Universidad Nacional Abierta y a Distancia Vicerrectoría Académica y de Investigación Syllabus del curso Diseño de plantas de tratamiento trat amiento de aguas residuales 1. IDENTIFICACIÓN DE CURSO Escuela o unidad: Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente
Sigla: ECAPMA Campo de formación: Formación
Nivel: Profesional Curso: Diseño De Plantas De Tratamiento De Aguas Residuales Tipología de curso: Metodológico Diseñador de curso: Juan Guillermo
Código: 358039 N° de créditos: 3 Actualizador de curso: Jessica Paola
Popayán-Hernández
Páez Pedraza
Fecha de elaboración: lunes, 20 de
Fecha de actualización: martes, 20
noviembre de 2017
de febrero de 2018
disciplinar
Descripción del curso: El curso hace parte del campo de formación profesional del programa de Ingeniería Ambiental, está dirigido hacia el análisis anál isis y diseño de diferentes alternativas de manejo, disposición y uso de las aguas residuales, como alternativas de solución para un desarrollo sostenible del ambiente. El objetivo del curso es orientar al estudiante para que pueda contribuir a dar soluciones a la generación de aguas residuales, mediante el diseño de diferentes propuestas de alternativas de tratamiento, manejo y aprovechamiento de los afluentes, teniendo en cuenta aspectos constructivos y económicos.
2. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS Propósitos de formación del curso: 1. Establecer conceptos básicos que orienten al estudiante a la comprensión, análisis y el diseño de medidas de manejo y disposición final de aguas residuales, relacionando con el origen, clase y tipo de las aguas residuales domésticas, industriales y otras, teniendo en cuenta sus características físicas, químicas y microbiológicas, su impacto sobre los recursos naturales.
2. Elaborar diagnósticos técnicos, sociales y económicos en proyectos de ingeniería que permitan la resolución a problemas de generación, transporte, disposición final y aprovechamiento de las aguas residuales en una comunidad cualquiera,
y la formulación de criterios de selección y parámetros de diseño que permitan llegar a la construcción y puesta en marcha de tecnologías de tratamiento de aguas residuales.
3. Planificar y diseñar presupuestos y costos para la construcción y puesta en marcha de un sistema de tratamiento de aguas residuales, así como la de emitir conceptos de reutilización de las aguas o efluentes teniendo en cuenta las pautas de diseño que contiene la legislación colombiana y global.
Competencias del curso: 1. El estudiante identifica y caracteriza los problemas de contaminación ambiental que genera el vertimiento de desechos líquidos en situaciones reales del contexto nacional a través del conocimiento técnico científico del diseño de sistemas de tratamiento para aguas residuales domésticas e industriales. 2. El estudiante además de establecer un diagnostico técnico, ambiental y económico sobre el problema del manejo de las aguas residuales, plantea soluciones a situaciones reales de contaminación de las aguas residuales en contextos locales, regionales y nacionales. 3. El estudiante propone alternativas de manejo a problemas de utilización y contaminación de las aguas residuales, aplicando herramientas, tecnologías y metodologías del campo de la ingeniería de diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales, que permiten resultados favorables al medio ambiente en la creación y diseño de soluciones técnicas y económicas.
3. CONTENIDOS DEL CURSO Unidades/temas 1. UNIDAD 1 Conceptos básicos y normatividad –
Recursos educativos requeridos República de Colombia. Ministerio de Desarrollo Económico. Dirección de agua potable y saneamiento básico. (2000). Reglamento técnico del sector de agua potable y saneamiento básico – RAS – 2000. Sección II. Título E. Tratamiento de aguas residuales. Recuperado de
http://www.minvivienda.gov.co/Documents/Viceminist erioAgua/010710_ras_titulo_e_.pdf Ministerio de ambiente y desarrollo sostenible. (17 de Marzo de 2015). Resolución 631 de 2015 " Por la cual se establecen los parámetros y los valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de aguas superficiales y a los sistemas de alcantarillado público y se dictan otras disposiciones". Recuperado de http://www.cortolima.gov.co/sites/default/files/images /stories/Resolucion_Vertimientos_631_2015.pdf Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente. (2002). Curso internacional "Gestión integral de tratamiento de aguas residuales " Conferencia Sistemas de tratamiento de aguas residuales. Organización Mundial de la Salud. Recuperado de https://www.google.com.co/url?sa=t&rct=j&q=&esrc= s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi 5-t6k6zRAhWJTCYKHVgbBugQFggYMAA&url=http%3A%2F%2 Ffiles.controlambiental5.webnode.com.co%2F2000000939097e9190c%2FGESTION%2520INTEGRAL%2520DEL %2520TRATAMIENTO%2520AR.pdf&usg=AFQjCNEz5M FMKdU4vadScQgitY9QMdwdg&bvm=bv.145822982,d.eWE Martín W., López E., & Monteagudo J., (2009). Gestión y uso racional del agua. La Habana, CU: Editorial Félix Varela, 2009. (Pp. 47 – 74). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re ader.action?ppg=48&docID=10431053&tm=14827702 87995 Wiki., (2016). Ingeniería de aguas residuales. Madrid, ES: Wiki, 2007. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re
ader.action?ppg=5&docID=10179597&tm=148277068 6876
2. UNIDAD 2 Pretratamiento y tratamiento primario –
Fúquene, D. (21,01,2017). Muestreo aguas residuales industriales. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/10602 Adalberto Noyola, J. M. (2013). Selección de tecnologías para el tratamiento de aguas residuales municipales - Guía de apoyo para ciudades pequeñas y medianas. México: Universidad Autónoma de México. Recuperado de http://www.pronaturasur.org/web/docs/Tecnologia_Aguas_Residuales.pdf Organización Panamericana de la Salud. (2005). Guía para el diseño de desarenadores y sedimentadores. Recuperado de http://www.bvsde.opsoms.org/tecapro/documentos/agua/158esp-disenodesare.pdf Comisión Nacional del agua (2013). Manual de sistemas de tratamiento de aguas residuales utilizados en Japón. México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. (Pp. 27 – 47). Recuperado de https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&s ource=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiqZvckpLRAhUIRiYKHTcnA40QFggzMAE&url=http%3A%2 F%2Fwww.gob.mx%2Fcms%2Fuploads%2Fattachment %2Ffile%2F135609%2FSGAPDS-313.pdf&usg=AFQjCNESL1SaoJ9nOvmRMux3y22oMCNKQ
3. UNIDAD 3 Tratamiento secundario y avanzado –
Fúquene, D. (21,01,2017). Pretratamiento. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/10603 Universidad de Alcalá, Ministerio de educación y ciencia, Universidad Rey Juan Carlos, citme. (2006). Tratamientos avanzados de aguas residuales industriales. Madrid, España: Fundación para el conocimiento madrid CEIM. Recuperado de https://www.madrimasd.org/informacionidi/biblioteca/
publicacion/doc/VT/VT2_Tratamientos_avanzados_de_ aguas_residuales_industriales.pdf Nemerow N., & Dasgupta A., (1998). Tratamiento de vertidos industriales y peligrosos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 1998. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re ader.action?ppg=14&docID=10317157&tm=14827704 39613 Osorio F., Torres J., & Sánchez M., (2010). Tratamiento de aguas para la eliminación de microorganismos y agentes contaminantes: aplicación de procesos industriales a la reutilización de aguas residuales. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2010. (Pp. 17 – 30). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re ader.action?ppg=28&docID=10526828&tm=14827697 91924 Osorio F., Torres J., & Sánchez M., (2010). Tratamiento de aguas para la eliminación de microorganismos y agentes contaminantes: aplicación de procesos industriales a la reutilización de aguas residuales. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2010. (Pp. 37 – 42). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re ader.action?ppg=28&docID=10526828&tm=14827697 91924 Osorio F., Torres J., & Sánchez M., (2010). Tratamiento de aguas para la eliminación de microorganismos y agentes contaminantes: aplicación de procesos industriales a la reutilización de aguas residuales. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2010. (Pp. 47 – 69). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re
ader.action?ppg=28&docID=10526828&tm=14827697 91924 Delgado J., Rennola L., & Lugo S., (2006). Diseño y construcción de una planta piloto para el tratamiento de aguas residuales por lodos activados y su puesta en marcha para tratar vinazas de una destilería. Revista Ciencia e Ingeniería. 27(3), 2006. Caracas, VE: Red Universidad de Los Andes, 2006. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/re ader.action?ppg=3&docID=10646706&tm=148277004 1633 Fúquene, D. (21,01,2017). Lodos activados. [Archivo de video]. Recuperado de http://hdl.handle.net/10596/10601
Recursos educativos adicionales para el curso: Unidad 1: Universidad Nacional Abierta y a Distancia. (28 de Noviembre de 2017). Uso y manejo del recurso hídrico en Colombia. Obtenido de Programa radial: Caminando por Nuestra Tierra No. 71. Recuperado de http://ruv.unad.edu.co/index.php/academica/caminando-por-nuestra-tierra/5403uso-y-manejo-del-recurso-hidrico-en-colombia
Unidad 2: Marín R., (2013). Procesos fisicoquímicos en depuración de aguas: teoría, práctica y problemas resueltos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2013. (Pp. 1 – 50). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=24&docID= 10862363&tm=1482770199315 Marín R., (2013). Procesos fisicoquímicos en depuración de aguas: teoría, práctica y problemas resueltos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2013. (Pp. 73 – 111). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=24&docID= 10862363&tm=1482770199315 Marín R., (2013). Procesos fisicoquímicos en depuración de aguas: teoría, práctica y problemas resueltos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2013. (Pp. 269 – 333). Recuperado de
http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=24&docID= 10862363&tm=1482770199315 Hopcroft, F. (2014). Wastewater Treatment Concepts and Practices. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.as px?direct=true&db=nlebk&AN=1055556&lang=es&site=ehostlive&ebv=EK&ppid=Page-__-45
Unidad 3: Marín R., (2003). Fisicoquímica y microbiología de los medios acuáticos: tratamiento y control de calidad de aguas. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2003. Pp. 167 – 228. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=186&docID =10139992&tm=1482770359065 Marín R., (2013). Procesos fisicoquímicos en depuración de aguas: teoría, práctica y problemas resueltos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2013. (Pp. 149 – 468). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=172&docID =10862363&tm=1482770944651 Marín R., (2013). Procesos fisicoquímicos en depuración de aguas: teoría, práctica y problemas resueltos. Madrid, ES: Ediciones Díaz de Santos, 2013. (Pp. 169 – 200). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/reader.action?ppg=172&docID =10862363&tm=1482770944651
4. ESTRATEGIA DE APRENDIZAJE Descripción de la estrategia de aprendizaje: Aprendizaje por proyectos APP –
5. DISTRIBUCIÓN DE LAS ACTIVIDADES ACADÉMICAS DEL CURSO Semana Contenidos a desarrollar 1 a la 2
Normativa de vertimientos y procesos de
Actividad a desarrollar según la estrategia de aprendizaje Realice las siguientes actividades en orden:
1. Lea el contenido de la Unidad 1.
pretratamiento, tratamiento primario y secundario
2. Investigue la norma de vertimientos que debe cumplir la industria de lácteos y presente el listado de parámetros de calidad del agua y sus límites máximos permitidos para este vertimiento.
3. Teniendo en cuenta las características del agua residual a tratar en la Industria de Lácteos (Ver Anexo 1), calcule los porcentajes de remoción para cada parámetro de calidad del agua, necesarios para que el vertimiento cumpla con la norma de vertimientos investigada en el punto anterior.
4. Investigue los procesos unitarios que se necesitan para tratar el vertimiento objeto de estudio con el fin de cumplir la normatividad vigente.
5. Liste y describa los procesos que considera más apropiados para tratar el vertimiento de la industria láctea de acuerdo con el porcentaje de remoción y el tipo de vertimiento. Incluya procesos de pretratamiento, tratamiento primario y tratamiento secundario. Presente la lista en una tabla que contenga lo siguiente: -
Columna 1. Nivel de tratamiento (pre-tratamiento, tratamiento primario o tratamiento secundario).
-
Columna 2. Nombre del proceso (Si va a escoger procesos de tratamiento biológico presente el nombre específico de la unidad de tratamiento; ejemplo: UASB, lodos activados, etc)
-
Columna 2. Porcentaje de remoción de cada proceso para los parámetros de calidad del agua que este remueve.
-
Columna 3. Descripción del proceso (en máximo 5 renglones)
6. Todos los argumentos de este informe deberán estar 3 a la 6
Pretratamiento, tratamiento primario y secundario
debidamente citados en función de la Norma APA versión 6. Realice las siguientes actividades:
1. Revise los contenidos de las Unidades 1 y 2, y los comentarios realizados a la FASE 1.
2. En grupo proponga un tren de tratamiento para el vertimiento de la industria láctea (Revise las características del vertimiento presentadas en el Anexo 1). Escojan los procesos que consideren más adecuados para el tratamiento de este vertimiento, de acuerdo con lo investigado en la Fase 1. Incluya procesos de pre-tratamiento, tratamiento primario y secundario. El tren de tratamiento se debe presentar mediante un
diagrama de flujo, en el orden en el cual deberían estar en la PTAR.
3. Presentar la descripción detallada de cada uno de los procesos seleccionados (como funciona, que tipo de proceso es, etc) y la justificación bien argumentada de por qué lo escogieron.
4. Se debe citar toda la información ya argumentos presentados, debidamente en Normas APA: 7 a la 10 Diseño de estructuras de pretratamiento y tratamiento primario
Individual Realice las siguientes actividades: 1. Participar oportunamente de en el foro 2. Subir evidencia de avance en torno a los cálculos.
Colaborativa Como GRUPO deben elaborar un solo documento con la siguiente información:
1. Presentar un documento que contenga las memorias de cálculo de los diseños de cada una de las estructuras de pre-tratamiento y tratamiento primario escogidas en la actividad Fase 2, como parte del tren de tratamiento para el vertimiento de la industria de lácteos. Se deberán seleccionar las ecuaciones de cálculo para cada unidad, soportando la selección mediante literatura técnica confiable. Una vez se tengan las ecuaciones, se procederá a realizar los cálculos teniendo en cuenta los datos presentados en el Anexo 1.
2. Realice en un gestor de gráficos, tal como Autocad, DraftSight u otro pertinente, los planos correspondientes a cada una de las estructuras de
pre-tratamiento y tratamiento primario
1 a la 12 Componente práctico
diseñadas. Los planos deben ser detallados y deben estar acotados con las dimensiones calculadas en el punto anterior. 1. Disponer del tiempo que se requiere para realizar la práctica de laboratorio, en la fecha y hora indicada por el tutor del componente práctico. 2. Seguir las indicaciones brindadas por el tutor del componente práctico y/o el personal del laboratorio. 3. Llegar puntual. 4. Llevar 2 litros de su propia muestra de agua residual (preferiblemente industrial) para el desarrollo de la práctica. 5. Llevar todos los elementos de protección personal requeridos por el laboratorio, como gafas, guantes de látex, bata y tapabocas. 6. Realice la práctica de laboratorio con el acompañamiento del tutor. 7. Realice un registro fotográfico de cada uno de los pasos de ejecutados. 8. Elabore y entregue el trabajo, por el correo que el tutor de práctica le indique.
11 a la 14
Diseño de estructuras de tratamiento secundario
Individual Realice las siguientes actividades: 1. Participar oportunamente de en el foro 2. Subir evidencia de avance en torno a los cálculos.
Colaborativa Como GRUPO deben elaborar un solo documento con la siguiente información:
3. Presentar un documento que contenga las memorias de cálculo de los diseños de cada una de las estructuras de tratamiento secundario escogidas en la actividad Fase 2, como parte del tren de tratamiento para el vertimiento de la industria de lácteos. Se deberán seleccionar las ecuaciones de cálculo para cada unidad, soportando la selección mediante literatura técnica confiable. Una vez se tengan las ecuaciones, se procederá a realizar los cálculos teniendo en cuenta los datos presentados en el Anexo 1. Realice en un gestor de gráficos, tal como Autocad, DraftSight u otro pertinente, los planos correspondientes a cada una de las estructuras de tratamiento secundario diseñadas. Los planos deben ser detallados y deben estar acotados con las dimensiones calculadas en el punto anterior.
6. ESTRATEGIAS DE ACOMPAÑAMIENTO DOCENTE Descripción de las estrategias de acompañamiento docente a utilizar en este curso. Acompañamiento sincrónico y asincrónico. Canales de comunicación a través de foros, mensajería interna y Skype.
7. PLAN DE EVALUACIÓN DEL CURSO Númer Momentos o de de la semana evaluación
Productos a entregar según la estrategia de aprendizaje
Puntaje máximo/ 500 puntos
Ponderación /500 puntos
25
25
350
50
El estudiante entregará un documento de cuatro (5) páginas. en formato pdf, de la siguiente forma:
1. Portada (1 página) 1-2
Inicial
2. Listado de parámetros de calidad del agua y límites máximos permitidos para el vertimiento (1 página) 3. Tabla procesos de tratamiento (2 página) 4. Referencias bibliográficas (1 página) El grupo colaborativo entregará un documento de máximo veintidós (10) páginas. en formato pdf , que contenga lo siguiente:
3-6
Intermedia Unidad 1
1. Portada (1 página) 2. Diagrama de flujo del tren de tratamiento (1 página) 3. Texto descriptivo y argumentativo de cada unidad de tratamiento (5 a 7 páginas) 4. Referencias bibliográficas (1 página)
De manera grupal entregarán un solo documento de máximo diecisiete (17) páginas. en formato pdf , de la siguiente forma:
7 - 10
Intermedia Unidad 2
1. Portada con los nombres de los integrantes del grupo que participaron (1 página). 2. Pantallazo de los aportes en el foro de cada uno de los integrantes del grupo (5 páginas) 3. Memorias de cálculo de cada unidad de pre-
tratamiento tratamiento
y primario
planteada en el tren de tratamiento para el vertimiento de la industria de lácteos (5 páginas) 4. Planos de detalle acotados de cada una de las unidades de pretratamiento y tratamiento primario diseñadas (5 páginas). 5. Referencias bibliográficas (1 página)
75
De manera grupal entregarán un solo documento de máximo trece (13) páginas en formato pdf , de la siguiente forma:
1. Portada con los nombres de
11 - 14
Intermedia Unidad 3
los integrantes del grupo que participaron (1 página). 2. Pantallazo de los aportes en el foro de cada uno de los integrantes del grupo (5 páginas) 3. Memorias de cálculo de cada unidad de
75
tratamiento secundario
planteada en el tren de tratamiento para el vertimiento de la industria de lácteos (3 páginas) 4. Planos de detalle acotados de cada una de las unidades de tratamiento secundario diseñadas (3 páginas). 5. Referencias bibliográficas (1 página) 1-14 15-16
Intermedia Unidad 3 Final
Quiz. Informe de laboratorio Presentar Prueba objetiva Cerrada (POC)
150 125
Puntaje Total 500 puntos
125 500 puntos
