes vestigios de otros elementos (oligoelementos) como hierro, cobre, etc. "as algas pueden presentar el inconveniente de reproducirse rápidamente, debido al enriquecimiento del agua (eutrofización) y crear grandes colonias flotantes originando problemas a las instalacionesy al equilibrio del sistema. "os tipos más importantes de algas de agua dulce son


o o o o

Qerdes (=hlorophyta) Qerdes móviles (Qolvocales euglenophyta) Qerdiamarillas o marrón dorado (=hrysophyta) Qerdiazules (=yanophyta).

En el lago #iticaca (5unoJ5er$), las algas se presentan en *- especies (ydrocotyle, Elodea, 4anunculus, Byryophyllum, Lannichellia, 4uppia, 5otamogeton, 6choenoplectus, "ilaeopsis, %zolla, "emna), siendo la más prol!fica, la llamada 7 lenteja de agua 8 de la familia lemnácea. "os fondos tienen abundancia de algas carof!ceas (=hara, "amprothamnium, 2itella, #olupella), que constituyen la masa vegetal más resaltante (cerca del :GH en el lago mayor). 

0i&)/ 6on las estructuras biológicas inferiores de las cuales se conoce que contienen toda la información gentica necesaria para su propia reproducción. 6on tan peque'os que sólo pueden ser observados con la ayuda de un microscopio electrónico. "os virus son parásitos obligados que requieren un husped en donde alo&arse. "os s!ntomas asociados con infecciones causadas por virus transportados por el agua com$nmente involucran desórdenes del sistema nervioso, más que del tracto intestinal. 6e pueden encontrar virus pertenecientes a distintos grupos 5oliovirus, virus Echo, =oxsac/ievirus % y E, virus de la hepatitis, agente de 2orDal/, 4otavirus, 4eovirus, %denovirus y 5arvovirus. "a gran supervivencia de los virus origina la resistencia a algunos tratamientos de aguas residuales, constituyendo un peligro para las aguas receptoras. Aurante los tratamientos, los virus se adsorben a la superficie de los flóculos y de esta forma son separados de las aguas residuales, pero no inactivados. %lgunos quedan en el efluente, aunque el mayor riesgo lo constituyen aquellos que quedan en el fango, en mayores cantidades, sobre todo si este fango se utiliza como fertilizante sin tratamiento previo.



P&oto>oa&io/ =onstituyen el nivel inferior de la vida animal. 6on organismos unicelulares más comple&os que las bacterias y los virus en su actividad funcional. 6on organismos autoJcontenidos que pueden vivir libremente o en forma parásita. 5ueden ser patógenos o no patógenos, microscópicos o macroscópicos. Aebido a que son altamente adaptables, los protozoarios están ampliamente distribuidos en las aguas naturales, aunque sólo unos cuantos protozoarios acuáticos son patógenos. "os protozoos que se encuentran más frecuentemente en las aguas residuales son amebas, flagelados y ciliados fi&os, libres y reptantes. Kuegan un papel importante en el proceso de tratamiento biológico, especialmente en los filtros percoladores y fangos activados.




$e!minto/ El ciclo de vida de los helmintos, o gusanos parásitos, frecuentemente incluye dos o más animales huspedes, uno de los cuales puede ser humano, y la contaminación del agua puede ser causada por el vertido de desechos animales y humanos que contienen helmintos. "a contaminación puede ser tambin a travs de especies acuáticas u otros huspedes, como insectos y caracoles. "os procesos de tratamiento convencionales están dise'ados para reducir a niveles aceptables los sólidos suspendidos, compuestos orgánicos biodegradables y microorganismos patógenos, antes de la disposición de las aguas residuales. 5uede ser que se requieran procesos de tratamiento del agua residual adicionales para reducir los niveles de nutrientes en caso de que el efluente tenga que descargarse en un ecosistema delicado. =uando se ha anticipado la necesidad de re$so, se requieren procesos para remover los compuestos orgánicos refractarios, metales pesados y para reducir el nivel de sólidos inorgánicos disueltos.



$on"o/ "os hongos son organismos eucariotas y procariotas, multicelulares, aerobios y no fotosintticos. Buchos de ellos son saprofitos, basan su alimentación en la materia orgánica muerta. Kunto con las bacterias, los hongos son los principales responsables de la descomposición del carbono en la biosfera. Aesde el punto de vista ecológico, los hongos presentan ciertas venta&as sobre las bacterias pueden crecer y desarrollarse en zonas de poca humedad y en ambientes de p ba&o. 6in la colaboración de los hongos en los procesos de degradación de la materia orgánica el ciclo del carbono se interrumpir!a en poco tiempo y la materia orgánica empezar!a a acumularse.



P!anta = anima!e/ "as diferentes plantas y animales que tienen importancia en las aguas residuales tienen tama'os muy variados. El conocimiento de estos organismos resulta $til para determinar la toxicidad de las aguas residuales evacuadas al medio ambiente. %demás, son importantes a la hora de determinar la efectividad de la vida biológica empleada en los tratamientos secundarios para destruir los residuos orgánicos. Aesde el punto de vista de la salud p$blica, existen ciertos gusanos que merecen especial atención y preocupación como son algunas especies de nematodos, trematodos y cestodos.

2..2. A!")na ca&acte&#tica "ene&a!e de comoici*n de !a a")a &eid)a!e dom@tica Bás que el conocimiento qu!mico exacto de la composición de las aguas residuales urbanas, tres son las caracter!sticas más importantes que debemos destacar, desde un punto de vista sanitario y en relación con el tratamiento


J "a gran cantidad de sólidos presentes. J "a abundancia de sustancias biodegradables. J "a presencia de un gran n$mero de microorganismos. =omo se ha relacionado anteriormente, en las aguas residuales están contenidas una serie de sustancias que pueden ser utilizadas como alimento por los microorganismos presentes, siendo eliminadas de esta forma de las aguas residuales, denominándose por sta razón, biodegradables. "a nutrición de los microorganismos se hace a expensas, no sólo de los sustratos solubles, sino tambin de los sustratos part!culados e insolubles, ya que estos son adsorbidos en las superficies bacterianas dónde son atacados por exoenzimas (esterasas, carbohidrasas, proteasas, etc.), disminuyendo su tama'o hasta el nivel molecular.

2..2. Mate&ia en )eni*n = mate&ia di)e!ta 5ara el tratamiento de aguas residuales, se aplica la división entre materia en suspensión y materia disuelta. 

"a materia en suspensión se separa por tratamientos f!sicoqu!micos, variantes de la sedimentación y filtración. En el caso de la materia suspendida sólida se trata de separaciones sólido J l!quido por gravedad o medios filtrantes y, en el caso de la materia aceitosa, se emplea la separación "J", habitualmente por flotación. 5ara la materia en suspensión, tanto orgánica como inorgánica, se emplea la sedimentación y la filtración en todas sus variantes.

"a materia disuelta puede ser orgánica, en cuyo caso el mtodo más extendido es su insolubilización como material celular (y se convierte en un caso de separación 6J") o inorgánica, en cuyo caso se deben emplear caros tratamientos f!sicoJqu!micos como la ósmosis inversa. 5ara la materia disuelta se emplean los tratamientos biológicos (a veces la oxidación qu!mica) si es orgánica, o los mtodos de membranas, como la ósmosis, si es inorgánica. 2..2. Pa&%met&o ca&acte&#tico en e! t&atamiento de a")a &eid)a!e 

ay una serie de parámetros que son de gran inters en el tratamiento de las aguas residuales, puesto que, nos permiten conocer el contenido en materia orgánica de stas."os más importantes son 

Demanda bio)#mica de o3i"eno DBO6/ Es la cantidad de ox!geno que necesitan los microorganismos para degradar la materia orgánica presente en el agua. Esta prueba se realiza durante G ó  d!as a -; @= por lo que se expresa como A>1 ó A>1G, respectivamente. 6e puede obtener mediante determinación de la concentración de ox!geno disuelto de la A>1G (procedimiento manomtrico basado en el respirómetro de Oarburg).


"a determinación de la A>1G presenta como inconvenientes el largo tiempo del test y la imposibilidad de diferenciar entre demanda de ox!geno carbonado y demanda de ox!geno nitrogenado. 6in embargo, tiene la gran venta&a de indicarnos la cantidad de materia orgánica biodegradable, lo cual tiene una extraordinaria importancia para el tratamiento biológico. "a demanda bioqu!mica de ox!geno usada en la conversión de la materia orgánica (A>1t) es la diferencia entre el valor inicial del ox!geno equivalente a la materia orgánica en el tiempo tX; (" ;) y el ox!geno equivalente a la materia orgánica remanente en el tiempo t (" t ), expresado el resultado en mgNl

DBOt  L0  Lt t

;

6i " se expresa en función a " , se tiene

Lt  L0 e  kt Entonces  kt DBOt  L0 * (1  e )

% sta relación se le denomina com$nmente tasa de A>1 y se escribe frecuentemente en base *;

DBOt  L0 * (1  10  Kt ) 6e ha usado / (min$scula) para la constante de reacción en base e y Y (may$scula) para la constante en base a *;. %mbas se relacionan con la expresión /X-.;Y. "a A>1 $ltima expresa bien la concentración de materia orgánica degradable, pero no indica por s! misma qu tan rápido disminuirá el ox!geno en el cuerpo receptor de la descarga de agua residual. "a disminución de ox!geno se relaciona con la A>1 $ltima y con la constante de reacción (/). Bientras que la A>1 $ltima se incrementa en proporción directa de la concentración de materia orgánica degradable, el valor numrico de la constante de reacción depende de los siguientes factores



"a naturaleza del desecho "a habilidad de los microorganismos para utilizar el desecho



"a temperatura



E+emplo de aplicación,

-eterminar la -./ ltima de un agua residual, si la -./ 0 es de 12 mg3l y la 4 es 5(625 día 76


-olución,

a constante de reacción est! en base 65 849, por lo que se aplica la fórmula correspondiente:

DBOt  L0 * (1  10  Kt )

75 3  L0 * (1  10 0.150*3 )  0.645 L0 -espejando la -./ ltima 8 o 9:

L 0 

75 0.645

 116.mg / l

6i se utiliza la fórmula en base e, primero de sebe convertir la constante de reacción en base a la expresión /X-.;Y. =uadro .alores /picos de la constante de reacci$n de la D% Buestra Y (-;o=) (d!aJ*) / (-;o=) (d!aJ*) %gua residual cruda ;.*G J ;.; ;.G J ;.; %gua residual bien tratada ;.;G J ;.*; ;.*- J ;.- %gua de un r!o contaminado ;.;G J ;.*; ;.*- J ;.- ?uente Qaldez, E.




Demanda )#mica de o3i"eno DFO6/ Bide la cantidad de materia orgánica del agua, mediante la determinación del ox!geno necesario para oxidarla, pero en este caso proporcionado por un oxidante qu!mico como el permanganato potásico o el dicromato potásico. Este parámetro no puede ser menor que la A>1, ya que es mayor la cantidad de sustancias oxidables por v!a qu!mica que por v!a biológica. abitualmente se realiza la determinación con permanganato en las aguas para consumo, denominándose oxidabilidad al permanganato, mientras que en las aguas residuales se realiza con dicromato, llamándose más propiamente AW1. Ca&bono o&"%nico tota! COT6/ 6e mide mediante la introducción de una cantidad conocida de muestra en un horno a alta temperatura. El carbono orgánico se oxida a =1-, en presencia de un catalizador, y se cuantifica mediante un analizador de infrarro&os. 5ero como no se oxidan todos los componentes orgánicos presentes, los valores de =1# dan una estimación de carbono orgánico inferior a la real. Demanda tota! de o3#"eno DTO6/ esta prueba se realiza en una cámara de combustión catalizada con platino, en la cual se produce una transformación de la materia orgánica en productos finales estables. El


ox!geno residual es analizado por cromatograf!a gaseosa, y por diferencia obtenemos la A#1.

Demanda te*&ica de o3#"eno DTeO6/ se estima mediante una reacción teórica de oxidación total. 5ara ello, es necesario conocer la composición de las aguas residuales en carbohidratos, prote!nas y grasas.



A#e1 X : moles de 1-Nmol de glucosa X : x - X *+- gr 1-Nmol. "os parámetros caracter!sticos, mencionados en el Aecreto 6upremo 2@ ;;J -;*;JB<2%B del *: de marzo de -;*; (que aprueba los l!mites máximos permisibles para los efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales domsticas o municipales), son

CUADRO N7 42/ L;MITES MHIMOS PERMISIBLES PARA LOS E
mgN" 2B5N*;; m" mgN" mgN"

"B5 de efluentes, para vertidos encuerpos receptores -; *;,;;; *;; -;;

p

unidad

:.GJ9.G

6ólidos #otales en 6uspensión (66#)

mgN"

*G;

5%4ZBE#41 %ceites y grasas =oliformes#ermotolerantes Aemanda >ioqu!mica de 1x!geno (A>1) Aemanda Wu!mica de 1x!geno (AW1)

32
#emperatura P= [G ?uente El 5eruano Aecreto 6upremo 2@ ;;J-;*;JB<2%B del *: de marzo de -;*;

#ambin hay otros parámetros a tener en cuenta como fósforo total, nitritos, sulfuros, sólidos disueltos, nitrógeno total, nitrógeno amoniacal y nitratos.

2..

A")a &eid)a!e ind)t&ia!e "os efluentes industriales deben su diversidad a los procesos de los que proceden, y, en función de ellos, pueden tener una composición más o menos constante, o estar su&eta a variaciones cualitativas yNo cuantitativas considerables, seg$n los horarios de funcionamiento de las industrias, la demanda del mercado o la posible influencia estacional en la producción. "os componentes de dichos vertidos se pueden clasificar, seg$n los mtodos de tratamiento, en 

E!emento ino!)b!e ea&ab!e '#icamente/


o

o





E!emento ea&ab!e o& &eciitaci*n/

o





Meta!e/ hierro, cobre, zinc, n!quel, berilio, titanio, aluminio, plomo, mercurio y cromo, precipitables en un rango determinado de p. Estos metales pueden llegar a estar implicados en ciclos bioqu!micos comple&os. S)!'ito? 'o'ato? )!'ato = '!)o&)&o/ pueden ser precipitados por adición de determinados cationes.

E!emento )e )eden &eciita& en 'o&ma de a!e ino!)b!e de +ie&&o o en 'o&ma de com!e-o/ sulfuros, fosfatos, cianuros y sulfocianuros. El cianuro impide las reacciones de oxidación del fósforo. E!emento ea&ab!e o& de"ai'icaci*n o t&iin"/ ácido sullh!drico, amon!aco, alcoholes, fenoles y sulfuros. E!emento )e neceitan )na &eacci*n de o3idaci*n&ed)cci*n/ cianuros, cromo hexavalente, sulfuros, cloro y nitritos. o



Mate&ia *!ida en )eni*n/ %renas, óxidos, hidróxidos, pigmentos, azufre coloidal, látex, fibras, etc. 5ueden requerir coagulaciónJfloculación para ser eliminadas.

E!emento o&"%nico ea&ab!e o& ado&ci*n/ =olorantes, detergentes, compuestos macromoleculares diversos y compuestos fenolados.

o



Mate&ia "&aa '!otante/ 0rasas, hidrocarburos, alquitranes, aceites. Estas sustancias provocan olor y sabor desagradables, ensucian las instalaciones de tratamiento, y pueden producir la muerte de peces por asfixia, al recubrir las branquias, y de gran variedad de algas e insectos acuáticos.

cido = bae/ Zcidos clorh!drico, n!trico, sulf$rico y fluorh!drico. >ases diversas.

E!emento )e )eden concent&a&e o& inte&cambio i*nico o o& *moi in,e&a/ o

o

Radionc!ido/ "os isótopos más importantes, por su acumulación en las cadenas tróficas son *=s, 9G6r y -5 Sa!e de %cido = bae ')e&te/ compuestos orgánicos ionizados, (intercambio iónico) o no ionizados (ósmosis inversa).




2..

E!emento )e e e!iminan mediante t&atamiento bio!*"ico/ az$cares, prote!nas y fenoles. "os tratamientos biológicos pueden aplicarse tambin, despus de una fase de adaptación de los microorganismos, a compuestos orgánicos tales como el fenol, la anilina y ciertos detergentes.

A")a &eid)a!e a"&#co!a En general, constituyen una mezcla de aguas domsticas de la población, &unto con las de riego de las tierras y el mane&o del ganado. "a b$squeda de una mayor productividad agr!cola ha llevado al empleo de una gran variedad de sustancias que, a la par que causan beneficios, pueden producir da'os de forma indirecta. %s!, los fertilizantes tienen sus desventa&as nitratos, fosfatos y compuestos de amonio pueden contaminar r!os, lagos y mares, alterando el equilibrio de las especies acuáticas. #ambin se utilizan plaguicidas herbicidas, fungicidas y pesticidas. En el agua, los pesticidas pueden ser descompuestos por mecanismos f!sicos, qu!micos y microbiológicos. 5ero, para asegurar su biodegradación, antes de emitirlos al medio ambiente, se debe conocer su potencial de bioconcentración y biodegradación microbiana. %demás de todos estos problemas, está el hecho de que, estas aguas, al recoger los residuos del ganado, van a estar fuertemente cargadas de materia fecal, que se sumar!a a la contaminación fecal contenida en las aguas domsticas de la población. % este respecto, se puede hacer una determinación del origen de la contaminación fecal, basándose en la relación coliformes fecalesNestreptococos fecales. 5ara evitar el riesgo que suponen los componentes de las aguas residuales agr!colas, se deben depurar antes de verterlas en aguas superficiales, e intentar descubrir otras sustancias, cuya degradación natural sea más rápida y no afecte a otra forma de vida fuera de la que se intenta combatir.

2.J Conceto &e,io a&a !a No&ma!i>aci*n a&a e! t&atamiento de a")a &eid)a!e 5ara analizar adecuadamente el tema del tratamiento de aguas residuales, es importante tener muy claro algunos conceptos, los que nacen precisamente de las diversas normas y reglamentos que el Estado peruano ha publicado para orientar a los usuarios, profesionales, proyectistas, e&ecutores y funcionarios p$blicos y privados, involucrados en ste tema.

2.J.1

Entidad P&etado&a de Se&,icio de Saneamiento EPS6


Es aquella empresa o institución p$blica, municipal o mixta, constituida con el exclusivo propósito de brindar servicios de saneamiento en el ámbito urbano. Es quien produce, distribuye y comercializa el agua potable, y quien se encarga de la recolección, tratamiento y disposición final de las aguas servidas, la recolección de las aguas provenientes de las lluvias y la disposición sanitaria de excretas.

2.J.2

Entidad de aci*n Ambienta! E
2.J.

Et%nda& de Ca!idad Ambienta! ECA6 Es la medida que establece el nivel de concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros f!sicos, qu!micos y biológicos, presentes en el aire, agua o suelo, en su condición de cuerpo receptor, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni para el ambiente.

2.J.

aci*n Ambienta! %cción de control que realiza una entidad p$blica dirigida a verificar el cumplimiento de las obligaciones ambientales fiscalizables de un administrado, sea una persona natural o &ur!dica de derecho privado o p$blico. =omprende las acciones de fiscalización ambiental que son e&ercidas por el 1E?% y las E?% de acuerdo a sus competencias, y puede ser entendida en sentido amplio y en sentido estricto. 



2.J.

aci*n ambienta! en entido am!io/ =omprende las acciones de vigilancia, control, monitoreo, seguimiento, verificación u otras similares que se enmarcan dentro de las funciones de evaluación, supervisión, fiscalización y sanción con la finalidad de asegurar el cumplimiento de obligaciones ambientales fiscalizables. aci*n ambienta! en entido et&icto/ =omprende la facultad de investigar la comisión de posibles infracciones administrativas y la de imponer sanciones y medidas correctivas.

K)nta Adminit&ado&a de Se&,icio de Saneamiento KASS6 6on organizaciones elegidas voluntariamente por las comunidades y se constituyen con el propósito de administrar, operar y mantener los servicios de saneamiento de uno o más centros poblados del ámbito rural.

2.J.

L#mite M%3imo Pe&miib!e LMP6


Es la medida de concentración o del grado de elementos, sustancias oparámetros f!sicos, qu!micos y biológicos, que caracterizan al efluente ouna emisión, que al ser excedido causa o puede causar da'os a la salud, al bienestar humano y al ambiente.

2.J.J

O&"animo de E,a!)aci*n = aci*n Ambienta! OE
2.J.

P!anta de T&atamiento de A")a Reid)a!e Dom@tica =9o M)nicia!e
2.J.

Sitema Naciona! de E,a!)aci*n = aci*n Ambienta! SINE
2.J.14 0a!o&e M%3imo Admiib!e 0MA6 Qalor de la concentración de elementos, sustancias o parámetros f!sicos yNo qu!micos, que caracterizan a un efluente no domstico que va a ser descargado a la red de alcantarillado sanitario, que al ser excedido causa da'o inmediato o progresivo a las instalaciones, infraestructura sanitaria, maquinarias y equipos de los sistemas de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales, y tiene influencias negativas en los procesos de tratamiento de las aguas residuales.

2. Bae !e"a! en e! t&atamiento de a")a &eid)a!e 6i el propósito del tratamiento de las aguas residuales, es devolver al cuerpo receptor, aguas limpias sin contaminantes, entonces el marco legal se sustenta en las siguientes leyes y normas legales 

LEY N 211/ "ey 0eneral del %mbiente 7%rt!culo *P.J De! Et%nda& de Ca!idad Ambienta! E=% (*.*) Es la medida que establece el nivel de concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros f!sicos, qu!micos y biológicos, presentes en el aire, agua o suelo, en su condición de cuerpo receptor, que no representa riesgo significativo para la salud de las personas ni al ambiente. 6eg$n el parámetro en particular a que se


refiera, la concentración o grado podrá ser expresada en máximos, m!nimos o rangos. 7%rt!culo *-*P.J De! ,e&timiento de a")a &eid)a!e. El Estado emite en base a la capacidad de carga de los cuerpos receptores, una autorización previa para el vertimiento de aguas residuales domsticas, industriales o de cualquier otra actividad desarrollada por personas naturales o &ur!dicas, siempre que dicho vertimientono cause deterioro de la calidad de las aguas como cuerpo receptor, ni se afecte su reutilización para otros fines, de acuerdo a lo establecido en los E=% correspondientes y las normas legales vigentes.8 %rt!culo *--P.J De! t&atamiento de &eid)o !#)ido. (*--.*) =orresponde a las entidades responsables de los servicios de saneamiento la responsabilidad por el tratamiento de los residuos l!quidos domsticos y las aguas pluviales. (*--.-) El sector Qivienda, =onstrucción y 6aneamiento es responsable de la vigilancia y sanción por el incumplimiento de "B5 en los residuos l!quidos domsticos\. (*--.) "as empresas o entidades que desarrollan actividades extractivas, productivas, de comercialización u otras que generen aguas residuales o servidas, son responsables de su tratamiento, a fin de reducir sus niveles de contaminación hasta niveles compatibles con los "B5, los E=% y otros estándares establecidos en instrumentos de gestión ambiental\.. 

LEY N 2/"ey de 4ecursos !dricos 7%rt!culo *GP.J <)ncione de !a A)to&idad Naciona!. (I) Elaborar el mtodo y determinar el valor de las retribuciones económicas por el derecho de uso de agua y por el vertimiento de aguas residuales en fuentes naturales de agua... 7%rt!culo :P.J 0i"i!ancia = 'ica!i>aci*n de! a")a. "a %utoridad 2acional en coordinación con el =onse&o de =uenca, en el lugar y el estad of!sico en que se encuentre el agua, sea en sus cauces naturales o artificiales, controla, supervisa, fiscaliza el cumplimiento de las normas de calidad ambiental del agua sobre la base de los Estándares de =alidad %mbiental del %gua(E=%J %gua)\ 7%rt!culo +P.J 0e&timiento de a")a &eid)a!. "a %utoridad 2acional autoriza el vertimiento del agua residual tratada a un cuerpo natural d eagua continental o marina, previa opinión tcnica favorable de las %utoridades %mbiental y de 6alud sobre el cumplimiento de los Estándares de =alidad %mbiental del %gua (E=%J%gua) y "!mites Báximos 5ermisibles ("B5). Wueda prohibido el vertimiento directo o indirecto de agua residual sin dicha autorización\. 7%rt!culo 9;P.J A)to&i>aci*n de ,e&timiento.#odo vertimiento de agua residual en un afluente natural de agua requiere de autorización de vertimiento, para cuyo efecto debe presentar el instrumento ambiental pertinente aprobado por la autoridad ambiental respectiva, el cual debe contemplar los siguientes aspectos respecto de las emisiones *. 6ometer los residuos a los necesarios tratamientos previos.


-. =omprobar que las condiciones del receptor permitan los procesos naturales de purificación. 7%rt!culo 9-P.J Re)ti!i>aci*n de a")a &eid)a!. "a %utoridad 2acional, a travs del =onse&o de =uenca, autoriza el re$so del agua residual tratada, seg$n el fin para el que se destine la misma, en coordinación con la autoridad sectorial competente y, cuando corresponda, con la %utoridad %mbiental 2acional8. 7%rt!culo 9IP.J R@"imen de incenti,o. "a %utoridad 2acional, en coordinación con el =onse&o de =uenca, otorga reconocimientos e incentivos a favor de quienes desarrollen acciones de prevención de la contaminación del agua y de desastres, forestación, reforestación o de inversión en tecnolog!a y utilización de prácticas, mtodos o procesos que coadyuven a la protección del agua y la gestión integrada del agua en las cuencas.7 

D.S. N7 4412414AG/ Wue aprueba el 4eglamento de la "ey 2P -+9 "ey de 4ecursos !dricos 7%rt!culo *P.J Condicione a&a a)to&i>a& e! ,e&timiento de a")a &eid)a!e t&atada. (*.*) "a %utoridad 2acional del %gua podrá autorizar el vertimiento de aguas residuales $nicamente cuando a. "as aguas residuales sean sometidas aun tratamiento previo, que permitan el cumplimiento de los "!mites Báximos 5ermisibles S "B5. b. 2o se transgredan los Estándares 2acionales de =alidad %mbiental para %gua, E=% S %gua en el cuerpo receptor, seg$n las disposiciones que dicte el Binisterio del %mbiente para su implementación. c. "as condiciones del cuerpo receptor permitan los procesos naturales de purificación. d. 2o se cause per&uicio a otro uso en cantidad o calidad del agua. e. 2o se afecte la conservación del ambiente acuático. f. 6e cuente con el instrumento ambiental aprobado por la autoridad ambiental sectorial competente. g. 6u lanzamiento submarino o subacuático, con tratamiento previo, no cause per&uicio al ecosistema y otras actividades lacustre, fluviales o marino costeras, seg$n corresponda. 7%rt!culo *IP.J Contenido de! int&)mento ambienta!. El instrumento ambiental a que se refiere el art!culo 9; de la "ey, debe contemplar el sistema de tratamiento de aguas residuales y el efecto del vertimiento en el cuerpo receptor.8 7%rt!culo *GP.J P&o+ibici*n de e'ect)a& ,e&timiento in &e,ia a)to&i>aci*n. (*G.*) 2ing$n vertimiento de aguas residuales podrá ser efectuado en las aguas mar!timas o continentales del pa!s, sin la autorización de la %utoridad 2acional del %gua. (*G.-) En ning$n caso se podrá efectuar vertimientos de aguas residuales sin previo tratamiento en infraestructura de regad!o, sistemas de drena&e pluvial ni en los lechos de quebrada seca.8


7%rt!culo *P.J Oto&"amiento de a)to&i>acione de ,e&timiento de a")a &eid)a!e t&atada. (*.*) "a %2% otorga autorizaciones de vertimientos de aguas residuales tratadas con las opiniones previas tcnicas favorables de la Airección 0eneral de 6alud %mbiental del Binisterio de 6alud y de la autoridad ambiental sectorial competente de acuerdo al procedimiento que, para tal efecto, establece dicha %utoridad. 7%rt!culo *I;P.J P!a>o de a)to&i>aci*n de,e&timiento de a")a &eid)a!e t&atada. (*I;.*) El plazo de vigencia de las resoluciones de autorización de vertimientos de aguas residuales tratadas, se establece en función de las caracter!sticas del proyecto y no podrá ser menor de dos (;-) a'os ni mayor de seis (;:) a'os. 7%rt!culo *IG. Cont&o! de ,e&timiento a)to&i>ado. El control de los vertimientos que e&ecuta la %utoridad %dministrativa del %gua incluye visitas inopinadas a los titulares de las autorizaciones de vertimientos, a fin de cautelar la protección de la calidad de las aguas y verificar el cumplimiento de las condiciones establecidas en la autorización de vertimiento.8 7%rt!culo *I:P.J 0e&timiento en itema de d&ena-e )&bano o a!canta&i!!ado. =orresponde a la autoridad sectorial competente la autorización y el control de las descargas de agua residual a los sistemas de drena&e urbano o alcantarillado.8 7%rt!culo *IP.J Reo de a")a &eid)a!. 5ara efectos del 4eglamento se entiende por re$so de agua residual a la utilización, de aguas residuales tratadas resultantes de las actividades antropognicas.8 

DS N 422440I0IENDA/ Wue aprueba el #exto ]nico 1rdenado del 4eglamento de la "ey 0eneral de 6ervicios de 6aneamientoS"ey 2P -:9 7%rt!culo :P.J "as municipalidades provinciales prestarán los servicios de saneamiento a travs de E56 municipales, privadas o mixtas, las que serán constituidas con el exclusivo propósito de prestartales servicios, debiendo stas poseer patrimonio propio, gozar de autonom!a funcional y administrativa, as! como cumplir con los requisitos establecidos en el presente reglamento.8 7%rt!culo *P.J "os niveles de calidad de los servicios en la E56 serán establecidos por la 632%66, por lo menos para los siguientes aspectos de la prestación del servicio a) b) c) d) e) f)

=alidad del agua potable. =ontinuidad del servicio. =antidad de agua potable suministrada. Bodalidad de distribución de agua potable. Bodalidad de disposición de las aguas servidas o eliminación de excretas. =alidad de efluente de modo que no afecte las condiciones del cuerpo receptor y el medio ambiente.8


7%rt!culo -IP.J Ae acuerdo a lo establecido en los art!culos G y  de la "ey 0eneral, la municipalidad provincial es responsable por el acceso y la prestación de los servicios de saneamiento en todo su ámbito. 6e considera E56 a aquella empresa cuya población urbana dentro de su ámbito de responsabilidad sea mayor a quince mil (*G,;;;) habitantes. "os servicios de saneamiento en una capital de provincia o en un distrito que cuente con una población urbana mayor a quince mil (*G,;;;) habitantes, deben ser prestados necesariamente por una E56, siendo ello de responsabilidad de la municipalidad provincial o distrital, seg$n corresponda. 7%rt!culo GGP.J "a E56, de acuerdo con la "ey 0eneral y el presente reglamento tendrá las siguientes funciones a) "a producción, distribución y comercialización de agua potable, as! como la recolección, tratamiento y disposición final de las aguas servidas, recolección de las aguas pluviales y disposición sanitaria de excretas. 7%rt!culo *+P.J "as Bunicipalidades 5rovinciales o el 0obierno 2acional, seg$n corresponda, podrán otorgar en concesión u otras modalidades contractuales al sector privado la prestación de uno o más servicios de saneamiento, total o parcialmente, en el área de su &urisdicción.8 7%rt!culo *:+P.J =orresponde a las municipalidades distritales en el ámbito rural y de peque'as ciudades, y de modo supletorio a las municipalidades provinciales a) 5lanificar y promover el desarrollo de los servicios de saneamiento en el ámbito de su &urisdicción en concordancia con las pol!ticas sectoriales emitidas por el Ente 4ector. 7%rt!culo *9P.J En caso que un centro poblado cuente con una población de dos mil uno (-,;;*) a quince mil (*G,;;;) habitantes, la municipalidad deberá constituir, como m!nimo, una unidad de gestión para la prestación de los servicios de saneamiento dentro del ámbito de su responsabilidad. 

Le= N 2JJ2/ "ey 1rgánica de Bunicipalidades 7%rt!culo 9;P.J Saneamiento? Sa!)b&idad = Sa!)d. "as municipalidades, en materia de saneamiento, salubridad y salud, e&ercen las siguientes funciones (*.*) 4egular y controlar el proceso de disposición final de desechos sólidos, l!quidos y vertimientos industriales en el ámbito provincial. (-.*.) %dministrar y reglamentar directamenteo por concesión el servicio de agua potable, alcantarillado y desagMe, limpieza p$blica y tratamiento de residuos sólidos, cuando por econom!as de escala resulte eficiente centralizar provincialmente el servicio.

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D.S. N 442414MINAMWue aprueba "^B<#E6 BZ_"E6 para los efluentes de 5#%4 domsticas o municipales


7%rt!culo *P.J %probación de "!mites Báximos 5ermisibles ("B5) para efluentes de 5lantas de#ratamiento de %gua 4esiduales Aomsticas o Bunicipales (5#%4). 7%rt!culo -P.J De'inicione. 5ara la aplicación del presente Aecreto 6upremo se utilizarán los siguientes trminos )lanta de "ratamiento de *guas ;esiduales -om'sticas o
DS N 4124120I0IENDA/ Wue aprueba el 4eglamento de protección ambiental para proyectos vinculados a las actividades de vivienda, urbanismo, construcción y saneamiento. 7%rt!culo GP.J A)to&idad ecto&ia!. "a autoridad sectorial competente en materia ambiental a nivel nacional para los proyectos vinculados a vivienda, urbanismo, construcción y saneamiento, es el Binisterio de Qivienda, =onstrucción y 6aneamiento, siendo la entidad en cargada de velar por el cumplimiento y aplicación del presente 4eglamento, en concordancia con la "ey del 6E<% y sus normas complementarias.



RK N 2J2414ANA/ Wue dicta medidas para la implementación del 5rograma de %decuación de Qertimientos y 4euso del agua residualJ5%QE4 7%rt!culo *P.J
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RM N 22440I0IENDA/ Wue aprueba los lineamientos para la regulación de los servicios de saneamiento en los centros poblados de peque'as ciudades.


7%rt!culo IP.J De !a ')ncione a&a !a &etaci*n de !o e&,icio de aneamiento. I.* De! Gobie&no Naciona!. El 0obierno 2acional, a travs del Binisterio de Qivienda, =onstrucción y 6aneamiento es el Ente 4ector del 6ector 6aneamiento, correspondindole dise'ar, normar, y e&ecutar la pol!tica nacional y acciones del sector en materia de saneamiento, además de otras obligaciones previstas en las normas correspondientes. %simismo, aprueba el 5lan 2acional de 6aneamiento y asigna recursos v!a transferencias financieras a los 0obiernos 4egionales, 0obiernos "ocales y las Entidades 5restadoras de 6ervicios de 6aneamiento, a fin que e&ecuten proyectos de inversión en saneamiento. I.- De! Gobie&no Re"iona!. "os 0obiernos 4egionales apoyan tcnica y financieramente a los gobiernos locales en la prestación de los servicios de saneamiento. I. De !o Gobie&no Loca!e. "os 0obiernos "ocales tienen la función espec!fica de administrar y reglamentar, directamente o por concesión, los servicios de saneamiento, cuando est en capacidad de hacerlo, de acuerdo a las normas sectoriales vigentes. I.I De !o P&etado&e de !o Se&,icio de Saneamiento en !a Pe)e:a Ci)dade. "as Bunicipalidades Aistritales o 5rovinciales prestan los servicios de saneamiento en las peque'as ciudades a travs de 3nidades de 0estión para la 5restación de los 6ervicios de 6aneamiento constituidas ba&o el ámbito de su competencia o de 1peradores Especializados previa suscripción de los contratos a que se refiere el %rt!culo * del #exto ]nico 1rdenado del 4eglamento de la "ey 0eneral de 6ervicios de 6aneamiento, aprobado por Aecreto 6upremo 2@ ;-J-;;GJQ
DS N 4212440I0IENDA/ Wue aprueba Q%"14E6 BZ_"E6 (QB%) de las descargas de aguas residuales no domsticas en el sistema de alcantarillado sanitario. 7%rt!culo *P.J

descargas de aguas residuales no domsticas en el sistema de alcantarillado sanitario a fin de evitar el deterioro de las instalaciones, infraestructura sanitaria, maquinarias, equipos y asegurar su adecuado funcionamiento, garantizando la sostenibilidad de los sistemas de alcantarillado y tratamiento de las aguas residuales. "os Qalores Báximos %dmisibles (QB%) son aplicables en el ámbito nacional y son de obligatorio cumplimiento para todos los usuarios que efect$en descargas de aguas residuales no domsticas en los sistemas de alcantarillado sanitario su cumplimiento es exigible por las entidades prestadoras de servicios de saneamiento J E56, o las entidades que hagan sus veces.8 7%rt!culo -P.J A&obaci*n de 0a!o&e M%3imo Admiib!e 0MA6 a&a e! ecto& aneamiento. %prubese los Qalores Báximos %dmisibles (QB%) de las descargas de aguas residuales no domsticas en los sistemas de alcantarillado sanitario, establecidos en los %nexos 2@ * y 2@ - que forman parte integrante de la presente norma. "os usuarios cuyas descargas sobrepasen los valores contenidos en el %nexo 2@ *, deberán pagar la tarifa establecida por el ente competente, la cual es complementaria al reglamento de la presente norma, pudindose llegar en los casos que se establezca en el reglamento, incluso a la suspensión del servicio de alcantarillado sanitario. "os parámetros contenidos en el %nexo 2@ - no pueden ser sobrepasados. En caso se sobrepase dichos parámetros, el usuario será su&eto de suspensión del servicio.8 7%rt!culo P.J De'inici*n de 0a!o&e M%3imo Admiib!e 0MA6. Entindase por Qalores Báximos %dmisibles (QB%) como aquel valor de la concentración de elementos, sustancias o parámetros f!sicos yNo qu!micos, que caracterizan a un efluente no domstico que va a ser descargado a la red de alcantarillado sanitario, que al ser excedido causa da'o inmediato o progresivo a las instalaciones, infraestructura sanitaria, maquinarias y equipos de los sistemas de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales, y tiene influencias negativas en los procesos de tratamiento de las aguas residuales.8 7%rt!culo IP.J 5ago por exceso de concentración en la descarga de aguas residuales no domsticas en los sistemas de alcantarillado sanitario. "as E56 o las que hagan sus veces, podrán cobrar a los usuarios no domsticos el pago adicional, de acuerdo a la normatividad vigente, correspondiente al exceso de concentración de los parámetros Aemanda >ioqu!mica de 1xigeno (A>1G), Aemanda Wu!mica de 1xigeno (AW1), 6ólidos 6uspendidos #otales(66#), %ceites y 0rasas (%y0), medidos en la ca&a de registro de la red de alcantarillado o un dispositivo adecuado para este proceso, conforme al procedimiento que se establecerá en el 4eglamento de la presente norma. 7%rt!culo P.J Cont&o! de !a a")a &eid)a!e no dom@tica. El monitoreo de la concentración de parámetros de descargas de aguas residuales no


domsticas en los sistemas de alcantarillado sanitario, estará a cargo de las E56 o las entidades que hagan sus veces, contando para ello con la participación de laboratorios debidamente acreditados ante <2AE=15<. "os pagos deberán ser asumidos por el usuario no domstico de acuerdo al procedimiento que el ente competente establecerá concordante con la presente norma. "a recolección de las muestras será realizada de manera inopinada, conforme al procedimiento establecido en el reglamento de la presente norma.8 



DSN 41J2441PCM/ Wue aprueba el 4eglamento 0eneral de la 6uperintendencia 2acional de 6ervicios de 6aneamiento 632%66. RK N 22241ANA/ Wue aprueba el 4eglamento para el otorgamiento de autorizaciones de vertimiento y re$so de aguas residuales tratadas. 7%nexo *. 0losario de #rminos. (*.+) %guas residuales industriales %guas residuales originadas como consecuencia del desarrollo de un proceso productivo, incluyndose a las provenientes de la actividad minera, agr!cola, energtica, agroindustrial, entre otras.



RO< de! Minite&io de 0i,ienda/ %probado por A6 2P ;;-J-;;-JQ


DS N 42244SA/ Wue aprueba el %nexo del 41? del Binisterio de 6alud 7%rt!culo G;P.J Di&ecci*n de Eco!o"#a = P&otecci*n de! Ambiente. "a Airección de Ecolog!a y 5rotección del %mbiente está a cargo de las siguientes funciones generales b) Qigilar la calidad de los recursos agua, aire y suelo para identificar riesgos a la salud humana. 7%rt!culo G*P.J Di&ecci*n de Saneamiento B%ico. "a Airección de 6aneamiento >ásico está a cargo de las siguientes funciones generales b) Establecer las normas tcnicas sanitarias, del abastecimiento de agua para consumo humano el mane&o, reuso y vertimiento de aguas residuales domsticas y disposición de excretas el mane&o de residuos sólidos y la vigilancia y control de artrópodos vectoresde enfermedades transmisibles y plagas deimportancia en salud p$blica, en el marco de la normatividad vigente.


d) Qigilar la calidad sanitaria de los sistemas de agua y saneamiento para la protección de la salud de la población. 

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DS 4222440I0IENDA/ Wue modifica la 2orma #cnica 16.;+; 75lantas de #ratamiento de %guas residuales del reglamento nacional de edificaciones. -:N**N-;;+. Wue incorpora art!culos en el tratamiento de aguas residuales avanzados. DS N7 41424120I0IENDA/ Wue modifica el A6 2@ ;;J-;**JQ
2. Cic!o en e! mane-o de !a a")a &eid)a!e m)nicia!e El ciclo se inicia desde la captación del agua para el uso del ser humano y culmina con el uso de estas aguas una vez tratadas, como se detalla a continuación



Cataci*n de! c)e&o nat)&a! de a")a/ Wue se realiza de r!os, lagos, lagunas yNo aguas subterráneas.



T&atamiento de a")a a&a con)mo +)mano/ =aptada en agua (cruda o natural), se procede a su tratamiento, potabilizándola para su uso.



Uo Pob!aciona!/ En sta parte del ciclo pueden suceder dos casos, el primero que el consumo del agua pueda ser directamente consumida sin ser tratada, ello sucede en pueblos rurales o selváticos. El segundo caso es el consumo del agua potabilizada.




E,ac)aci*n de !a &ed de a!canta&i!!ado/ En ste punto del ciclo se producen tres hechos, el primero cuando las aguas residuales son eliminadas directamente a los cursos naturales de agua, produciendo su contaminación. El segundo hecho se produce cuando las aguas sin tratamiento son usadas prácticas inadecuadas de riego con aguas residuales, provocando contaminación de los cultivos y de los que los consumen. El tercero es el más adecuado, es decir las aguas residuales son evacuadas hacia la red de alcantarillado municipal.



T&atamiento de a")a &eid)a!e/ En sta parte del ciclo, pueden producirse dos casos, el primero que las aguas tratadas sean reutilizadas derivándolas para riego de cultivos, riego de parques y &ardines y para actividades recreativas. El segundo caso es el vertimiento en los cursos de agua natural.

2..1

Entidade com&ometida con e! Cic!o en e! mane-o de !a a")a &eid)a!e m)nicia!e "as entidades en el 5er$, comprometidas con el ciclo de mane&o de las aguas residuales municipales son las siguientes C

Minite&io de 0i,ienda? Cont&)cci*n = Saneamiento/ Wue genera las condiciones para el acceso a los servicios de saneamiento en niveles adecuados de calidad y sostenibilidad. %signa los recursos económicos a los gobiernos locales y las E56 6aneamiento para la construcción de obras de saneamiento y otorga la certificación ambiental a dichos proyectos. ?iscaliza el cumplimiento de los compromisos ambientales seg$n los instrumentos de gestión ambiental de los proyectos de saneamiento a nivel nacional y de los l!mites máximos permisibles ("B5) para los efluentes de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales.

C

A)to&idad Naciona! de! A")a ANA6/ %utoriza los vertimientos de aguas residuales tratadas con opinión tcnicas favorables de la A<0E6% del Binisterio de 6alud y de la autoridad ambiental sectorial, las cuales son vinculantes. Qerifica el cumplimiento de los estudios de calidad ambiental (E=%) en los cuerpos de agua e impone sanciones, suspende autorizaciones otorgadas si verifica que el agua residual tratada, puede afectar la calidad del cuerpo receptor o sus bienes asociados. %utoriza el re$so de agua residual, previa acreditación de que no se pondrá en peligro la salud humana y el desarrollo de la fauna y flora, o se afecte otros usos.

C

Gobie&no !oca!e/ "as Bunicipalidades provinciales regulan y controlan el proceso de disposición final de desechos sólidos, l!quidos y vertimientos industriales en el ámbito provincial, administrando o contratando los servicios de una E56 6aneamiento o la que haga sus veces. "as municipalidades distritales, son las que, con su municipalidad provincial, administran y reglamentan directamente o por concesión, el servicio de agua potable, alcantarillado y desagMe, cuando por econom!as de escala resulte eficiente centralizar provincialmente el servicio.

C

O&"animo de E,a!)aci*n = aci*n Ambienta! OE

favorables de la A<0E6% del Binisterio de 6alud y de la autoridad ambiental sectorial, las cuales son vinculantes las que deben cumplir con no permitir exceder los "B5 para los efluentes (a cargo de las E56), antes de que sean descargados a la red p$blica o a los cuerpos receptores. El 1E?% está facultada para supervisar estos casos y aplicar sanciones en caso se excedan los "B5. C

S)e&intendencia Naciona! de Se&,icio de Saneamiento SUNASS6/ Qela por la calidad del servicio que deben brindar las E56. 2orma, regula, supervisa y fiscaliza, en el ámbito de su competencia, la prestación de servicios de saneamiento a nivel nacional , siendo igualmente, responsable de sancionar y solucionar controversias y reclamos.

C

Entidad P&etado&a de Se&,icio de Saneamiento EPS Saneamiento6/ 1peran y mantienen en condiciones óptimas los componentes de los sistemas de abastecimiento de agua potable y alcantarillado. Aeben prestar servicios con oportunidad y eficiencia. "as E56 están obligadas a 5roducir, distribuir y comercializar agua potable, as! como recolectar, tratar y disponer adecuadamente las aguas servidas y, recolectar las aguas pluviales y disponer sanitariamente las excretas. Entre otras funciones.



2.14

Minite&io de Sa!)d/ Bediante la Airección 0eneral de 6alud %mbiental (A<0E6%), Establece las normas tcnicas sanitarias para el abastecimiento de agua para consumo humano y el mane&o, re$so y vertimiento de aguas residuales domsticas y disposición de excretas. Qigila la calidad sanitaria de los sistemas de agua y saneamiento para proteger la salud de la población. Aise'a e implementa el sistema de registro y control de vertimientos con relación a su impacto en el cuerpo receptor.

Deca&"a de a")a &eid)a!e &#o = !a"o

2.14.1 Gene&a!idade "os ocanos, mares, lagos y r!os, cubren aproximadamente el ;H de superficie de nuestro planeta, en aguas atmosfricas, superficiales (continentales) y subterráneas, pero, solo el H de esa agua es dulce. El agua de mar tiene una salinidad relativamente constante pero las aguas de r!os y lagos tienen composiciones variables, esto es debido al contacto con varias formaciones geológicas, por la disolución de minerales y substancias de vida vegetal en descomposición a lo largo de su recorrido y, además, por contener materiales descargados por los seres humanos. "as aguas com$nmente denominadas dulces, generalmente de lagos y r!os, son aptas para el consumo humano en mayor o menor grado, dependiendo de su solución de iones y molculas disueltas. "os iones positivos más comunes en este tipo de agua son el ion de calcio =a, el ion de magnesio Bg y el ion de sodio 2a. "os iones negativos más comunes incluyen al ion carbonato de hidrogeno (bicarbonato), =1J y al ion sulfato, 61J. Existen muchas otras sustancias presentes relacionadas a su composición f!sica, qu!mica y biológica. 6i stos son utilizados para captar agua para el consumo humano, son


denominados 7fuentes de abastecimiento8, y si son uti9lizados para descargar aguas residuales tratadas o no, son denominados 7cuerpos receptores8. "as normas peruanas referidas anteriormente, dan cuenta de los l!mites permisibles de calidad del agua, tanto para el consumo humano, como para el vertimiento de aguas tratadas en los cuerpos receptores, las que sirven como gu!a para mantener la seguridad en la salud del ser humano.

2.14.2 Contaminaci*n de La"o = &#o %parentemente las precipitaciones pluviales caen puras en la superficie terrestre, sin embargo, al cruzar por nubosidades contaminadas (sustancias como óxidos de azufre y de nitrógeno que la convierten en lluvia ácida, producto de la contaminación atmosfrica). Esta agua precipitada, o infiltra o escurre por la superficie, si infiltra, recarga los acu!feros subterráneos y a su paso puede pasar por estratos que en alguna medida la contaminen. El agua de escorrent!a a su vez arrastrará todo tipo de sedimentos, productos agr!colas, basura de los centros urbanos (bolsas, restos orgánicos, aceites, combustibles, metales pesados entre otros muchos). "os contaminantes en general, afectan la salud humana y da'an el medio ambiente. "os contaminantes se considerar en función de los efectos que producen sobre la salud humana o sobre el equilibrio de los ecosistemas. 

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

S)tancia )e ca)an imacto de tio mec%nico/ Wue da'an el aparato respiratorio, el sistema digestivo o capacidad receptiva (por e&emplo, suspensiones, pel!culas, residuos sólidos). S)tancia )e &o,ocan e'ecto e)t&*'ico/ 5or e&emplo, rápido crecimiento del fitoplancton y dan lugar a perturbaciones del balance, estructura y funciones de los ecosistemas acuosos (como compuestos minerales de nitrógeno y fósforo y sustancias orgánicas). S)tancia con &oiedade a&o"@nica/ Wue causan deficiencia de ox!geno seguido por la mortalidad en masa de los organismos de agua y la aparición de una microflora espec!fica (como agua de alcantarillado con alto contenido de materia orgánica que se descompone fácilmente). S)tancia ca)ando e'ecto t*3ico/ Wue da'an el proceso fisiológico de las funciones de reproducción, alimentación y respiración (como metales pesados, hidrocarburos clorados, dioxinas y furanos). S)tancia con &oiedade m)ta"@nica/ Wue dan lugar efectos carcinógenos, mutagnicos y teratognicos (como benzopirenos y otros compuestos aromáticos policiclos, bifenilos, radionuclidos).

"os contaminantes del agua tambin se pueden clasificar por su naturaleza en 

%lteraciones de tipo f!sico


%lteraciones de tipo qu!mico %lteraciones de tipo biológico 2.14. A!te&acione de tio '#ico/ 6on los cambios en el aspecto o las magnitudes de tipo f!sico color, olor, temperatura, sabor, radiactividad, turbidez .  

C)ad&o N7 42/ A!te&acione '#ica en c)e&o &eceto&e Ca&acte&#tica )e ,a&#a/ color

Aiversos

olor

Aiversos

sabor

Aiversos

#emperatura

aumenta o disminuye seg$n clima o vertidos de aguas calientes

4adiactividad

2ivelesba&os por el potasio y radón El agua pura no es conductora El agua natural si lo es porque lleva sales disueltas

2iveles altos

=onductividad

#urbidez

No&ma!

#ransparente

A!te&ado

6e hace conductora al tener electrolitos disueltos. "a conductividad se mide por !ndice aprox. e solutos que contiene. Aistintos grados de turbidez

Ca)a 6ustancias disueltasprocedentes de fenómenos naturales o actividad humana. =ompuestos qu!micos, hongos, algas, residuos, etc =ompuestos qu!micos, algas, hongos, residuos, etc. Qertidos de centrales trmicas,
6ustancias en suspensión por fenómenos naturales, materias arrastradas por la lluvia, o actividad humana en industrias

2.14. A!te&acione de tio F)#mico/ Wue se identifican por alteraciones de origen orgánico e inorgánico. 6i son de origen inorgánico, de dividen en 6istemas de origen inorgánico metálico y 6ustancias inorgánicas no metálicas. CUADRO N7 4/ A!te&acione )#mica o& )tancia o&"%nica TIPO idrocarburos de cadena abierta

CANCERIGENO 2o

idrocarburos bencnicos

(leucemia, somnolencia, dolor de cabeza, anemia)

PROCEDENCIA Qertidos de buques, petróleo, %ceites de motor, adhesivos Qertidos de buques, 5etróleo


idrocarburos aromáticos polic!clicos (antraceno, naftalina, etc)

=áncer de pulmón por inhalación, de estómago por ingestión. Aa'os en h!gado, dermatitis cáncer de h!gado

=ompuestos orgánicos clorados %lcoholes y polialcoholes

"impiadores de alfombras, ahuyentadores de insectos, ceras 5esticidas, fungicidas Kardiner!a y %gricultura 5roductos de limpieza anticongelantes

CUADRO N7 4/ A!te&acione )#mica o& )tancia ino&"%nica met%!ica Nomb&e

To3icidad

Ca&acte&#tica Cance&#"e Ac)m)!aci*n o no act)aci*n ob&e 4i'ones, pulmón, 6i, cáncer h!gado de pulmón 1steoporosis %nemia

=admio

Buy alta

=obre

5eque'a para humanos. %lta 2o para peces, algas, etc.

2o

Bercurio

Buy alta.

6i

6istema nervioso "esiones renales

%rsnico

%lta

6i =áncer de pulmón y piel

5iel, 5ulmón fibrosis pulmonar Aa'os neurológicos

5lomo

%lta

#umores de ri'ón

6istema nervioso 4i'ones, anemia Aa'o cerebral.

%luminio

%lta para los peces

JJ

4i'ones 6istema nervioso

Linc

Buy peque'a, .JJJJJJ

%lergia

O&i"en ater!as elctricas =orteza terrestre en peque'a proporción ater!as elctricas 2aturaleza Biner!a
%lergia 6i >ronquitis =romo Buy peque'a =áncer de

CUADRO N7 4/ ALTERACIONES FU;MICAS POR SUSTANCIAS INORGNICAS NO METLICAS

Nomb&e

%moniaco

Ca&acte&#tica Ac)m)!aci*n C%nce&i To3icidad o act)aci*n "eno ob&e %lta

alógenos (fluor, cloro, bromo) y %lta sus derivados

=ianuro

Buy alta, aunque solo si va directamente a la sangre

JJJJ

6istema respiratorio

JJJJJ

6istema respiratorio

JJJJ

1zono

%lta

JJJ

2itratos

%lta origina nitritos y nitrosaminas

6i

2!trico

Buy corrosivo

6i

6ulf$rico

Buy corrosivo

JJJ

Aióxido de carbono

JJJJJJ

JJJJJJ

JJJJJJ

O&i"en 5roductos de limpieza
%tmósfera 6e utiliza en sustitución del cloro JJJJ para piscinas, agua de consumo humano, etc. "os nitratos son sales orgánicas más solubles, llegan a los 1rganismo acu!feros con facilidad. %bonos =orteza terrestre "luvia ácida por oxidación de los Aestruye la óxidos de nitrógeno procedentes vegetación de los tubos de escapa de los Aisminuye el coches que se combina con el p del agua agua de lluvia 5rocede de la combustión de combustibles (derivados de azufre) de centrales trmicas. En la

%sbestos

#óxico

6i

?osfatos

JJJJ

JJJJ

6ulfh!drico

tóxico

JJJ

5olipos =emento intestinales =a'er!as de conducción %umento alto %bonos de vegetales detergentes en el agua Aescomposición de proteinas con aminoácidos con grupos S6, como JJ los huevos (por eso su olor a huevos podridos

2.14. A!te&acione de tio bio!*"ico/ El agua es indispensable para todos los seres vivientes en nuestro planeta, en particular para el ser humano, la que no puede ser bebida sin el tratamiento previo para evitar da'os a la salud e incluso la muerte. El aumento descontrolado de la población mundial, está trayendo como consecuencia la escases de agua tratada y el aumento de enfermedades infectoJcontagiosas, por la contaminación microbiológica, producto de la contaminación de los cuerpos receptores como r!os y lagos (un caso t!pico es la contaminación del "ago #iticaca en 5uno), que incrementan los costos en los sistemas de depuración y tratamiento. "as enfermedades infecciosas transmitidas por diversos microorganismos presentes en las aguas contaminadas, se agrupan como sigue

2.1.!.1 Bacte&iana/ "os principales patógenos transmitidos por agua contaminada incluyen entre otros, a las bacterias causantes de 








encontrado en suelos donde puede vivir incluso en condiciones m!nimas de humedad.

2.1.!.2 0#&ica/ Entre los principales agentes v!ricos transmitidos por agua contaminada podemos citar entre otros, a 



Po!iomie!iti/ Está producida por un enterovirus (subgrupo poliovirus) que ocasiona una infección inicial en la faringe y en el intestino, despus fiebre, dolor y rigidez en los m$sculos del cuello y de la espalda. $eatiti A = E/ "a hepatitis % está producida por un hepatovirus y es el causante de una infección del h!gado. "a hepatitis E está producida por un calicivirus y presenta una alta mortalidad en mu&eres embarazadas con insuficiencia hepática.

2.1.!." P&oto>oa&ia/ Buchos protozoos, producen gastroenteritis y disenter!a que pueden resultar muy graves, sobre todo en personas inmunodeprimidas. 



Diente&#a amebiana/ Está producida por la Entamoeba histolytica, que se encuentra en el tracto intestinal en elevada proporción de individuos que viven en regiones donde las condiciones sanitarias son deficientes, producindoles ulceraciones intestinales con cuadros graves de deshidratación. y Ot&o protozoos como 0iardia, =ryptosporidium =yclospora >alantidium, entre otros, tambin infectan el tracto intestinal del hombre produciendo s!ntomas similares a los causados por la Entamoeba.

2.1.!.# $e!m#ntica/ =omo parásitos de la especie humana, existen unas cincuenta especies distintas de gusanos helmintos. El más com$n es el %scaris lumbricoides, cuyo mecanismo de transmisión es el agua contaminada con huevos de este nematelminto. 1tra infección es la parasitosis debida a la ingestión de aguas contaminadas con huevos de platelmintos de la especie #aenia solium, conocida vulgarmente como tenia o solitaria. 2.14. A)tode)&aci*n de !o c)e&o &eceto&e En general, las poblaciones se asientan a orillas de r!os y es all! precisamente, en ese cuerpo natural de agua, el lugar de evacuación de las aguas residuales. =uando el desagMe es directo, se denomina evacuación por dilución, y ha sido empleado por com$nmente por stas poblaciones, con poco o ning$n tratamiento. 3n proceso natural denominado autodepuración ha evitado problemas en muchos casos, pero la industrialización y la más creciente población urbana, y la m!nima construcción de plantas de tratamiento, han conllevado a una


contaminación severa de los cuerpos receptores, r!os, lagos y a$n mares. "os resultados de esta contaminación son a) 5resencia de microorganismos patógenos que convierten las aguas naturales en inseguras para el consumo, para la recreación, crianza de peces, mariscos y otras especies y peor a$n, debilitan el ecosistema. b) "a descomposición de la materia orgánica, reduce yNo elimina el ox!geno del agua, provocando una creciente eutroficación y la muerte de los peces. %demás de la producción de olores ftidos por su putrefacción. c)
2.14.J Qona de contaminaci*n = &ec)e&aci*n de !o &#o =uando se produce una excesiva contaminación orgánica, como es el caso de una gran cantidad de aguas residuales, pueden observarse zonas de contaminación y recuperación bastante bien definidas cada una de ellas se caracteriza por condiciones f!sicas, qu!micas y biológicas










Qona de de"&adaci*n/ Esta zona se establece por deba&o del punto de salida de la alcantarilla y se manifiesta porque el agua empieza a enturbiarse y oscurecerse. abrá descomposición de las materias sólidas, como los lodos del fondo, y se producirá la descomposición anaerobia (como se observa en la ?igura). 6e experimentará una progresiva reducción del ox!geno disuelto como resultado de la A>1, as! como la presencia de anh!drido carbónico y amoniaco. "as formas de vida más elevadas, especialmente los peces, morirán o se ale&arán de la zona y los hongos se hallarán presentes, pudiendo llegar a hacerse ostensibles en masas blancas o grisáceas sobre las ra!ces y palos sumergidos. En la porción más ba&a de esta zona, los hongos darán paso a las bacterias. En los depósitos de lodo aparecerán peque'os gusanos ro&os que ingieren el lodo y lo excretan en una forma tal que los otros organismos puedan actuar más fácilmente sobre l. Qona de decomoici*n acti,a. Esta zona, muy marcada en caso de contaminación severa, se caracteriza por la ausencia de ox!geno disuelto y por la descomposición anaerobia. =omo resultado de la descomposición y de los lodos, pueden aparecer burbu&as de gas liberado y las masas de lodo pueden llegar a alcanzar la superficie, formando una espuma negra el anh!drido carbónico y el amon!aco aumentan. El agua será grisácea o negra y se producirán olores de sulfh!drico o de otros compuestos de azufre, malolientes. "a vida microscópica estará constituida en su mayor parte por bacterias anaerobias. "os hongos habrán desaparecido en su gran mayor!a. "as formas de vida más elevadas se hallarán reducidas a los gusanos propios del lodo, a larvas de abe&orros y de otros insectos, como mosquitos y moscas 5sychoda (en superficies h$medas). Qona de &ec)e&aci*n. En las otras zonas, una gran parte de la materia orgánica se habrá sedimentado en el fondo donde sufrirá una lenta descomposición anaerobia en el seno de la corriente de agua. =omo resultado de ello, la A>1 del l!quido se desarrollará a una velocidad menor que aquella a que procederá la reaireación en la superficie del agua, y de este modo tiene lugar una recuperación que hace que el agua se vuelva más clara la proporción del lodo será menor y tendrá una apariencia más granular que en la zona precedente. El anh!drido carbónico y el amon!aco disminuyen en cambio, el ox!geno disuelto, los nitritos y lo nitratos aumentan. El contenido bacteriano tiende a disminuir, puesto que disminuye el suministro de alimentación, y las bacterias presentes son de tipo aerobio. "os hongos reaparecerán sólo hasta cierto punto, as! como las algas verdeazuladas y las verdes propiamente dichas. Rstas ayudan a la reaireación mediante el consumo de nitratos y de anh!drido carbónico y la consiguiente liberación de ox!geno, que ayuda a una ulterior satisfacción de la A>1. En la porción más ba&a se hallarán tambin presentes las diatomeas y aparecerán asimismo los protozoos, los rot!feros y los crustáceos. %parecerán igualmente las plantas acuáticas mayores y los peces más resistentes a la contaminación. Qona de a")a c!a&a. %qu! la corriente habrá recuperado la apariencia de las aguas naturales. #endrá el plancton normal de las aguas limpias. Este plancton, debido al efecto fertilizante de la contaminación previa, puede hallarse en gran cantidad, y su presencia estimulará la abundancia de peces, que serán del tipo menos resistente, incluyendo los de dif!cil pesca. 6e habrá conseguido el 7equilibrio del ox!geno8, es decir, el ox!geno


disuelto en cantidad superior a la A>1, y puede decirse que la recuperación es completa. o t l e u s i d o n e g ! x o e d n ó i c a r t n e c n o =

5unto de descarga del agua residual 1x!geno ag uas arriba de la descarga

Aisminución de óxigeno ante el aumento de la A>1 en las descargas

1x!geno inicial despus de la mezcla

4egión anaerobia

Aistancia o tiempo ?<034%) 1 y de los sólidos sedimentables en una corri ente con capacidad de asimilación limitada.

Aurante el proceso de autodepuración se habrá reducido la cantidad de colibacilos y organismos patógenos debido al hecho de encontrarse en circunstancias desfavorables, as! como a la acción de organismos voraces. Es cierto, sin embargo, que sobrevivirán algunos que se hallarán presentes en la zona de aguas claras. 5or lo tanto, puede tomarse como una verdad axiomática que el agua, una vez contaminada por los organismos patógenos, no será segura para la bebida a menos que reciba un tratamiento adecuado.


III PROCESOS EN EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES .1 GENERALIDADES % medida que las poblaciones van desarrollándose, incrementan geomtricamente los problemas ambientales en la #ierra. "a contaminación ambiental está directamente relacionada al crecimiento poblacional, la demanda de recursos y servicios, el avance de la tecnolog!a, y sobre todo, a la inculturalidad de los pueblos que no toman en serio las consecuencias presentes y futuras del deterioro ambiental y las repercusiones en las generaciones que nos precederán. Ae all! la importancia de desarrollar una cultura del ciclo del agua de consumo humano, que se circunscribe en la captación del agua del medio natural (r!os, lagos, etc.), su respectiva potabilización, conducción a los centros urbanos y rurales, la consecuente distribución del agua a nivel de usuarios, la recolección de


las aguas residuales por medio del alcantarillado municipal, su tratamiento, reJuso yNo descargas a los cuerpos receptores, reJiniciando nuevamente el ciclo. 5recisamente, el tratamiento de las aguas residuales como parte del ciclo del agua de consumo humano, se convierte en el proceso más importante, delicado y responsable de ste ciclo, en la medida que debe conllevar a su reutilización.

?ig. .* =iclo del agua de consumo humano

%ctualmente, los avances tecnológicos en cuanto a tratamiento de aguas residuales se refiere, tienen un desarrollo significativo, permitiendo no solo la purificación de aguas para un reJuso agr!cola, sino para el consumo humano. 6in embargo, no hay a$n las normas que definan los l!mites m!nimos permisibles de aguas recicladas para ste consumo. El dise'o de las plantas de tratamiento de aguas residuales, guarda una similitud al proceso natural de autoJpurificación de las aguas, por e&emplo, removiendo la mayor parte de los sólidos en suspensión (66) como se da en el tratamiento primario, reduciendo la A>1 (su s!mil es el tratamiento secundario), los patógenos y menos de la mitad del nitrógeno y fósforo (como sucede en el tratamiento terciario). "o que muchas veces no se prev, son las aguas pluviales que ingresan a las redes colectoras y buzones, sobrecargándolos de arenas, basuras y elementos gruesos, que deben ser eliminados en un previo tratamiento como re&illas o desarenadores. ?inalmente, las aguas residuales domsticas deben ser consideradas, no solo como contaminantes de la salud humana, sino como un atentado a la naturaleza o propiamente dicho, el medio ambiente. 5or eso la obligatoriedad de su tratamiento en todos los asentamientos humanos, por más peque'os que sean y por más ale&ados que se encuentren.

.2 INGENIERIA BASICA DEL PROYECTO DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES .2.1 Te&mino!o"#a B%ica


En general, la terminolog!a que se incluye en el texto, se ha extra!do de la 2orma 16 ;+; 5lantas de tratamiento de aguas residuales. %gua residual %gua que ha sido usada por una comunidad o industria y que contiene material orgánico o inorgánico disuelto o en suspensión.  %gua residual domstica %gua de origen domstico, comercial e institucional que contiene desechos fisiológicos y otros provenientes de la actividad humana.  %gua residual municipal 6on aguas residuales domsticas. 6e puede incluir ba&o esta definición a la mezcla de aguas residuales domsticas con aguas de drena&e pluvial o con aguas residuales de origen industrial, siempre que estas cumplan con los requisitos para ser admitidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.  Aemanda bioqu!mica de ox!geno (A>1) =antidad de ox!geno que requieren los microorganismos para la estabilización de la materia orgánica ba&o condiciones de tiempo y temperatura espec!ficos (generalmente G d!as y a -;@=).  Aemanda qu!mica de ox!geno (AW1) Bedida de la cantidad de ox!geno requerido para la oxidación qu!mica de la materia orgánica del agua residual, usando como oxidante sales inorgánicas de permanganato o dicromato de potasio.  Aigestión aerobia Aescomposición biológica de la materia orgánica del lodo, en presencia de ox!geno.  Aigestión anaerobia Aescomposición biológica de la materia orgánica del lodo, en ausencia de ox!geno.  "aguna aerada Estanque para el tratamiento de aguas residuales en el cual se inyecta ox!geno por acción mecánica o difusión de aire comprimido.  "aguna aerobia Estanque con alta producción de biomasa.  "aguna anaerobia Estanque con alta carga orgánica en la cual se efect$a el tratamiento en la ausencia de ox!geno. Este tipo de laguna requiere tratamiento posterior complementario.  "aguna de estabilización Estanque en el cual se descarga aguas residuales y en donde se produce la estalibilización de materia orgánica y la reducción bacteriana.  "aguna de descarga controlada Estanque de almacenamiento de aguas residuales tratadas, normalmente para el reuso agr!cola, en el cual se embalsa el efluente tratado para ser utilizado en forma discontinua, durante los per!odos de mayor demanda.  "aguna de lodos Estanque para almacenamiento, digestión o remoción del l!quido del lodo.  "aguna de maduración Estanque de estabilización para tratar el efluente secundario o aguas residuales previamente tratadas por un sistema de lagunas, en donde se produce una reducción adicional de bacterias. "os trminos 7lagunas de pulimento8 o 7lagunas de acabado8 tienen el mismo significado.  "aguna facultativa Estanque cuyo contenido de ox!geno var!a de acuerdo con la profundidad y hora del d!a. En el estrato superior de una laguna facultativa 


existe una simbiosis entre algas y bacterias en presencia de ox!geno, y en los estratos inferiores se produce una biodegradación anaerobia.  "echo de secado #anques de profundidad reducida con arena y grava sobre drenes, destinado a la deshidratación de lodos por filtración y evaporación.  En activado "odo constituido principalmente de biomasa con alguna cantidad de sólidos inorgánicos que recircula del fondo del sedimentador secundario al tanque de aeración en el tratamiento con lodos activados.  1x!geno disuelto =oncentración de ox!geno solubilizado en un l!quido.  p "ogaritmo con signo negativo de la concentración de iones hidrógeno, expresado en moles por litro.  5lanta de tratamiento 1, sólidos en suspensión) con el correspondiente aporte per cápita (g A>1N(hab.d) o g 66N (hab.d)).  5retratamiento 5rocesos que acondicionan las aguas residuales para su tratamiento posterior.  5roceso biológico %similación por bacterias y otros microorganismos de la materia orgánica del desecho, para su estabilización.  5roceso de lodos activados #ratamiento de aguas residuales en el cual se somete a aeración una mezcla (licor mezclado) de lodo activado y agua residual. El licor mezclado es sometido a sedimentación para su posterior recirculación o disposición de lodo activado.  4eactor anaerobio de flu&o ascendente 5roceso continuo de tratamiento anaerobio de aguas residuales en el cual el desecho circula en forma ascendente a travs de un manto de lodos o filtro, para la estabilización parcial de la materia orgánica. El desecho fluye del proceso por la parte superior y normalmente se obtiene gas como subproducto.  6edimentación primaria 4emoción de material sedimentable presente en las aguas residuales crudas. Este proceso requiere el tratamiento posterior del lodo decantado.  6edimentación secundaria 5roceso de separación de la biomasa en suspensión producida en el tratamiento biológico.  6ólidos activos 5arte de los sólidos en suspensión volátiles que representan a los microorganismos.  #ratamiento avanzado 5roceso de tratamiento fisicoqu!mico o biológico para alcanzar un grado de tratamiento superior al tratamiento secundario. 5uede implicar la remoción de varios parámetros como remoción de sólidos en suspensión (microcribado, clarificación qu!mica, filtración, etc.) remoción de comple&os orgánicos disueltos (absorción, oxidación qu!mica, etc.) remoción de compuestos inorgánicos disueltos (destilación, electrodiálisis, intercambio iónico, ósmosis inversa, precipitación qu!mica, etc.) remoción de nutrientes (nitrificaciónJdenitrificación, desgasificación del amon!aco, precipitación qu!mica, asimilación, etc.).  #ratamiento anaerobio Estabilización de un desecho orgánico por acción de microorganismos en ausencia de ox!geno.  #ratamiento biológico 5rocesos de tratamiento que intensifica la acción de los microorganismos para estabilizar la materia orgánica presente.


#ratamiento convencional 5roceso de tratamiento bien conocido y utilizado en la práctica. 0eneralmente se refiere a procesos de tratamiento primario o secundario y frecuentemente se incluye la desinfección mediante cloración. 6e excluyen los procesos de tratamiento terciario o avanzado.  #ratamiento con&unto #ratamiento de aguas residuales domsticas e industriales en la misma planta.  #ratamiento de lodos 5rocesos de estabilización, acondicionamiento y deshidratación de lodos.  #ratamiento primario 4emoción de una considerable cantidad de materia en suspensión sin incluir la materia coloidal y disuelta.  #ratamiento qu!mico %plicación de compuestos qu!micos en las aguas residuales para obtener un resultado deseado comprende los procesos de precipitación, coagulación, floculación, acondicionamiento de lodos, desinfección, etc.  #ratamiento secundario 2ivel de tratamiento que permite lograr la remoción de materia orgánica biodegradable y sólidos en suspensión.  #ratamiento terciario #ratamiento adicional al secundario. 

.2.2

Uti!idad de !a P!anta de T&atamiento de A")a Reid)a!e PTAR6 ay que observar a las plantas de tratamiento de aguas residuales (5#%4), no solo como una unidad de transformación de los efluentes residuales domsticos o industriales, de transformación de la materia orgánica o en algunos casos de separaciónde un componente mineral. 6i bien es cierto, deben cumplir una obligación legal y la presión de la %utoridad %mbiental, deben ser proyectadas con una visión mucho más grande, más futurista, haciendo que se convierta en un medio de análisis y diagnóstico del aforo y caracterización de las aguas residuales, de la eficiencia delconsumo de agua, la concepción y el estado del sistema de alcantarillado, lasinfiltraciones, las conexiones il!citas y la validez de la pol!tica tarifaria en la industria, el análisis de los procesos productivos, por e&emplo, industria cárnica, papelera, aceitera, delevaduras, etc., donde se puede determinar las prdidas de materia prima y el gasto de insumos. Bás a$n, con una administración óptima, las 5#%4 pueden tambin volverse unas herramientasinsospechadas para el Aesarrollo de la Econom!a y de la 6ociedad, por e&emplo en el diagnóstico de las entidades p$blicas y privadas. El impacto de las 5#%4 sobre el Aesarrollo Económico, puede concebir dos niveles a) El costo de inversión y de operación para el tratamiento del agua hasta el nivel deremoción exigido por la "ey, y en consecuencia la tarifa al usuario final b) "os aportes de las 5#%4 a la Econom!a productiva, es decir, cualquier nuevo proyecto de tratamiento, con cualquier tecnolog!a, debe incluir criterios para evaluar lasostenibilidad del proyecto en el tiempo, tanto a


corto plazo (costos de operación y mantenimiento cargados al usuario), como a largo plazo (permitiendo el reJuso en agricultura, industria y a$n poblacional), tomando en consideración, una salud poblacional adecuada, el agua tratada y controlada, el medio ambiente me&orado y finalmente un desarrollo más sostenible y óptimo de la sociedad. En consecuencia, las 5#%4 deben ser unidades de tratamiento de aguas residuales que permitan a la autoridad municipal por intermedio de las E56 (Empresas 5restadoras de 6ervicios de 6aneamiento), no solo cumplir con la obligación legal ambiental y con las expectativas de parte de su población sino sobre todo, tener un impacto de orden económico y financiero aceptable, aprovechando adecuadamente el agua tratada (en la industria, la miner!a, u otras actividades económicas) y la materia orgánica (lodos) y los nutrientes en la agricultura, sin de&ar de mencionar la producción de bioJgas. Ello, con el beneficio de la reducción tarifaria para el usuario. "o mencionado será posible, cuando la autoridad municipal decida la construcción e implementación de 5#%4s con esa visión, arriesgando decisiones populistas en relación a decisiones tcnico económicas, que finalmente serán más beneficiosas en el desarrollo local.

.2.

In"enie&#a B%ica de &o=ecto a&a !a PTAR 3na 5#%4, por su importancia en la depuración de las aguas residuales domsticas, contribuyendo en la salud de la población y conservación del medio ambiente, debe ser adecuadamente dise'ada y construida. Ello obliga a seleccionar y analizar los diagramas de flu&o de los procesos viables, que exige el conocimiento teórico y la experiencia práctica. "as principales actividades de la planeación y dise'o de una planta de tratamiento, que en general es la ingenier!a básica del proyecto, son preparación de diagramas de flu&o de procesos, obtención de los datos básicos de dise'o, balances de sólidos, l!neas piezomtricas e implantación. Aeterminada la calidad del efluente requerida, el dise'o de la planta se realizaseg$n la siguiente secuencia       

 

%lternativas de diagramas de flu&o %foro, muestreo y pruebas detratabilidad 6elección de criterios de dise'o Aimensionamiento de las instalaciones f!sicas 5reparación de balances de sólidos Aistribución en el terreno de las instalaciones f!sicas 5reparación de perfiles hidráulicos Elaboración de los planos, especificaciones y costos 1rientación básica para el dise'o

.2..1 A!te&nati,a de dia"&ama de '!)-o


Aiagrama de flu&o es el agrupamiento ordenado y secuencial de operaciones y procesos unitarios para lograr un ob&etivo espec!fico de tratamiento."os diagramas de flu&o se elaboran en base a las caracter!sticas de las aguas residuales a tratar, los ob&etivos del tratamiento y, si están disponibles, los resultados de las pruebas del agua a tratarse. Aentro de las alternativas de diagramas de flu&o evaluadas, se seleccionan las me&ores en función de su comportamiento, implantación f!sica, requerimientos de energ!a y costo. Aependiendo de los constituyentes a eliminarse, se depuran los diferentes diagramas de flu&o utilizando las operaciones y procesos unitarios, dependiendo tambin de los siguientes factores Experiencia del proyectista. =riterios sobre la aplicación de mtodos de tratamiento (tanto de laempresa consultora, como de las entidades competentes SB<2%B, %2%, 632%66, municipalidades, E56s). Aisponibilidad de proveedores de equipos necesarios para los mtodos seleccionados de tratamiento. Báximo provecho a obtenerse de las instalaciones existentes.  =ostos de construcción iniciales y costos de operación y mantenimiento.  





?igura .*Aiagrama de flu&o t!pico de tratamiento de agua residual paraniveles de calidad de tratamiento secundario.

".2.".2 A'o&o? m)et&eo = &)eba de t&atabi!idad "as pruebas de tratabilidad, son pruebas a escala que se llevan a cabo en laboratorio y cuyos resultados se emplean para establecer dosis aproximadas de sustancias qu!micas y paraobtener coeficientes cinticos. El propósito es 



Establecer si las operaciones y procesos unitarios son adecuados para el tratamiento del agua residual espec!fica. 1btener los datos e información necesaria para el dise'o de las operaciones y procesos unitarios.


El muestreo y medición del caudal de aguas residuales son dos actividades imprescindibles parael dise'o de la planta. El propósito del muestreo es colectar una porción de aguas residuales lo suficientemente peque'a en volumen para ser mane&ada convenientemente en el laboratorio y que, no obstante esto, sea representativa del agua residual que se va a examinar. El programa de muestreo está en base al tipo de muestra a colectar. "a muestra puede ser instantánea o compuesta. 



3na muestra instantánea consiste en colectar todo el volumen a examinar en un mismo tiempo, representando las caracter!sticas de las aguas residuales solamente para la hora en la que se toma. 6e utilizan cuando las aguas residuales mantienen su caudal y caracter!sticas estables o cuando las descargas son intermitentes. 3na muestra compuesta se logra con la colección de aguas residuales en forma continua durante un intervalo de tiempo dado, o bien con la composición de varias muestras instantáneas tomadas a cada cierto tiempo. Esta muestra representa el promedio de las caracter!sticas a medir durante el tiempo que dure su colección.

"a 2#E 16 ;+;, en su numeral I.I.I, especifica la importancia de los estudios de tratabilidad biológica 7 es determinar en forma e#perimental el comportamiento de la biomasa que llevar! a cabo el trabajo de biodegradación de la materia org!nica, frente a diferentes condiciones clim!ticas y de alimentación( $n algunas circunstancias se tratar! de determinar el comportamiento del proceso de tratamiento, frente a sustancias inhibidoras o tó#icas8. "os resultados más importantes de estos estudios son   



"as constantes cinticas de biodegradación y mortalidad de bacterias "os requisitos de energ!a (ox!geno) del proceso "a cantidad de biomasa producida, la que debe tratarse y disponerse posteriormente y "as condiciones ambientales de dise'o de los diferentes procesos.

.2.. Se!ecci*n de c&ite&io de die:o "uego de haberse definido uno o más diagramas de flu&o, se seleccionan los criterios de dise'o, en base a la teor!a, literatura especializada, resultados de pruebas de tratabilidad y fundamentalmente la experiencia del proyectista. "os datos com$nmente requeridos son gasto medio, gasto extraordinario, carga media diaria de A>1 y carga media diaria de 66. %doptado el proceso de dise'o a utilizar, se identifican los criterios para el dise'o . "a 2#E 16 ;+;, sobre 5lantas de #ratamiento de %guas residuales, en el numeral I.-., especifica que una vez determinado el grado de tratamiento requerido, el estudio de factibilidad debe tener los siguientes componentes 

=aracterización de aguas residuales domsticas e industriales


      

Aemanda bioqu!mica de ox!geno (A>1) G d!as y -;@= Aemanda qu!mica de ox!geno (AW1) =oliformes fecales y totales 5arásitos (principalmente nematodos intestinales) 6ólidos totales y en suspensión incluido el componente volátil 2itrógeno amoniacal y orgánico y 6ólidos sedimentables.

.2.. Dimenionamiento de !a oe&acione = &oceo )nita&io 6eleccionados los procesos de dise'o, se dimensionan las operaciones y procesos unitarios requeridos, para determinar las obras necesarias para su implantación. 5or e&emplo, por restricciones impuestas por el tama'o del predio, podr!a ser necesario cambiar de tipo de tanque en tama'o o forma.

.2.. Ba!ance de *!ido El balance de sólidos se realiza para cada diagrama de flu&o de proceso seleccionado. "os balances de sólidos deben efectuarse para los gastos medio y máximo extraordinario. "a elaboración de un balance de sólidos consiste en determinar las cantidades de sólidos que entran y salen de cada operación o proceso unitario estos datos son importantes en el dise'o de las instalaciones de procesamiento de lodos. 6u análisis se hace mediante el principio de conservación de la masa es decir, se calculan las cantidades de sólidos que entran y salen de cada operación o proceso unitario. "a 2#E 16 ;+; establece en el numeral I..G, que 7 en sistemas nuevos se determinar! el caudal medio de dise=o tomando como base la población servida, las dotaciones de agua para consumo humano y los factores de contribución contenidos en la norma de redes de alcantarillado, consider!ndose adem!s los caudales de infiltración y aportes industriales8.

.2.. Dit&ib)ci*n en e! te&&eno de !a inta!acione '#ica Aeterminadas las dimensiones en función a los criterios de dise'o, se desarrollan varios planteamientos de distribución f!sica de la planta de acuerdo con las restricciones del terreno. 5ueden minimizarse tuber!as, agrupar


instalaciones relacionadas, etc. =uidando de no eliminar áreas verdes y menos expansiones futuras. "os factores a tomar en cuenta en el dise'o de una 5#%4, son  0eometr!a del terreno disponible para la 5#%4 #opograf!a =ondiciones del suelo y de las cimentaciones  "ocalización del efluente y del punto de vertido %ccesos para el transporte #ipos de procesos considerados Efectos sobre la longitud de las conducciones entre unidades de la planta Eficiencia de los procesos  

   

  



?iabilidad y econom!a de operación Esttica
"uadro 3+1! peraciones  procesos unitarios u*liados para eli#inar la #aor'a de conta#inantes presentes en el agua residual =12#%B<2%2#E

6ólidos suspendidos

Bateria orgánica biodegradable

5atógenos

2itrógeno 2utrientes

?ósforo Bateria orgánica refractaria

15E4%=<12 32<#%4<%, 541=E61 32<#%4<1, 1 6<6#EB% AE #4%#%B

Betales pesados 6ólidos inorgánicos disueltos

6istemas de tratamiento por evacuación al terreno 5recipitación qu!mica
?uente Betcalf  Eddy.

.2..J Pe&'i!e +id&%)!ico =oncluido el dimensionado preliminar de las instalaciones e interconexiones de tuber!a, se elaboran los perfiles hidráulicos para los caudales pico (máximo extraordinario) y medio. "os perfiles hidráulicos se elaboran para asegurar que el gradiente hidráulico es el adecuado para desarrollar un flu&o por gravedad del agua residual a travs de las instalaciones de tratamiento, para establecer alturas de impulsión requeridas por las bombas (cuando el bombeo sea necesario) y para asegurar que las instalaciones de la planta no sean inundadas o que el agua alcance cotas no previstas durante los periodos de gasto punta.

.2.. P!ano de cont&)cci*n = eeci'icacione t@cnica El $ltimo paso del dise'o, es la elaboración de los planos de construcción y especificaciones tcnicas, que permitan estimar el costo final.

.2.

Sitema de t&atamiento de a")a &eid)a!e 3n sistema de tratamiento de %guas residuales, está compuesto por una combinación de operaciones y procesos unitarios dise'ados para reducir ciertos constituyentes del agua residual a un nivel aceptable. 6in embargo, hay operaciones $nicas en algunos aspectos, en todos los sistemas de tratamiento de aguas residuales. % travs de los a'os se ha formalizado un agrupamiento general de operaciones y procesos unitarios de acuerdo con los contaminantes que serán tratados (ver cuadro siguiente). "os sistemas de tratamiento de agua residual se dividen frecuentemente en subsistemas primario, secundario y terciario. "a figura .* muestra las opciones de tratamiento del agua residual en cada subsistema. El propósito del tratamiento primario es remover materiales sólidos del influente a la planta. "os residuos grandes pueden retirarse mediante re&as o pueden reducirse de tama'o usando dispositivos de molienda o desbaste. "os sólidos inorgánicos se remueven en canales desarenadores, y buena parte de los sólidos suspendidos orgánicos se remueve por sedimentación.


?igura .* 6ubsistemas de tratamiento de agua residual

"a 2#E 16 ;+;, y la literatura especializada establecen un orden en los procesos de dise'o de una 5#%4 









T&atamiento &e!imina& , en el cuál se considera espec!ficamente para tratamientos de aguas residuales municipales, las cribas o re&as de gruesos y los desarenadores. T&atamiento &ima&io, cuyo ob&etivo es la remoción de sólidos orgánicos e inorgánicos sedimentables, para disminuir la carga en el tratamiento biológico. "os sólidos removidos en el proceso tienen que ser procesados antes de su disposición final. T&atamiento ec)nda&io, considera los procesos biológicos con una eficiencia de remoción de A>1 soluble mayor a 9;H, pudiendo ser de biomasa en suspensión o biomasa adherida, e incluye los sistemas de lagunas de estabilización, lodos activados (incluidas zan&as de oxidación y otras variantes), filtros biológicos y módulos rotatorios de contacto. Dein'ecci*n? que permite la reducción de bacterias a travs de procesos de tratamiento. 6olamente en el caso que el cuerpo receptor demande una alta calidad bacteriológica, se considerará la desinfección de efluentes secundarios o terciarios, en forma intermitente o continua. "a desinfección de desechos crudos o efluentes primarios no se considera una opción tcnicamente aceptable. T&atamiento te&cia&io? se aplica cuando el grado del tratamiento fi&ado de acuerdo con las condiciones del cuerpo receptor o de aprovechamiento sea mayor que el que se pueda obtener mediante el tratamiento secundario, se deberán utilizar mtodos de tratamiento terciario o avanzado.


T&atamiento de !odo? previa deshidratación por diversos mecanismos, se preparan los lodos para determinar su disposición final, pudiendo utilizarse como nutriente agr!cola generalmente.



. TRATAMIENTO PRELIMINAR DE AGUAS RESIDUALES El agua residual contiene una variedad de sólidos de distintas formas, tama'os y densidades. 5ara removerlos se requiere una combinación de las operaciones unitarias previas al tratamiento primario. Estas obras de llegada, son el con&unto de estructuras ubicadas entre el punto de entrega del emisor y los procesos de tratamiento preliminar. En trminos generales dichas estructuras deben dimensionarse para el caudal máximo horario (2#E 16 ;+;). 5revio a la determinación del caudal medio de dise'o, debe considerarse el horizonte de dise'o (entre -; y ; a'os seg$n la 2#E 16 ;+; en su art. I..+). %demás deben considerarse los siguientes parámetros  

5oblación total y servida por el sistema =audales medios de origen domstico, industrial y de infiltración al sistema de alcantarillado y drena&e pluvial



=audales máximo y m!nimo horarios %porte per cápita de aguas residuales domsticas



%porte per cápita de A>1, nitrógeno y sólidos en suspensión





Basa de descarga de contaminantes, tales como A>1, nitrógeno y sólidos y



=oncentraciones de contaminantes como A>1, AW1, sólidos en suspensión y coliformes en el agua residual.

En s!ntesis, los elementos de la planta de tratamiento que corresponden al subsistema primario son los siguientes *. 1bras o emisor de llegada -. Elementos preparatorios a) 4e&illas (o desmenuzador) para separar (o reducir) el material basto b) Aesarenadores para separar la arena

"os emisores son la parte de la red de alcantarillado que conducen el agua residual a la planta de tratamiento, y de sta al sitio de vertido final. "os emisores se dise'an para operar a gravedad o a presión, decisión que depende de las condiciones particulares de cada proyecto.


"a parte del emisor que conduce el efluente de agua residual tratada puede ser un canal a cielo abierto, pero la parte del emisor que conduce el influente de agua residual cruda es una tuber!a, que sólo se encontrará totalmente inundada durante o inmediatamente despus de una precipitación pluvial su dise'o debe obedecer al caudal máximo horario como ya se mencionó. "as operaciones para eliminar los ob&etos grandes y la arena, &unto con la medición del gasto, son denominadas frecuentemente tratamiento preliminar, en algunos casos se considera como parte integral del tratamiento primario.

..1 CAUDAL DE DISEO Y CANAL DE ENTRADA Ca)da! de die:o de !o emio&e/ es el caudal máximo extraordinario del proyecto, en el tramo comprendido entre la red y la planta de tratamiento, y el caudal del efluente tratado para el tramo existente entre la planta y el sitio de vertido final. El caudal de aguas residuales domsticas y municipales, dependerá especialmente de      

2$mero de habitantes (población) =onsumo de agua potable (dotación) =oeficiente de retorno (usualmente entre ;,; y ;,9G). =audales de aguas pluviales e infiltración =onexiones erradas y clandestinas %portes institucionales, comerciales e industriales

El caudal medio diario ("Ns) aportado a un sistema de tratamiento será

Qmed  Qdom  Qind  Qcom  Qinst Aonde

Wmd, Wdom, Wind, Wcom, Winst,

caudal medio diario de aguas residuales ("Ns) aporte de aguas residuales de origen domstico ("Ns) aporte de aguas residuales de origen industrial ("Ns) aporte de aguas residuales de origen comercial ("Ns) aporte de aguas residuales de origen institucional ("Ns)

".".1.1 Ao&te dom@tico/ El caudal domstico corresponde al aporte de aguas residuales derivado de las actividades humanas en las zonas residenciales. 6e calcula a partir del consumo de agua potable por persona (dotación), considerando que sta Jen su mayor porcenta&eJ es retornada al alcantarillado (entre un ; y 9GH, que corresponde al coeficiente de retorno sanitario) y el n$mero de habitantes. El coeficiente de retorno es la fracción porcentual del consumo total de agua potable que es usada en el hogar (por e&emplo, descarga de sanitarios, ducha, lavado de manos, etc.) y que se transforma en agua residual. Este valor se estima entre el ; y el 9GH, con lo cual, los coeficientes de retorno sanitario se


encuentran entre ;,; y ;,9G. 5ara el caso de 5uno (5er$), por ser un clima fr!o se estima en ;,G. El caudal domstico se calcula con la siguiente relación

Qdom  Aonde

>dom ) C ;

Dotación * P * C n 86400

=orresponde al aporte de aguas residuales de las actividades domsticas ("Ns). : -otación o cantidad de agua potable consumida por habitante y por d!a ("Nhabd). : + $ mero de habitantes proyectado para el periodo de dise'o asignado. : C oeficiente de retorno sanitario (entre ;,; y ;,9G, pero usualmente se utiliza ;,9;). :

Bayor consumo y menor consumo en "ima 5er$

Tab!a 14. 0a!o&e de con)mo dom@tico e ind)t&ia! o& ci)dade. #abla . =onsumo de agua potable seg$n zonas de la 5rovincia de "ima. %'o -;** Lona "itrosNhab.Nd!a Biles de m 5orcenta&e "ima =entro -;+.* *I,:G: I;H "ima 2orte +G.G 9*,*I--H "ima 6ur 9.9 G,G-+ *GH "ima Este +I. 9-,*G+ -H "ima 5rovincia **9.:;,I9: *;;H 1bservatorio ambiental de "ima httpNNDDD.mml.peNambienteNobservatorioNindicaroresNconsumoJdomesticoJdeJaguaJporJ personaN

".".1.2 Ao&te ind)t&ia!/ 5ueden estimarse unos valores de aporte de aguas residuales industriales de entre ;,I a *,G "Ns por hectárea de suelo de uso industrial, dependiendo del nivel de industrialización de la población.


".".1." Ao&te come&cia! e intit)ciona!/ 5uede adoptarse un valor de ;,G "Ns por hectárea de suelos de uso comercial e institucional. ".".1.# Ao&te adiciona!e/ "as conexiones erradas (drena&es de aguas de lluvia conectados a la red sanitaria en zonas donde hay alcantarillado separado), pueden sumar al flu&o de aguas residuales, unos ;,- "Nsha. Ae igual manera, en poca de lluvias, hay que considerar el incremento del caudal por aportes de agua de lluvia a los colectores, estimándose en unos - "Nsha, m!nimamente, pudiendo incrementarse en relación a estudios hidrológicos de la zona. %l respecto, la 2#E 16 ;+; en el acápite I..*;, se'ala que, el caudal de aguas pluviales no será considerado, los caudales en exceso provocados por el drena&e pluvial serán desviados antes del ingreso a la planta de tratamiento mediante estructuras de alivio. %l respecto, es importante mencionar que tal hecho es prácticamente imposible, considerando que las aguas provenientes de lluvia, se mezclan con las aguas residuales. 3na vez se haya estimado el caudal medio diario 7 >md 8 con la suma de los aportes de aguas a la red de alcantarillado, deben estimarse el caudal m!nimo y el caudal punta que puede llegar, en un momento determinado, al sistema de tratamiento. "as oscilaciones abruptas de caudal pueden causar disminución en la eficiencia del tratamiento y fallas a nivel hidráulico en las unidades. 5or esta razón, debe preverse y evaluarse el funcionamiento de cada unidad y componente de la planta de tratamiento con cada uno de estos caudales (m!nimo, medio y punta). a estimación de los caudales mínimo, medio y punta, de aguas residuales, deber! estar apoyada nicamente en mediciones in situ( ?am!s deber!n tomarse supuestos, e#presiones empíricas y otras formulaciones matem!ticas como valores de dise=o(

"ozanoJ4ivas (-;*-), recomienda algunas fórmulas emp!ricas en función al tama'o de la población, para determinar el caudal m!nimo y el caudal máximo horario o punta, como se detalla

a norma peruana /S(5@5, denomina “caudal m!#imo horario 7 >

Aidrológica de Caudales de *guas ;esiduales en Sistemas de *lcantarillado de Blujo -ecantado, 5519(

".".1.! Cana! de ent&ada a !a P!anta de T&atamiento de A")a Reid)a!e/ "a entrada de aguas residuales a la 5#%4, generalmente se hace mediante un canal de sección rectangular. Aependiendo de las condiciones topográficas, este canal se proyectará antes del pozo de muy gruesos o despus de este, siempre anterior a la unidad de desbaste o re&illa. Este canal deberá tener un ancho y profundidad m!nimo, con un área vertical $til, mayor o igual a las dimensiones del colector de aguas residuales que conduce el caudal a la depuradora. "os criterios básicos de dise'o se exponen en la #abla *-. #abla *-. =riterios de dise'o para el canal de entrada ("ozanoJ4ivas, Baterial de clase para las asignaturas de #ratamiento de %guas 4esiduales, -;*-).

Pa&%met&o %ltura m!nima de lámina de agua Qelocidad de flu&o en el canal >orde libre (por encima del caudal punta al final del periodo de dise'o) =oeficiente de rugosidad de Banning

0a!o& o &an"o ;, m (a caudal medio) ;,: a *,; mNs (a caudal medio) ;, a ;,I m ;,;*I (independientemente del material de construcción)

%l respecto del dise'o de canales la 2#E 16 ;+; en el acápite G..*.I especifica El dise'o de los canales se efectuará para las condiciones de caudal máximo horario, pudiendo considerarse las siguientes alternativas 





#res canales con cribas de igual dimensión, de los cuales uno servirá de by pass en caso de emergencia o mantenimiento. En este caso dos de los tres canales tendrán la capacidad para conducir el máximo horario Aos canales con cribas, cada uno dimensionados para el caudal máximo horario 5ara instalaciones peque'as puede utilizarse un canal con cribas con by pass para el caso de emergencia o mantenimiento.

?oto . =anal de ingreso a una 5#%4. ?oto Oilliam %ntonio "ozanoJ4ivas

E&emplo


En la ciudad de =hucuito S 5uno, se va a dise'ar la planta de tratamiento de aguas residuales, para el efecto se a calculado el caudal medio diario en 9; lNs, con una velocidad de flu&o de ;.:G mNs. El colector de la red de desague es de *-8, con una pendiente de -H. Es necesario calcular el canal de entrada a la 5#%4. 6olución 5ara cumplir con lo especificado en la 2#E 16 ;+;, se dise'arán dos canales de igual dimensión, actuando uno de ellos para mantenimiento, por medio de un by pass. =omo el colector de entrada es de *-8, entonces su área transversal se calcula con la relación

At  

D 2 4

 3.1416 *

(12 * 0.0254) 2 4

 0.07297  0.073m 2

5or tanto, el canal deberá proyectarse con un área $til igual o mayor a ;.; m-. El área mo&ada del canal está dada por su ancho y dos veces su altura. %sumiendo un canal de sección cuadrada

Q  A * V

A 

Q V



0.080 0.65

-espejando,

 0.123077  0.123.m 2

Esta área mo&ada es mayor a la del colector de entrada. %sumiendo una sección cuadrada, el canal tendrá unas dimensiones de ;,G m de ancho y ;,G m de altura $til (lámina de agua). "a pendiente requerida para el canal, en estas condiciones, se determina con la fórmula de Banning

V 

1 n

2

1

R 3 S 2

despejando S 2

S

  2 2   0.65 * 0.014 0.074   V * n       0.667      0 . 123    R   2.869     0.35 * 0.35 * 0.35 

0.00067



0.07%


..2 C&ibado o &e-i!!a "as aguas residuales llegan por gravedad a travs de un emisor, hasta la entrega en la planta de tratamiento de aguas residuales. "os materiales sólidos y bastos (cáscaras de fruta, harapos, palos, trozos de papel, madera, etc.), que frecuentemente ingresan en el sistema de alcantarillado, se separan pasando las aguas a travs de re&illas, hechas con varillas de hierro paralelas. El propósito del cribado (que es la primera operación preliminar), es proteger a las bombas y otros equipos electromecánicos y prevenir el atascamiento de válvulas. "as cribas o re&illas, están inclinadas con respecto al piso del canal y pueden ser de dos tipos generales de limpieza manual y de limpieza mecánica. 6e recomienda instalar re&illas de limpieza manual para gastos menores que ;.;G mNs cuando el gasto es igual o mayor, es conveniente utilizar re&illas con limpieza mecánica. "as re&as de limpieza manual se instalan con una inclinación de ; a :; o con respecto al plano horizontal, en cambio, las re&as de limpieza mecánica tienen una inclinación mayor, que va de :; a +; o. "as barras de las re&as, pueden tener una separación grande, de G a *; cm, o peque'a, de - a I cm. %l respecto la 2#E 16 ;+; menciona en el acápite G..*G 5ara el dise'o de cribas de re&as se tomarán en cuenta los siguientes aspectos a) 6e utilizarán barras de sección rectangular de G a *G mm de espesor de ; a G mm de ancho. "as dimensiones dependen de la longitud de las barras y el mecanismo de limpieza. b) El espaciamiento entre barras estará entre -; y G; mm. 5ara localidades con un sistema inadecuado de recolección de residuos sólidos se recomienda un espaciamiento no mayor a -G mm. c) "as dimensiones y espaciamiento entre barras se escogerán de modo que la velocidad del canal antes de y a travs de las barras sea adecuada. "a velocidad a travs de las barras limpias debe mantenerse entre ;,:; a ;,G mNs (basado en caudal máximo horario). "as velocidades deben verificarse para los caudales m!nimos, medio y máximo. d) Aeterminada las dimensiones se procederá a calcular la velocidad del canal antes de las barras, la misma que debe mantenerse entre ;,; y ;,:; mNs, siendo ;,IG mNs un valor com$nmente utilizado. e) En la determinación del perfil hidráulico se calculará la prdida de carga a travs de las cribas para condiciones de caudal máximo horario y G;H del área obstruida. 6e utilizará el valor más desfavorable obtenido al aplicar las correlaciones para el cálculo de prdida de carga. El tirante de agua en el canal


antes de las cribas y el borde libre se comprobará para condiciones de caudal máximo horario y G;H del área de cribas obstruida. f) El ángulo de inclinación de las barras de las cribas de limpieza manual será entre IG y :; grados con respecto a la horizontal.

% parte de lo normado, hay que tener en cuenta que, al acumularse el material retenido por las barras, se produce un aumento en el nivel del agua en el canal de llegada las re&illas deben limpiarse cuando se llega al nivel máximo definido.

>aranda

b

e

6umidero

4e&illa para poca de lluvia

*)*

 X;.9;

t

*)-

;.G;

 X ;.9;

[ X *.E;

4e&illa para poca de estia&e

?ig. 2@ E.*) Aisposición de re&illas de limpieza manual

%unque ordinariamente el flu&o en el canal debe ser laminar, se recomienda que el agua tenga una velocidad de al menos ;.G mNs para detener los materiales que se procura, de&ando pasar las part!culas peque'as. 6in embargo, durante la poca de lluvia la velocidad se incrementa en estas condiciones se recomienda que la velocidad máxima sea de -.; mNs. =uando no es posible estar dentro del ámbito de velocidad sugerido debido al ancho requerido, es recomendable dise'ar dos canales con la finalidad de dividir el gasto y, en consecuencia, disminuir la velocidad de flu&o en tiempo de lluvia. En el dise'o de re&as se considera el gasto de aguas residuales y los tirantes que se presentan antes y despus de las cribas, los que dependen de la cantidad de material retenido (que puede evaluarse mediante el mayor o menor espaciamiento de los barrotes en las re&as y se estiman en porcenta&e).

..2.1 Die:o de &e-i!!a de !imie>a man)a! Aebe considerarse una velocidad m!nima de paso (ni ba&a que permita la sedimentación de sólidos, ni alta que limpie o lave los sólidos retenidos con anterioridad). "ozanoJ4ivas (-;*-), propone parámetros, valores y rangos, al igual que la 2#E 16 ;+;, que se observan en la tabla siguente


#abla =riterios de dise'o de las re&illas de desbaste ("ozanoJ4ivas, -;*-), enm relación a la 2#E 16 ;+;. Pa&%met&o 0a!o& o &an"o 0a!o& o &an"o Lo>anoRi,a6 NTE OS 446 Qelocidad m!nima de paso ;,: mNs (a caudal medio) ;.:; mNs Qelocidad máxima de paso *,I mNs (a caudal punta) ;.G mNs 0rado de colmatación estimado G;H ;H entre intervalos de limpieza 5rdida de carga máxima 2o especifica *G cm (a caudal medio) admisible

El procedimiento de dise'o de las re&illas es el siguiente *. =on el caudal de dise'o y la velocidad m!nima recomendada, calcular el área libre al paso del agua (%" X WNv). -. 5roponer el tirante del agua en el canal (h). . =alcular la suma de las separaciones entre barras (bgX %"Nh). I. 5roponer las caracter!sticas de la re&a espesor (6) y separación entre barras (e). G. =alcular el ancho del canal.

EKEB5"1 =alcular el tama'o de una re&illa fina, de limpieza manual, para el canal de entrada y el caudal del e&emplo :.*. ( >md D E@ 3s( F canal D 5,E m3s. Aimensiones del canal 5,0G # 5,0G m y un borde libre de 5,02 m). "a criba tendrá barrotes de ;,: cm de ancho y *,cm de separación con una velocidad de paso en la re&illa de ;,9 mNs. 6olución 6e calcula la sección o área $til del canal en la zona de la re&illa, as!

A R  BC *

A R  0.35 *

G    1   L  b  100  L

reemplazando valores:

50   2  1    0.09.m 0.010  0.0095  100  0.010

"a profundidad en la zona de re&illa, manteniendo el mismo ancho del canal en la zona de re&illa, será


b  L

P  Q.

, reemplazando valores: G   1   * V P * L * BC  100  0.010  0.0095 P  0.080.  1.125m 50   1   * 0.65 * 0.010 * 0.35  100  a p'rdida de carga generada por la rejilla, manteniendo el mismo ancho del canal en la zona de rejilla, ser!:

 H   H 

V P 2

, reemplazando valores:

9.1 0.65

2

 0.046m  4.6cm

9.1

$sta es una p'rdida de carga aceptable(

El n$mero de barrotes será

N 

..

B R  L

, reemplazando valores:

b  L 0.35  0.010 N   17.44  17barrotes 0.0095  0.010

Dea&enamiento

En el desarenador, como lo indica su nombre, se remueven las part!culas de arena y similares, que tienen un peso espec!fico de cercano a -,:G gNcm  y tama'os superiores a los ;,*G mm de diámetro (e.g. cáscaras, semillas). Este tipo de part!culas presentes, especialmente, en las aguas residuales urbanas y muy rara vez en las de tipo industrial, causan abrasión y da'os en las tuber!as y en otros equipos de la depuradora. "os desarenadores consisten, simplemente, en un ensanchamiento del canal de pretratamiento, en donde la velocidad del agua disminuye lo necesario para permitir la sedimentación de las part!culas discretas, pero no lo suficiente para que se presente asentamiento de la materia orgánica. 6u dise'o está soportado, entonces, en las velocidades de sedimentación de las part!culas que quieren removerse, las cuales son explicadas mediante las fórmulas de 6to/es (flu&o laminar), 2eDton (flu&o turbulento) y %llen (rgimen transitorio).


#abla *:. Qelocidades de sedimentación para diferentes tama'os de arenas a una temperatura de *: P= y una eliminación cercana al +;H oreno )$pe

20092010 Di%met&o de a&t#c)!a 0e!ocidad de edimentaci*n ;,*G mm I; a G; mNh ;,-; mm :G a G mNh ;,-G mm 9G a +G mNh ;,; mm *;G a *-; mNh El contenido de materia orgánica en las arenas extra!das está, usualmente, entre el  y el GH.

Los $alores e"puestos como criterios de dise.o son $alores gu#a !ue nunca se podrn constituir en /camisa de 0uer1a2 para lle$ar a cabo los clculos de las unidades%

"os desarenadores se dise'an con el caudal punta los criterios para su cálculo se presentan en la #abla *. #abla *. =riterios de dise'o de los desarenadores ("ozanoJ4ivas, Baterial de clase para las asignaturas de #ratamiento de %guas 4esiduales, -;*-).

Pa&%met&o 0a!o& o &an"o =arga superficial I; a ; mNm-h (a caudal punta) #iempo de 4etención *;; a ;; s (a caudal punta) idráulica (#4) Bás frecuentemente X *9; s Qelocidad horizontal ;,-; a ;,I; mNs (a caudal punta) "ongitud *; a ; veces la altura de la lámina de agua %ltura m!nima de la unidad *,; m %ltura máxima de la unidad -,G m


"a cantidad de arena removida por estas unidades oscila entre G y I; m" por m de agua residual tratada para alcantarillados sanitarios, con valores t!picos cercanos a los -; m"Nm. 6i la red es combinada, estos valores podr!an ascender en pocas de invierno, a -;; m"Nm .

.. .. ..

.

. PRIMARIO DE AGUAS RESIDUALES

..1

Medici*n de ca)da!e


..2

Tan)e de i")a!aci*n

..

Sedimentaci*n &ima&ia

.

TRATAMIENTO SECUNDARIO DE AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS

..1

P&oceo metab*!ico

..2

C&ecimiento de !a biomaa

..

Sitema de c)!ti,o )endido

..

Sedimentaci*n ec)nda&ia



4E?E4E2=<%6 ><>"<104Z?<=%6 





2#E 16.;+;, sobre 5lantas de #ratamiento de %guas residuales %prueba "!mites Báximos 5ermisibles para los efluentes de 5lantas de #ratamiento de %guas 4esiduales Aomsticas o Bunicipales AE=4E#1 6354EB1 2@ ;;J-;*;JB<2%B *: de marzo de -;*; ><>"<104%?<%

  



E65<0%4E6 0%4=^%, B. y 5R4EL "5EL, K%. %spectos sanitarios del estudio de las aguas. 3niversidad de 0ranada. 6ervicio de 5ublicaciones. 0ranada. *+9G.

Libro Edgar Contaminacion y Tratamiento de Aguas 2016

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