tema técnico
Instalación ecológica
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR) TOWOO Sistema de Oxidación por Contacto del Tipo Revestimiento de Suelos. Colaboración: Ing. Northon De la Cruz Torres.
I. INTRODUCCIÓN.El agua residual de uso doméstico representa un problema muy serio de contaminación, ya que en casi todos los casos esta agua es vertida sin ningún tratamiento a los ríos y mares. En el Perú pasa exactamente lo mismo. ToWoó Korea a desarrollado una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales cuyo “Sistema de Oxidación por Contacto del Tipo Revestimiento de Suelos” es la última y más eficaz tecnología y la más adecuada para el país, dejando de lado tecnologías obsoletas como las contaminantes lagunas de oxidación. Con este sistema las PTAR de ToWoó, superan ampliamente los límites máximos permisibles señalados por las normas peruanas. Así el agua tratada puede ser reutilizada sin ningún riesgo para riego de áreas verdes o agricultura, pues elimina nitrógeno (N) y fósforo (P). Y además de ser subterráneas, no emiten ningún tipo de olores y casi no necesitan mantenimiento, lo que a la larga las hace además de eco amigables, muy económicas.
II. PALABRAS CLAVE.PTAR.- Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, sistema de purificación del agua contaminada, sea de uso doméstico o industriales e incluso mineras, hasta obtener como mínimo lo indicado por la norma peruana de “Limites Máximos Permisibles para los Efluentes de PTAR”.
Subterráneas.- Las PTAR de Towoo son instaladas DEBAJO de la tierra y no emiten olores. En su superficie se pueden crear áreas verdes ornamentales o recreativas. Efluentes.- Emisión de aguas tratadas que salen de la PTAR y debe cumplir con la norma LMP peruana. LMP.- Límites Máximos Permisibles, es la medida de la concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a un efluente o una emisión, que al ser excedida causa o puede causar daños a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por la respectiva autoridad competente. (D. S. Nº 003-2010-MINAM del 17/Mar/2010).
III. PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES (PTAR) TOWOO KOREA Objetivos Construir Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales de alta calidad, que cumpla con todas las exigencias ambientales, técnicas y operativas. Reciclar y reutilizar las aguas tratadas para riego de parques y áreas verdes en general o para riego agrícola
Ventajas Ambientales para el Cumplimiento de los Estándares de Calidad Ambiental
contaminación en base a promedios obtenidos alrededor del mundo.
El Ministerio del Ambiente (MINAM), mediante Decreto Supremo Nº 003-2010-MINAM, aprobó y publicó los “Límites Máximos Permisibles para los Efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales” (LMP).
a) Carga de uso diario (agua gris): las aguas usadas en los hogares, excepto los del inodoro (heces y orinas), como por ejemplo las aguas usadas en la cocina, en el baño y aseo personal, en el lavado y limpieza. Esta agua contiene normalmente material orgánico (1BOD, 2COD), sólidos suspendidos (SSSuspended Solids, por sus siglas en inglés) y nutrimentos (T-N, TP).
De acuerdo a la norma legal en referencia, los LMP corresponden a la medida de la concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a los efluentes tratados antes de ser vertidos o reutilizados, los cuales al ser excedidos causan o pueden causar daños a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por el Ministerio del Ambiente (Minam) y los organismos que conforman el Sistema de Gestión Ambiental, por tanto, todo sistema de tratamiento debe cumplir dichos LMP. Para fines del proyecto que se presenta, y con la finalidad de determinar la optimización de la planta de tratamiento se ha realizado un análisis comparativo, con los resultados de algunos parámetros evaluados por la planta de tratamiento Towoo con los LMP del Minam. (Cuadro 1) CUADRO No 1 Límites Máximos Permisible para Efluentes de PTAR (Perú) vs. Efluentes Towoo PARAMETRO
LMP para efluentes de PTAR(1) + CAA. MINAM Perú(2)
Aceites y grasas
20mg/L
Coliformes Termotolerantes
10,000 NMP*/100 mL
Agua Tratada Tecnología TOWOO < 5 mg/L < 200 NMP/100 ml
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
100 mg/L
Demanda Química de Oxígeno
200 mg/L
< 40 mg/L
pH
6.5 – 8.5
6.5 – 8.5
< 10 mg/L
Sólidos Totales en Suspensión
150mL/L
<10 ml/L
Temperatura
< 35ºC
< 35ºC
*NMP/100 mL: Número más probable en 100mL D.S. Nº 003-2010-MINAM “Límites Máximos Permisibles para efluentes de PTAR de aguas residuales domésticas “ D.S. Nº 002-2010-MINAM “Estándares Nacionales de Calidad Ambiental para Agua”
CUADRO No 2 Carga de contaminación del agua gris de los hogares (Nutrimentos) ITEM
T-N
NH3-N
Lavado, limpieza
0.16
0.00055
Lavado de platos
0.147
0.00075
Lavado de cara
0.21
0.00042
Baño personal
0.32
0.00051
Total
0.837
0.00223
CUADRO No 3 Carga de contaminación del agua gris de los hogares (Nutrimentos) ORIGEN
T-N
NH-N
T-P
3
PO-P
4
Cocina
0.461
0.057
0.137
0.098
Lavandería
0.2
0.023
0.012
0.007
Limpieza
0.3
0.034
0.024
0.02
Baño personal
0.063
0.008
0.009
0.001
Lavado de cara
0.04
0
0.02
0.01
Total
1.064
0.122
0.202
0.136
1 BOD: BIOCHEMICAL OXIGEN DEMAND. DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO 2 COD: CHENMICAL OXIGEN DEMAND. DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO
(1) (2)
De acuerdo a lo señalado en la tabla anterior, los resultados de los análisis de laboratorio realizados en los efluentes de una Planta de Tratamiento ToWoó, se puede concluir que los mismos cumplen largamente los estándares de calidad ambiental establecidos y exigidos por el Ministerio del Ambiente.
Cargas de contaminación y calidad del agua a tratar
b) Heces y orinas (agua negra): la carga de contaminación doméstica de heces y orinas depende de la característica del material y el sistema de descarga del alcantarillado, la penetración del tanque séptico y su eficiencia. En el presente proyecto, hemos aplicado: BOD 19.0g/persona/día, SS 30.0g/persona/día, en caso de COD, aplicamos 17.0g/ persona/día, T-N 7.57g/persona/día, T-P 1.4g/ persona/día, basado en proyectos realizados.
Los elementos principales de contaminación del agua residual, vienen de las casas y las diferentes plantas comerciales e industriales. Las aguas subterráneas tienen un factor mínimo de contaminación. Por eso, generalmente es ignorado en los cálculos de carga de contaminación. Las aguas residuales de la vida cotidiana se dividen en domésticas y comerciales. Las domésticas a su vez se dividen en agua gris (que es el agua de uso diario) y agua negra (que son las aguas fecales y orina).
Cargas de contaminación del agua de uso diario - Carga doméstica La carga doméstica como habíamos comentado antes, se dividen en carga de uso diario (gris) y de heces y orina (negra), y la calidad de esta carga depende mucho de la proporción del uso del inodoro (uso de inodoro/población) y del tanque séptico. Para efectos del proyecto, se ha analizado y aplicado la unidad de
CUADRO No 4 Cargas y concentración de heces y orinas HECES ORIGEN
ORINAS
HECES & ORINAS
Concnt (g/L)
Carga (g/p/día)
Concnt (g/L)
Carga (g/p/día)
Concnt (g/L)
Carga (g/p/día)
T-N
8.96
2.06
4.48
5.51
5.2
7.57
NH3-N
1.587
0.37
2.052
2.52
2.0
2.89
T-P
1.34
0.31
0.884
1.09
1.0
1.4
PO4-P
0.795
0.18
0.78
0.96
0.8
1.17
Carga total (L/p/día)
0.23
1.23
1.46
c) Carga Comercial: la carga comercial se presume como doméstica a pesar de que la calidad de carga depende de cada actividad comercial y del lugar. Hemos utilizado las de la carga doméstica y multiplicada por un factor de uso comercial.
Método de operación que posibilita un mantenimiento fácil (sin necesidad de ser asistido por un profesional) y de muy bajo costo. Instalación a favor de las medidas de baja energía (ahorro de energía). Se puede construir la PTAR ToWoó en una sola o en varias ubicaciones. Ahorro de agua para consumo humano. El agua tratada se puede reutilizar para el regadío de áreas verdes, parques y jardines, evitando el desperdicio de agua potable para estos fines.
IV. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO Método de Tratamiento El método ToWoó ha aplicado el poder físico de la tierra y ha utilizado la capacidad de descomposición que poseen los microbios terrestres en el sistema de tratamiento de aguas residuales; es algo que hasta el momento no se había logrado en otros tipos de métodos de tratamiento. Un sistema de tratamiento de alta calidad y tecnología. A diferencia del método de aireación que normalmente se utiliza, el “Método de Cobertura Terrestre y Oxidación por Contacto”, consiste en cubrir el terreno que se encuentra en la parte superior del tanque de aireación, suministrando naturalmente los microbios terrestres o agentes que se encargarán de descomponer las aguas residuales. De esta manera, se logrará utilizar eficazmente la función que tiene el ecosistema, además permitirá descomponer los ácidos inorgánicos, como el ácido sulfhídrico (H2S), causante de los malos olores. (Figura 2) Con el fin de armonizar con el ambiente natural del área cercana, se ha tratado de utilizar a lo máximo los microbios terrestres. Ventajas Alta calidad de agua por un tratamiento de alta calidad. (BOD, SS menor a 15PPM). Solución definitiva al problema de la contaminación por aguas servidas a todo nivel (ciudad, mar, playas, pesca, medio ambiente). Rescate ambiental de las playas, ya que es a ese mar donde se vierten actualmente los desagües de manera directa, perjudicando la salud de la población usuaria. Mejora de la pesca al incrementar la cantidad de peces por mejora de la calidad de agua de mar. Ideal para reutilizar los afluentes de la PTAR ToWoó en agricultura, pues nuestro sistema elimina el nitrógeno y el fosforo, que es lo ideal para tierras agrícolas. Instalación ecológica y a favor del medio ambiente. Implantación de un ambiente limpio y eliminación total de bacterias patógenas, olores, insectos antihigiénicos, etc., que pueden producir enfermedades. Por la colocación de césped y espacios verdes en la superficie de la planta de tratamiento, presenta armonía con el ambiente del área, y, también se podrá utilizar como área de recreación pública. Creación y ampliación de áreas verdes que se pueden regar con las aguas tratadas. No necesita métodos especiales contra posibles casos de temperaturas extremas, así sean muy bajas en invierno o muy altas en verano. Debido a la poca cantidad de equipos instalados no provoca ruido. Tiene la característica de ser fuerte y resistente contra los cambios de flujo de agua. La calidad del tratamiento es más estricta que lo establecido por la legislación peruana.
Sobre la Eliminación de Malos Olores La eliminación de los malos olores lo logramos con nuestro método de oxidación por contacto del tipo recubrimiento de suelos. Nuestra tecnología se basa -entre otros- en el uso de microorganismos que eliminan los residuos, estos microorganismos crean un ecosistema propio, que se ubica en el recubrimiento de tierra de la PTAR, ésta además tiene césped en la superficie y el sistema radicular de este césped es parte del ecosistema de protección microbiano. Todo este conjunto que forma un sistema de vida propio -similar a un planeta propio-, más el agregado de roca volcánica tratada (patentado por ToWoó), absorbe y elimina cualquier producción de olores y aromas desagradables, al mismo tiempo, y por competencia, se eliminan los gérmenes patógenos y dañinos en general, lográndose el objetivo principal de nuestra planta de tratamiento, que es el tratamiento ECOLÓGICO de las aguas servidas. En los más de 20 años de experiencia y desarrollo de Plantas de Tratamiento alrededor del mundo, nunca se ha dado el caso de daño, desequilibrio o desaparición de microorganismos del ecosistema de la PTAR ToWoó. Aun considerándolo imposible, ToWoó como parte de la garantía de su PTAR, garantiza la reposición de éstos de darse el caso.
V. COSTOS DE MANTENIMIENTO El costo de mantenimiento de las PTAR ToWoó, es muy bajo, pues no necesita personal calificado para estos fines; una sola persona se encarga del mantenimiento que es básicamente retirar pocos sólidos de la cámara correspondiente. Luego, haciendo el cálculo del consumo de energía eléctrica para la operación de la planta, se tiene, por ejemplo, para una planta de tratamiento doscientos metros cúbicos (200) m3, trabajando 24 horas diarias y operando con dos motores, durante un mes: 1. motor de 7.5kw (10 horas) 2. motor de 1.5kw (24 horas) En total se consumen 111 KWatts diariamente. El costo de mantenimiento mensual sería S/.1,121.91, que equivale a S/.0,1968/m3 = S/.0.0007 Nuevos Soles/Galón. En el Cuadro 5, se presenta el detalle.
Detalle del Costo de Mantenimiento (S/. Nuevos Soles) CUADRO No 5 PARTIDA
DESCRIPCIÓN
PRECIO (S/.)/MENSUAL
Consumo Eléctrico
111 KWatts/día por 24 horas x 30 días
1,121.91
TOTAL
1'507,936 galones mensuales
1,121.91
* Se ha considerado que el único personal de mantenimiento pertenece a la municipalidad, y que solo realizará trabajos puntuales en horarios cortos durante la semana. ** Se recomienda cambiar un motor cada 5 años para efectos de un adecuado mantenimiento. Estos costos no están incluidos dentro de los costos totales.
