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E.A.P. DE INGENIERIA INDUSTRIAL
CURSO: PROCESOS INDUSTRIALES I
TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE Y AGUAS RESIDUALES
Tratamiento de Agua Potable y Agua Residuales
FERANDEZ GOMEZ, OSCAR SANCHEZ ALBORNOZ, IVAN MARTIN
DOCENTE:
Dr. Ing. Félix, Riveros Villa
02/05/2013
INDICE. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN o
RESUMEN.____________________ RESUMEN.________________________________ ______________________ __________ 3
o
INTRODUCCIÓN._____________________________________ 4
o
TRATAMIENTODE AGUA POTABLE Y AGUAS RESIDUALES._________ RESIDUALES._____________________ _______________________ ___________ 5
o
PROCESO DE POTABILIZACIÓN._______ POTABILIZACIÓN._____________________ __________________ ____ 7
o
TRATAMIENTO DE AGUA.______________________ AGUA.______________________________ ________ 9
o
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.__________________11 RESIDUALES.__________________11
o
TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE EN LA PLANTA DE SEDA HUANUCO.______________________ HUANUCO._________________________13 ___13
o
PROCESO DE TARTAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES._________________ RESIDUALES._____________________________ _________________ _____ 17
o
DISCUSIONES._____________________ DISCUSIONES.________ ________________________ ___________________ ________ 30
o
CONCLUSIONES.____________________ CONCLUSIONES._______ _________________________ _________________ _____ 36
o
RECOMENDACIONES.________________ RECOMENDACIONES._____ ________________________ _________________ ____ 37
o
ANEXOS_____________________ ANEXOS________________________________ ________________________ _____________ 39
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INDICE. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN o
RESUMEN.____________________ RESUMEN.________________________________ ______________________ __________ 3
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INTRODUCCIÓN._____________________________________ 4
o
TRATAMIENTODE AGUA POTABLE Y AGUAS RESIDUALES._________ RESIDUALES._____________________ _______________________ ___________ 5
o
PROCESO DE POTABILIZACIÓN._______ POTABILIZACIÓN._____________________ __________________ ____ 7
o
TRATAMIENTO DE AGUA.______________________ AGUA.______________________________ ________ 9
o
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.__________________11 RESIDUALES.__________________11
o
TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE EN LA PLANTA DE SEDA HUANUCO.______________________ HUANUCO._________________________13 ___13
o
PROCESO DE TARTAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES._________________ RESIDUALES._____________________________ _________________ _____ 17
o
DISCUSIONES._____________________ DISCUSIONES.________ ________________________ ___________________ ________ 30
o
CONCLUSIONES.____________________ CONCLUSIONES._______ _________________________ _________________ _____ 36
o
RECOMENDACIONES.________________ RECOMENDACIONES._____ ________________________ _________________ ____ 37
o
ANEXOS_____________________ ANEXOS________________________________ ________________________ _____________ 39
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DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN RESUMEN. En la actualidad, muchos ríos constituyen tanto una fuente de agua municipal como un lugar para verter el agua residual (de alcantarillado). Por tanto, el agua debe de depurarse dos veces: una vez antes de usarse, y otra después. La depuración previa al uso, es llamada tratamiento de agua, y tiene lugar en una planta de filtración y tratamiento. La purificación del agua municipal posterior a su uso tiene lugar en las plantas de tratamiento de aguas negras. El objetivo principal del tratamiento de las aguas residuales es impedir que las bacterias y virus de los desechos humanos infecten a la población. Además, el agua de alcantarillado contiene otras materiales indeseables, entre ellos restos de basura, agua de lavado usada, desperdicios de mataderos y de plantas de empacado de alimentos así como disolventes orgánicos y productos químicos de desechos provenientes de viviendas comercios e industrias. Lo ideal es que estos materiales se eliminen antes de que el agua usada se devuelva a ríos y arroyos.
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INTRODUCCIÓN. El presente trabajo se ha realizado con el fin de conocer cuán importante es el agua en nuestras vidas y de este bien que hoy en día nos sobra, pero que dios no quiera nos llegue a faltar y así dificultar las necesidades de este líquido
elemento. Al presentar este trabajo que básicamente está dotado de cultura y conocimiento, y que nos servirá como elemento fundamental para ser profesionales de competencia. Trataremos como contenido general los datos referentes al tratamiento de agua en general y en especial al tratamiento de agua en la ciudad de Huánuco, que en cuestión abarca una serie de procesos procesos que se detallaran detallaran líneas más tarde. Así también llegaremos a saber cuán importante es el agua para nosotros y las consecuencias que puede llegar a tener ante una escasez de este elemento necesario, además cual es el proceso de cómo llega a nuestros hogares y como nosotros debemos utilizarla y no desperdiciarla como si no tuviera importancia.
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MARCO TEÓRICO. TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE Y AGUAS RESIDUALES. EL AGUA. El agua cubre tres cuartas partes de la superficie de la Tierra (mares, ríos, lagos, etc.) y constituye del 50% al 90% por peso, de todas las plantas y animales; Su gravedad específica es: 1. Calor específico: 1. A presión atmosférica normal hierve a 100° C y se congela a 0° C; Alcanza su densidad máxima a los 4° C (un gramo por cm 3), en las propiedades del agua se han basado múltiples medidas físicas, como la graduación del termómetro, el peso específico, el calor especifico, etc. El agua es indispensable para la vida, por sus muchas reacciones químicas en las que entra, de las cuales la mas importante es la hidrólisis de los hidratos de carbono, grasas y proteínas, paso esencial en la digestión y asimilación de alimentos. El agua no tratada se llama "agua natural" y el agua tratada se le llama "agua Depurada", También: "El agua potable no debe tener sabor ni olor extraños. Desde luego, conviene que el agua contenga cierta cantidad de sal, pues, en caso contrario, resulta insípida".001 El agua potable no debe tener sabor ni olor extraños, así, por ejemplo, en el agua que contenga hierro puede formarse ácido sulfhídrico. "Debe ser inodora, tanto en frío como en caliente desprende leve alcanización, debe poseer un sabor agradable que le confieren las sales y gases disueltas en ella", La temperatura óptima del agua es de 5°C a l5°C, e agua demasiado fría puede ser perjudicial a la salud y demasiado caliente no resulta refrescante. "Los límites aceptables varían entre 5 y 15°C, pero la temperatura óptima debe considerarse la comprendida en el intervalo de 10 a 12°C".002
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Condiciones bacteriológicas del agua: El agua potable debe tener escasas bacterias, el agua de buena calidad presenta el límite admisible de 100 bacterias por centímetro cúbico de agua.
Desde el punto de vista
bacteriológico, el agua potable debe de tener menos de 200 colonias bacterianas de mesofílicos aeróbicos por mililitro de muestra. Un máximo de dos organismos coliformes totales en 100 ml de muestra y no contener organismos coliformes fecales en 100 ml de muestra. Fuentes de agua pueden ser: Los embalses, formados a partir de ríos caudalosos y los manantiales y los pozos, que constituyen uno de los métodos más antiguos para la obtención del agua. Cuanto más profundo es el pozo, mejor calidad física y bacteriológica tiene el agua, porque conforme va atravesando las diferentes capas de suelo y del subsuelo se va eliminando las impurezas. "En todo momento de nuestro quehacer diario debemos estar conscientes de que, aunque hoy este recurso nos parece muy abundante, puede ocurrir, que en un futuro cercano llegue a escasear seriamente", La potabilización: serie de procesos para hacer el agua apta para bebida comprende: Coagulación, ablandamiento, eliminación de hierro y manganeso, eliminación de olor y sabor, sedimentación, filtración, control de corrosión, evaporación y desinfección. El agua potable que procede de aguas superficiales es preciso esterilizarla, la desinfección debe aplicarse en el uso de agua potable, para liberarla de gérmenes patógenos en forma habitual y patente. Podemos tratarla utilizando métodos como filtración, ebullición, desinfección. El proceso de Desinfección es cuando se elimina completamente los microorganismos del agua por métodos como adición de cloro, ozono a por radiación de luz ultravioleta entre otros. La ebullición del Agua, es aplicable para pequeñas cantidades de agua, por ejemplo, en los usos domésticos. Después de hacer hervirla y cuando se enfríe, es recomendable hacerse pasar varias veces de un recipiente o ot ro. De esta manera con el aire, se convierte en una sustancia digestiva. Sedimentar es asentar por efecto gravitacional las partículas sólidas que hay, en el agua y se puede hacer de varias maneras. Sedimentación: Es el aislamiento por
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gravedad de las partículas sólidas contenidas en el agua, puede ser simple o secundaria.
PROCESOS DE POTABILIZACION Cloración es el nombre que se da al procedimiento para desinfectar el agua más comúnmente usado, utilizando el cloro o algunos de sus derivados como los hipocloritos de sodio o de calcio. En los abastecimientos de agua potable se emplea el gas cloro mientras que para abastecimientos medianos o pequeños se utilizan hipocloritos. El proceso más sencillo de esterilización y barato es la cloración, la acción del cloro es de poca profundidad y las partículas en suspensión la dificultan. Punto crítico de cloración, si en la cloración sobrepasa el mínimo de cloro, se habla de cloración crítica, dañina para la salud y causante de enfermedades tales como cáncer. Irradiación Ultravioleta, por medio de una lámpara de cuarzo llena de vapor de mercurio, se pueden producir rayos ultravioleta. Estos rayos matan a las bacterias, desintegrándolas. Ozonización, el ozono en contacto con sustancias oxidables se descompone rápidamente en oxígeno naciente y oxígeno diatómico inactivo. El primero destruye la materia orgánica. Si el agua no se encuentra muy cargada de materias en suspensión, puede bastar un filtrado como única depuración.
Para cantidades pequeñas se
fabrican filtros portátiles que pueden transportarse con todos sus accesorios. Los filtros de arenas y multimedias minerales son lentos y poseen cierta acción eliminadora de bacterias pero necesitan mucho espacio para la purificación de aguas fluviales. Estos filtros retienen tierra, arena y algunas impurezas, pero dejan pasar algunos microorganismos y las sustancias químicas disueltas. Filtros de carbón activado: Empleado como material filtrante elimina olor, sabor y color del agua.
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Depósitos de decantación: se emplean en la purificación previa de aguas muy sucias, por ejemplo, corrientes superficiales haciéndolas pasar antes, en caso necesario, a través de rejillas y desarenadores. Las plantas de filtración para agua potable, utilizan un tratamiento de agua que se compones de Filtro Multimedia, Filtro de carbón activado, Suavizadores, Filtración por Osmosis Inversa y Desinfección. El agua recibe varios tratamientos para eliminar los microorganismos y sustancias químicas dañinas, que causan serias enfermedades en los seres humanos, evitar que tenga color, olor y sabor desagradables, disminuir el efecto corrosivo que daría los utensilios de cocina, bloquea las tuberías y hace que las cañerías se dañen rápidamente. Para equipar debidamente las plantas de tratamiento de agua y las estaciones accesorias de bombeo con los controles necesarios, es preciso tener un conocimiento adecuado y profundo de las mediciones y controles a fin de lograr un diseño sintetizado. Así se pueden lograr plantas de tratamiento bien perfeccionadas fáciles de operar, aseguren mejores productos y menos trabajo. Una planta de tratamiento nunca satisface en directo la demanda, trabaja constantemente y almacena en caso de que las demandas futuras sean enormes, esto es que el diseño de la planta de Tratamiento de Agua nunca debe ser igual a la demanda actual, sino por el contrario se debe preparar para crecimientos futuros programados, ya sea de capacidad instalada mayor y/o modular.
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TRATAMIENTO DE AGUA En la actualidad, muchos ríos constituyen tanto una fuente de agua municipal como un lugar para verter el agua residual (de alcantarillado). Por tanto, el agua debe depurarse dos veces: una vez antes de usarse, y otra después. La depuración previa al uso, llamada tratamiento de agua, tiene lugar en una planta municipal de filtración y tratamiento. La figura 34 es un diagrama de pasos típicos de tratamiento de agua. Los pasos que muestra la figura se describen en ;eguida en forma breve:
Tamizado. Mallas metálicas impiden que peces, palos, latas y otros objetos grandes entren a la planta de tratamiento de agua.
Tratamiento previo con cloro. Se agrega cloro, un poderoso agente desinfectante, para matar los organismos que producen enfermedades.
Floculación. Se agregan cristales de alumbre [ sulfato’ de aluminio, A12(SO4)3] y cal apagada [hidróxido de calcio, Ca(OH) 2] para eliminar del agua partículas en suspensión como el barro coloidal. Estas panículas dan al agua una apariencia turbia y desagradable. Las sustancias que se agregan reaccionan para formar hidróxido de aluminio, A1(OH) 3, que es un material pegajoso, parecido a gelatina, que atrapa las partículas coloidales.
Sedimentación. Se permite que el hidróxido de aluminio (con las partículas coloidales atrapadas) y otros sólidos que permanecen en el agua se sedimenten en el fondo del tanque.
Filtración con arena. Aquí se eliminan los materiales en suspensión residuales que no se sedimentaron. (Este proceso probablemente te haga recordar un procedimiento que empleaste para depurar tu muestra de agua sucia).
Tratamiento posterior con cloro. La concentración de cloro en el agua se ajusta de manera que se conserve cloro residual en ella, para protegerla de la contaminación por bacterias.
Tratamiento adicional optativo. Dependiendo de las decisiones de la comunidad, pueden tener lugar uno o más pasos adicionales antes de que el agua salga de la planta de tratamiento.
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Aereación. En ocasiones el agua se rocía hacia el aire para eliminar olores y mejorar su sabor.
Ajuste de pH. El agua de pozo puede ser lo bastante acida como para disolver lentamente las tuberías de agua. Esto no sólo acorta la vida de las tuberías; también puede hacer que entren al agua iones cadmio (Cd 2*) y otros iones indeseables. Puede agregarse óxido de calcio (CaO), una sustancia básica, para neutralizar esas aguas acidas, elevando así su pH.
Fluoruración. Puede añadirse hasta cerca de 1 ppm de ion fluoruro (F) al agua tratada. A esta baja concentración, el ion fluoruro puede reducir la incidencia de caries dental, así como el número de casos de osteoporosis (pérdida del calcio de los huesos en personas de edad avanzada) y de endurecimiento de las arterias.
DIAGRAMA DE UNA PLANTA MUNICIPAL DE PURIFICACIÓN DEL AGUA
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TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES El tratamiento de aguas residuales (o agua residual, doméstica o industrial, etc.), es un proceso de tratamiento de aguas que a su vez incorpora procesos físicos, químicos y biológicos, los cuales tratan y remueven contaminantes tiene un pico grande físicos, químicos y biológicos del agua efluente del uso humano. El objetivo del tratamiento es producir agua ya limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente y un residuo sólido o fango también convenientes para los futuros propósitos o recursos. Es muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas potables. Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales. Esto puede ser tratado dentro del sitio en el cual es generado (por ejemplo: tanques sépticos u otros medios de depuración) o recogido y llevado mediante una red de tuberías y eventualmente bombas a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para colectar y tratar las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a regulaciones y estándares locales, estatales y federales (regulaciones y controles). Recursos industriales de aguas residuales, a menudo requieren procesos de tratamiento especializado. Típicamente, el tratamiento de aguas residuales es alcanzado por la separación física inicial de sólidos de la corriente de aguas domésticas o industriales, seguido por la conversión progresiva de materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida, el agua tratada puede experimentar una desinfección adicional mediante procesos físicos o químicos. Este efluente final puede ser descargado o reintroducidos de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial o subsuelo) etc. Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada. La purificación del agua municipal posterior a su uso tiene lugar en las plantas de tratamiento de aguas negras. El objetivo principal del tratamiento de aguas residuales es impedir que las bacterias y virus de los desechos humanos infecten a la población, A demás, el agua de alcantarillado contiene otros materiales indeseables, entre ellos restos de basura, agua de lavado usada, desperdicios de mataderos y de plantas de empacado de alimentos, así como disolventes orgánicos y productos químicos de desecho provenientes de viviendas, comercios e industrias. Lo ideal es que estos materiales se eliminen antes de que el agua "usada" se devuelva a los ríos y arroyos.
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Pasos principales para el tratamiento de aguas negras, los cuales se describen en seguida. •
Tamizado y eliminación de cascajo. Se deja asentar la arena y la grava, y se eliminan otros objetos grandes. Los restos de tamaño más pequeño se muelen. Los residuos se llevan a un incinerador o bien a enterrar en un relleno.
•
Sedimentación primaria. Las grasas y natas flotantes se retiran y se permite que los sólidos sedimenten en forma de lodos.
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Aereación. Un método consiste en filtrar las aguas de alcantarillado a través de un lodo retenido en piedras (o trozos de plástico) del tamaño de una pelota de béisbol en un tanque de aereación. Entre las piedras circula aire; ahí, gran cantidad de bacterias aerobias digieren las sustancias orgánicas complejas.
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•
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Sedimentación final. Aquí se sedimenta lodo adicional. La mayor parte de éste se airea, se trata con cloro, se seca y se lleva a un incinerador o a un relleno sanitario. Parte del lodo puede volver al tanque de aereación. Desinfección. Se agrega cloro y otras sustancias para matar los microorganismos. Tratamiento adicional optativo. El pH del agua se puede reducir con dióxido de carbono, CO 2. Cuando este gas se disuelve en agua se forma ácido carbónico (H2CO3), que neutraliza los compuestos básicos de las aguas ya depuradas. En algunos sistemas los iones fosfato (PO 43') se eliminan también por precipitación. También se puede eliminar los iones de metales pesados. Durante la aereación y digestión de los lodos se produce un gas. Este gas de lodos contiene por lo regular alrededor del 65% de metano (CH 4) y 25% de dióxido de carbono (CO,). El metano es un buen combustible, y podría ser el componente principal del suministro de gas natural de tu comunidad. En algunos sistemas de tratamiento de agua, el metano que se recoge se quema para calentar y secar los lodos residuales. El cloro es posiblemente la sustancia mejor conocida y más común de las que se utilizan para tratamiento de agua. Se le encuentra no sólo en el abasto de agua de las comunidades, sino también en las piscinas. Examinemos esto con más detalle.
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DIAGRAMA DE UNA PLANTA MUNICIPAL DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
ASPECTO METODOLÓGICO. TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE EN LA PLANTA DE SEDA-HUANUCO TRATAMIENTO CAPTACIÓN Previamente habiendo determinado si aguas del
río a utilizar cumplen con
condiciones mínima que ayuden a que el tratamiento sea más rápido, el agua es captada de rio Higueras en Canchan por medio de unas compuertas que se denominan el Barraje, cono datos que pueden ser medidos cenemos al AFORO (Volumen) del río que varía como margen mínimo a unos 2rn3/s y un máximo a unos 93m3/s. La distancia de la zona de captación y
la
planta de tratamiento es de
'.aproximadamente 3 Km. llegando a la planta a través de canales de concreto con un volumen de 180 1/s.
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DESARENADO: Aquí en Canchan se realiza un desarenado previo en el cual se eliminan arenas y piedras grandes que son traídas con la misma fuerza del río.
SEDIMENTACIÓN: Con este proceso, realizado también en Canchan, se logra reducir la cantidad de coloides presentes en el agua llegando a disminuir la turbiedad de esta en un 30%, es conocida también como una presedimentación, actualmente se utilizan los polímeros que son sustancias químicas que ayudan a agilizar este proceso. DERIVACIÓN: Luego el proceso anterior el agua llega a una caja de distribución de 3 canales, teniendo como destinos fijos a: Hacienda Pucuchinche, Plantas de Tratamiento 1 y 2, PLANTA CABRITO PAMPA: Aquí se realiza el tratamiento de purificación del agua para ser distribuida a la ciudad. Antes de ser recepcionada el agua que viene de Canchan es necesario verificar los siguientes parámetros:
Turbidez.
Alcalinidad.
pH.
Temperatura.
Dureza.
Cloruros.
Posibilidad de encontrar Aluminio residual.
Examen bacteriológico.
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RECEPCIÓN: El agua es recepcionada en una caja para su repartición a las dos plantas de tratamiento existentes, la primera a 180 l/s y la segunda a 220 1/s, recorriendo unos 4230 m, siendo regulada con una compuerta para entrar al canal Parsall.
DOSIFICACIÓN: Existiendo una sala de almacenamiento de coagulantes, desde esta se dosifican los coagulantes, aprovechando la turbulencia que forma el agua al momento de sus llegada, por medio de una técnica de roseado, que asegura una aplicación de un
99.9%
a las aguas entrantes.
COAGULACIÓN: Como sabemos, existe una cámara de coagulantes en donde se almacena sustancias químicas que están siendo dosificadas constantemente, las sustancias aplicadas son los Polímeros, el Al2(SO4)3
(Sulfato de Aluminio),
Cl3Fe
(Cloruro/Férrico), utilizados para eliminar la turbidez, pues por otro lado en casos de acidez se tiene que aplicar cal inactivada al 1%. La turbidez se medirá a partir de ahora en NTU (Unidades Técnicas Nefelométricas).
FLOCULACIÓN: Se realiza luego de la coagulación por medio de varias cámaras de Floculación Vertical, cada una con 6 metros de profundidad en donde se forman los LOCS (Partículas de Sustancias Coaguladas), los cuales son más notorios al llegar a las últimas cámaras, este proceso dura 20 minutos.
SEDIMENTACIÓN: Seguido de la floculación se realiza la sedimentación en estanques que al igual que las cámaras de floculación tienen 6 m.de profundidad, aquí se da la precipitación FLOCS que es tarea facilitada por los Polímeros que dan más peso a la masa floculada poniendo así el agua más clara y lista para dirigirse a los filtros, este proceso dura unos 40 min. Los estanques se lavan cada 4 a 6 meses.
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FILTRACIÓN: Este proceso sigue a la sedimentación, en este el agua llega
a
pasar por un total de 4
filtros cada uno con capas de grava y arena en el siguiente orden: a
1 , de arena con 90 cm. de espesor.
2a, de grava con 7.5 cm. de espesor.
3a, de grava con 7.5 cm. de espesor.
4ade grava con 7.5 cm. de espesor.
5ade grava con 12.5 cm. de espesor.
El fondo del filtro esta en el sistema Wheeler de 12 cm. de espesor. Luego se este proceso en agua sale con un 99.9% de bacterias eliminadas, estos filtros son pintados con sulfato de cobre y posterior a su uso son limpiados cada 30 Horas.
DESINFECCIÓN: El agua luego de ser filtrada pasan a los tanques de clorinación que es la última etapa antes de ser acumulada en los reservorios, en esta sala se almacenan tanques de cloro de 907 Kg. de los cuales se usan, aproximadamente 40 Kg. Diarios, este es dosificado por una maquina configurada a 0.90 mg/litro Que forman al día un total de 100 Ibs., el exceso de cloro podría causar diarreas agudas en los consumidores. Aquí se elimina todo cipo bacterias y esta apta para ser consumida.
ALMACENAMIENTO: Luego de todos los tratamientos el agua es almacenada en reservorios, para luego pasar a las cámaras rompe presión y finalmente son enviadas a las redes de distribución de la ciudad.
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PROCESOS DE TARTAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. El diagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales es generalmente el mismo en todos los países:
PROCESOS: Tratamiento físico químico
Remoción de sólidos
Remoción de arena
Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes
Separación y filtración de sólidos.
El agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y ayuda a precipitar biosólidos
Tratamiento biológico
Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos
Post – precipitación
Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada jurisdicción.
Tratamiento químico Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración. La combinación de ambas técnicas es referida en los Estados Unidos como un tratamiento físico-químico.
Eliminación del hierro del agua potable. Los métodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformación del agua clorada en una disolución generalmente básica utilizando cal apagada; oxidación del hierro mediante el ion hipoclorito y precipitación del hidróxido férrico de la solución básica. Mientras todo esto ocurre el ion OCl está destruyendo los microorganismos patógenos del agua.
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Eliminación del oxígeno del agua de las centrales térmicas. Para transformar el agua en vapor en las centrales térmicas se utilizan calderas a altas temperaturas. Como el oxigeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la hidrazina para eliminarlo.
Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas. El tratamiento de las aguas residuales domesticas incluye la eliminación de los fosfatos. Un método muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada. Los fosfatos pueden estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrógeno fosfato.
Eliminación de nitratos de las aguas residuales domesticas y procedentes de la industria. Se basa en dos procesos combinados de nitrificación y desnitrificación que conllevan una producción de fango en forma de biomasa fácilmente decantable.
ETAPAS DEL TRATAMIENTO: Tratamiento primario El tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos. Este paso está enteramente hecho con maquinaria, de ahí conocido también como tratamiento mecánico.
Remoción de sólidos En el tratamiento mecánico, el afluente es filtrado en cámaras de rejas para eliminar todos los objetos grandes que son depositados en el sistema de alcantarillado, tales como trapos, barras, condones, compresas, tampones, latas, frutas, papel higiénico, etc. Éste es el usado más comúnmente mediante una pantalla rastrillada automatizada mecánicamente. Este tipo de basura se elimina porque esto puede dañar equipos sensibles en la planta de tratamiento de aguas residuales, además los tratamientos biológicos no están diseñados para tratar sólidos.
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Remoción de arena Esta etapa (también conocida como es una pichula muy grande y una sorra gigante escaneo o maceración) típicamente incluye un canal de arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para permitir que la arena y las piedras de ésta tomen partículas, pero todavía se mantiene la mayoría del material orgánico con el flujo. Este equipo es llamado colector de arena. La arena y las piedras necesitan ser quitadas a tiempo en el proceso para prevenir daño en las bombas y otros equipos en las etapas restantes del tratamiento. Algunas veces hay baños de arena (clasificador de la arena) seguido por un transportador que transporta la arena a un contenedor para la deposición. El contenido del colector de arena podría ser alimentado en el incinerador en un procesamiento de planta de fangos, pero en muchos casos la arena es enviada a un terraplén.
Tanque de sedimentación primaria en una planta rural
Tanque de sedimentación primaria en la planta de tratamiento rural Investigación y maceración El líquido libre de abrasivos es pasado a través de pantallas arregladas o rotatorias para remover material flotante y materia grande como trapos; y partículas pequeñas como chícharos y maíz. Los escaneos son colectados y podrán ser regresados a la planta de tratamiento de fangos o podrán ser dispuestos al exterior hacia campos o incineración. En la maceración, los sólidos son cortados en partículas pequeñas a través del uso de cuchillos rotatorios montados en un cilindro revolvente, es utilizado en plantas que pueden procesar esta basura en partículas. Los maceradores son, sin embargo, más caros de mantener y menos confiables que las pantallas físicas.
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Sedimentación Muchas plantas tienen una etapa de sedimentación donde el agua residual se pasa a través de grandes tanques circulares o rectangulares. Estos tanques son comúnmente llamados clarificadores primarios o tanques de sedimentación primarios. Los tanques son lo suficientemente grandes, tal que los sólidos fecales pueden situarse y el material flotante como la grasa y plásticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse. El propósito principal de la etapa primaria es producir generalmente un líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que puede ser tratado separadamente. Los tanques primarios de establecimiento se equipan generalmente con raspadores conducidos mecánicamente que llevan continuamente los fangos recogido hacia una tolva en la base del tanque donde mediante una bomba puede llevar a éste hacia otras etapas del tratamiento.
Tratamiento secundario
Tanque de sedimentación secundaria en una planta rural
El tratamiento secundario es designado para substancialmente degradar el contenido biológico de las aguas residuales que se derivan de la basura humana, basura de comida, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales e industriales trata el licor de las aguas residuales usando procesos biológicos aeróbicos. Para que sea efectivo el proceso biótico, requiere oxígeno y un substrato en el cual vivir. Hay un número de maneras en la cual esto está hecho. En todos estos métodos, las bacterias y los protozoarios consumen contaminantes orgánicos solubles biodegradables (por ejemplo: azúcares, grasas, moléculas de carbón orgánico, etc.) y unen muchas
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de las pocas fracciones solubles en partículas de flóculo. Los sistemas de tratamiento secundario son clasificados como película fija o crecimiento suspendido. En los sistemas fijos de película –como los filtros de roca- la biomasa crece en el medio y el agua residual pasa a través de él. En el sistema de crecimiento suspendido –como fangos activos- la biomasa está bien combinada con las aguas residuales. Típicamente, los sistemas fijos de película requieren superficies más pequeñas que para un sistema suspendido equivalente del crecimiento, sin embargo, los sistemas de crecimiento suspendido son más capaces ante choques en el cargamento biológico y provee cantidades más altas del retiro para el DBO y los sólidos suspendidos que sistemas fijados de película.
Filtros de desbaste Los filtros de desbaste son utilizados para tratar particularmente cargas orgánicas fuertes o variables, típicamente industriales, para permitirles ser tratados por procesos de tratamiento secundario. Son filtros típicamente altos, filtros circulares llenados con un filtro abierto sintético en el cual las aguas residuales son aplicadas en una cantidad relativamente alta. El diseño de los filtros permite una alta descarga hidráulica y un alto flujo de aire. En instalaciones más grandes, el aire es forzado a través del medio usando sopladores. El líquido resultante está usualmente con el rango normal para los procesos convencionales de tratamiento.
Fangos activos Las plantas de fangos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar oxígeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biológicos que remueven substancialmente materia orgánica. También puede atrapar partículas de material y puede, bajo condiciones ideales, convertir amoniaco en nitrito y nitrato, y en última instancia a gas nitrógeno.
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Camas filtrantes (camas de oxidación)
Filtro oxidante en una planta rural
Se utiliza la capa filtrante de goteo utilizando plantas más viejas y plantas receptoras de cargas más variables, las camas filtrantes son utilizadas donde el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta de coke (carbón, piedra caliza o fabricada especialmente de medios plásticos). Tales medios deben tener altas superficies para soportar los biofilms que se forman. El licor es distribuido mediante unos brazos perforados rotativos que irradian de un pivote central. El licor distribuido gotea en la cama y es recogido en drenes en la base. Estos drenes también proporcionan un recurso de aire que se infiltra hacia arriba de la cama, manteniendo un medio aerobio. Las películas biológicas de bacteria, protozoarios y hongos se forman en la superficie media y se comen o reducen los contenidos orgánicos. Este biofilm es alimentado a menudo por insectos y gusanos, los cuales atraen pájaros, los cuales atraen ornitólogos.
Placas rotativas y espirales En algunas plantas pequeñas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento que son parcialmente sumergidas en un licor. Se crea un flóculo biótico que proporciona el substrato requerido.
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Reactor biológico de cama móvil El reactor biológico de cama móvil (MBBR, por sus siglas en inglés) asume la adición de medios inertes en vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para que se adjunte la biomasa. Esta conversión hace como resultante un sistema de crecimiento. Las ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son:
1) Mantener una alta densidad de población de biomasa
2) Incrementar la eficiencia del sistema sin la necesidad de incrementar la concentración del licor mezclado de sólidos (MLSS)
3) Eliminar el costo de operación de la línea de retorno de fangos activos (RAS).
Filtros aireados biológicos Filtros aireados (o anóxicos) biológicos (BAF) combinan la filtración con reducción biológica de carbono, nitrificación o desnitrificación. BAF incluye usualmente un reactor lleno de medios de un filtro. Los medios están en la suspensión o apoyados por una capa en el pie del filtro. El propósito doble de este medio es soportar altamente la biomasa activa que se une a él y a los sólidos suspendidos del filtro. La reducción del carbón y la conversión del amoniaco ocurre en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un sólo reactor mientras la conversión del nitrato ocurre en una manera anóxica. BAF es también operado en flujo alto o flujo bajo dependiendo del diseño especificado por el fabricante.
Reactores biológicos de la membrana MBR es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un proceso de fangos. Esta tecnología garantiza la remoción de todos los contaminantes suspendidos y algunos disueltos. La limitación de los sistemas MBR es directamente proporcional a la eficaz reducción de nutrientes del proceso de fangos activos. El coste de construcción y operación de MBR es usualmente más alto que el de un tratamiento de aguas residuales convencional de esta clase de filtros.
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Sedimentación secundaria El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flóculos biológicos del material de filtro y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgánica y materia suspendida. Tanque de sedimentación secundaria en una planta de tratamiento rural
Tratamiento terciario El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente receptor (mar, río, lago, campo, etc.) Más de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de tratamiento. Si la desinfección se practica siempre en el proceso final, es siempre llamada pulir el efluente.
Filtración La filtración de arena remueve gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbón activado sobrante de la filtración remueve las toxinas residuales.
Lagunaje El tratamiento de lagunas proporciona el establecimiento necesario y fomenta la mejora biológica de almacenaje en charcos o lagunas artificiales. Estas lagunas son altamente aerobias y la colonización por los macrophytes nativos, especialmente cañas, se dan a menudo. Los invertebrados de alimentación del filtro pequeño tales como Daphnia y especies de Rotifera asisten grandemente al tratamiento removiendo partículas finas.
Tierras húmedas construidas Las tierras húmedas construidas incluyen camas de caña y un rango similar de metodologías similares que proporcionan un alto grado de mejora biológica aerobia y pueden ser utilizados a menudo en lugar del tratamiento secundario para las comunidades pequeñas, también para la phytoremediation.
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Un ejemplo es una pequeña cama de cañas (o camas de lámina) utilizada para limpiar el drenaje del lugar de los elefantes en el parque zoológico de Chester en Inglaterra.
Remoción de nutrientes Las aguas residuales poseen nutrientes pueden también contener altos niveles de nutrientes (nitrógeno y fósforo) que eso en ciertas formas puede ser tóxico para peces e invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo amoníaco) o eso puede crear condiciones insanas en el ambiente de recepción (por ejemplo: mala hierba o crecimiento de algas). Las malas hierbas y las algas pueden parecer ser una edición estética, pero las algas pueden producir las toxinas, y su muerte y consumo por las bacterias (decaimiento) pueden agotar el oxígeno en el agua y sofocar los pescados y la otra vida acuática. Cuando se recibe una descarga de los ríos a los lagos o a los mares bajos, los nutrientes agregados pueden causar pérdidas entrópicas severas perdiendo muchos peces sensibles a la limpieza del agua. El retiro del nitrógeno o del fósforo de las aguas residuales se puede alcanzar mediante la precipitación química o biológica. La remoción del nitrógeno se efectúa con la oxidación biológica del nitrógeno del amoníaco al nitrato (nitrificación que implica nitrificar bacterias tales como Nitrobacter y Nitrosomonus), y entonces mediante la reducción el nitrato es convertido al gas del nitrógeno (desnitrificación), que se lanza a la atmósfera. Estas conversiones requieren condiciones cuidadosamente controladas para permitir la formación adecuada de comunidades biológicas. Los filtros de arena, las lagunas y las camas de lámina se pueden utilizar para reducir el nitrógeno. Algunas veces, la conversión del amoníaco tóxico al nitrato solamente se refiere a veces como tratamiento terciario. El retiro del fósforo se puede efectuar biológicamente en un proceso llamado retiro biológico realzado del fósforo. En este proceso específicamente bacteriano, llamadas Polyphosphate que acumula organismos, se enriquecen y acumulan selectivamente grandes cantidades de fósforo dentro de sus células. Cuando la biomasa enriquecida en estas bacterias se separa del agua tratada,
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los biosólidos bacterianos tienen un alto valor del fertilizante. El retiro del fósforo se puede alcanzar también, generalmente por la precipitación química con las sales del hierro (por ejemplo: cloruro férrico) o del aluminio (por ejemplo: alumbre). El fango químico que resulta, sin embargo, es difícil de operar, y el uso de productos químicos en el proceso del tratamiento es costoso. Aunque esto hace la operación difícil y a menudo sucia, el retiro químico del fósforo requiere una huella significativamente más pequeña del equipo que la de retiro biológico y es más fácil de operar.
Desinfección El propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas residuales es reducir substancialmente el número de organismos vivos en el agua que se descargará nuevamente dentro del ambiente. La efectividad de la desinfección depende de la calidad del agua que es tratada (por ejemplo: turbiedad, pH, etc.), del tipo de desinfección que es utilizada, de la dosis de desinfectante (concentración y tiempo), y de otras variables ambientales. El agua turbia será tratada con menor éxito puesto que la materia sólida p uede blindar organismos, especialmente de la luz ultravioleta o si los tiempos del contacto son bajos. Generalmente, tiempos de contacto cortos, dosis bajas y altos f lujos influyen en contra de una desinfección eficaz. Los métodos comunes de desinfección incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV. La Cloramina, que se utiliza para el agua potable, no se utiliza en el tratamiento de aguas residuales debido a su persistencia. La desinfección con cloro sigue siendo la forma más común de desinfección de las aguas residuales debido a su bajo historial de costo y del largo plazo de la eficacia. Una desventaja es que la desinfección con cloro del material orgánico residual puede generar compuestos orgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos o dañinos al ambiente. La clorina o las "cloraminas" residuales puede también ser capaces de tratar el material con cloro orgánico en el ambiente acuático natural. Además, porque la clorina residual es tóxica para especies acuáticas, el efluente tratado debe ser químicamente desclorinado, agregándose complejidad y costo del tratamiento.
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El tratamiento de los fangos Los sólidos primarios gruesos y los bio sólidos secundarios acumulados en un proceso del tratamiento de aguas residuales se debe tratar y disponer de una manera
segura
y
eficaz.
Este
material
a
menudo
se
contamina
inadvertidamente con los compuestos orgánicos e inorgánicos tóxicos (por ejemplo: metales pesados). El propósito de la digestión es reducir la cantidad de materia orgánica y el número de los microorganismos presentes en los sólidos que causan enfermedades. Las opciones más comunes del tratamiento incluyen la digestión anaerobia, la digestión aerobia, y el abonamiento.
La digestión anaeróbica La digestión anaeróbica es un proceso bacteriano que se realiza en ausencia del oxígeno. El proceso puede ser la digestión termofílica en la cual el fango se fermenta en tanques en una temperatura de 55°C o mesofílica, en una temperatura alrededor de 36°C. Sin embargo permitiendo tiempo de una retención más corta, así en los pequeños tanques, la digestión termofílica es más expansiva en términos de consumo de energía para calentar el fango. La digestión anaerobia genera bio gas con una parte elevada de metano que se puede utilizar para el tanque y los motores o las micro turbinas del funcionamiento para otros procesos en sitio. En plantas de tratamiento grandes suficiente la energía se puede generar de esta manera de producir más electricidad que las máquinas requieren. La generación del metano es una ventaja dominante del proceso anaeróbico. Su desventaja dominante es la de largo plazo requerido para el proceso (hasta 30 días) y el alto costo de capital.
Digestión aeróbica La digestión aeróbica es un proceso bacteriano que ocurre en presencia del oxígeno. Bajo condiciones aeróbicas, las bacterias consumen rápidamente la materia orgánica y la convierten en el bióxido de carbono. Una vez que haya una carencia de la materia orgánica, las bacterias mueren y son utilizadas como alimento por otras bacterias. Esta etapa del proceso se conoce como respiración endógena. La reducción de los sólidos ocurre en esta fase. Porque
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ocurre la digestión aeróbica mucho más rápidamente, los costos de capital de digestión aerobia son más bajos. Sin embargo, los gastos de explotación son característicos por ser mucho mayores para la digestión aeróbica debido a los costes energéticos para la aireación necesitada para agregar el oxígeno al proceso.
La composta o abonamiento El abonamiento o composta es también un proceso aeróbico que implica el mezclar de los sólidos de las aguas residuales con fuentes del carbón tales como aserrín, paja o virutas de madera. En presencia del oxígeno, las bacterias digieren los sólidos de las aguas residuales y la fuente agregada del carbón y, al hacer eso, producen una cantidad grande de calor. Los procesos anaerobios y aerobios de la digestión pueden dar lugar a la destrucción de microorganismos y de parásitos causantes de enfermedades a un suficiente nivel para permitir que los sólidos digeridos que resultan sean aplicados con seguridad a la tierra usada como material de la enmienda del suelo (con las ventajas similares a la turba) o usada para la agricultura como fertilizante a condición de que los niveles de componentes tóxicos son suficientemente bajos.
La depolimerización termal La depolimerización termal utiliza pirolisis acuosa para convertir los organismos complejos reducidos al aceite. El hidrógeno en el agua se inserta entre los vínculos químicos en polímeros naturales tales como grasas, las proteínas y la celulosa. El oxígeno del agua combina con el carbón, el hidrógeno y los metales. El resultado es aceite, gases combustibles de la luz tales como metano, propano y butano, agua con las sales solubles, bióxido de carbono, y un residuo pequeño del material insoluble inerte que se asemeja a la roca y al carbón pulverizados. Se destruyen todos los organismos y muchas toxinas orgánicas. Las sales inorgánicas tales como nitratos y fosfatos siguen siendo en el agua después del tratamiento en los niveles suficientemente altos que el tratamiento adicional está requerido.
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La energía de descomprimir el material se recupera, y el calor y la presión de proceso se accionan generalmente de los gases combustibles ligeros. El aceite se trata generalmente más lejos para hacer un grado ligero útil refinado del aceite, tal como ningunos diesel y ningún aceite de calefacción, y después se vende. La elección de un método de tratamiento sólido de las aguas residuales depende de la cantidad de sólidos generados y de otras condiciones específicas del lugar. Sin embargo, generalmente el abonamiento es lo más a menudo posible aplicado a los usos en pequeña escala seguidos por la digestión aerobia y entonces la digestión anaerobia para grandes escalas como en los municipios.
Deposición de fangos Cuando se produce un fango líquido, un tratamiento adicional puede ser requerido para hacerlo conveniente para la disposición final. Típicamente, los fangos se espesan (desecados) para reducir los volúmenes transportados para la disposición. Los procesos para reducir el contenido en agua incluyen lagunas en camas de sequía para producir una torta que pueda ser aplicada a la tierra o ser incinerada; el presionar, donde el fango se filtra mecánicamente, a través de las pantallas del paño para producir a menudo una torta firme; y centrifugación donde el fango es espesado centrífugo separando el sólido y el líquido. Los fangos se pueden disponer por la inyección líquida para aterrizar o por la disposición en un terraplén. Hay preocupaciones por la incineración del fango debido a los agentes contaminadores del aire en las emisiones, junto con el alto coste de combustible suplemental, haciendo esto medios menos atractivos y menos comúnmente construidos del tratamiento y de la disposición del fango.
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DISCUSIONES. El Agua Potable y la Salud (Lo que debemos Saber) Los Estados Unidos tienen uno de los abastecimientos de agua potable más saludables del mundo. Sin embargo, las estadísticas de su gobierno no le explican específicamente sobre la calidad y seguridad del agua que sale de sus caños. La razón de esto es porque la Calidad del agua potable varia de un lugar a otro, dependiendo de la condición de la fuente de agua de donde se obtiene y el tratamiento que la misma recibe. Ahora tenemos una manera mejor de buscar información sobre su agua potable si la misma proviene de un proveedor de agua público. Comenzando en el año 1999, cada proveedor de agua potable debe presentarle a sus clientes un informe anual de su agua. El informe proporciona información sobre La calidad del agua potable local incluyendo la fuente de agua, los contaminantes en el agua y como los consumidores se pueden involucrar para proteger el agua potable. •
¿Cuáles son los contaminantes que se pudieran encontrar en el
Agua Potable? No existe tal cosa como agua pura natural. En la naturaleza, toda agua contiene algunas impurezas. A medida que el agua fluye en los arroyos, se estancan en los lagos y se filtra a través de capa de suelo y roca en la tierra, disuelve o absorbe las sustancias con las cuales hace contacto. Alguna de estas sustancias son inocuas. De hecho, algunas personas prefieren agua mineral, precisamente porque los minerales le dan un sabor agradable. Sin embargo, los minerales a ciertos niveles, igual que los químicos elaborados por el hombre, se consideran contaminantes que pueden causar mal sabor en el agua y hasta peligrosos.
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El tratamiento en el ambiente de recepción La introducción de aguas residuales que trata la planta fluyen en los procesos de muchos ríos pequeños, en una planta de tratamiento de aguas residuales se diseñan los procesos naturales del tratamiento que ocurren en el ambiente, si ese ambiente es un cuerpo natural del agua o la tierra. Si no se ha sobrecargado, las bacterias en el ambiente consumirán los contaminantes orgánicos, aunque ésta reducirá los niveles del oxígeno en el agua y puede cambiar perceptiblemente la ecología total del agua de recepción. Las poblaciones bacterianas nativas alimentan en los contaminantes orgánicos, y los números de microorganismos que causan enfermedades son reducidos por condiciones ambientales naturales tales como depredación, exposición a la radiación ultravioleta, etc. Por lo tanto en caso de que el ambiente de recepción proporcione un de alto nivel de la dilución, un alto grado del tratamiento de aguas residuales no puede ser requerido. Sin embargo, la evidencia reciente ha demostrado que los niveles muy bajos de ciertos contaminantes en aguas residuales, incluyendo las hormonas (de la agricultura animal y del residuo de píldoras humanas del control de la natalidad) y los materiales sintéticos tales como phthalates, pueden tener un impacto adverso imprevisible en el medio natural y potencialmente en seres humanos si el agua se reutiliza para el agua potable. En los E.E.U.U., las descargas incontroladas de las aguas residuales al ambiente no se permiten bajo ley, y los requisitos terminantes de la calidad del agua han de ser conocidos. Una amenaza significativa en las décadas que vienen será las descargas incontroladas de aumento de las aguas residuales dentro de países en vías de desarrollo rápidamente.
El déficit mundial del tratamiento Visto de una perspectiva mundial existe capacidad inadecuada del tratamiento de las aguas residuales, especialmente en países poco desarrollados. Esta circunstancia ha existido desde, por lo menos, los años 70 y es debido a la superpoblación, a la crisis del agua y al costo de construir sistemas de tratamiento de aguas residuales. El resultado del tratamiento inadecuado de las aguas residuales es aumentos significativos de la mortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra parte, este impacto de la mortalidad es
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particularmente alto entre los infantes y otros niños en países subdesarrollados, particularmente en los continentes de África y de Asia. Particularmente, en el año 2000, los Naciones Unidas han establecido que 2.64 mil millones personas tenían el tratamiento y/o disposición de las aguas residuales inadecuado. Este valor representó a 44 por ciento de la población global, pero en África y Asia aproximadamente la mitad de la población no tenía ningún acceso cualesquiera a los servicios del tratamiento de aguas residuales.
Potenciales impactos ambientales Los contaminantes de las aguas servidas municipales, o aguas servidas domésticas, son los sólidos suspendidos y disueltos que consisten en: materias orgánicas e inorgánicas, nutrientes, aceites y grasas, sustancias tóxicas, y microorganismos patógenos. Los desechos humanos sin un tratamiento apropiado, eliminados en su punto de origen o recolectados y transportados, presentan un peligro de infección parasitaria (mediante el contacto directo con la materia fecal), hepatitis y varias enfermedades gastrointestinales, incluyendo el cólera y tifoidea (mediante la contaminación de la fuente de agua y la comida). Cabe mencionar que el agua de lluvia urbana puede contener los mismos contaminantes, a veces en concentraciones sorprendentemente altas. Cuando las aguas servidas son recolectadas pero no tratadas correctamente antes de su eliminación o reutilización, existen los mismos peligros para la salud pública en las proximidades del punto de descarga. Si dicha descarga es en aguas receptoras, se presentarán peligrosos efectos adicionales (p.ej. el hábitat para la vida acuática y marina es afectada por la acumulación de los sólidos; el oxígeno es disminuido por la descomposición de la materia orgánica; y los organismos acuáticos y marinos pueden ser perjudicados aún más por las sustancias tóxicas, que pueden extenderse hasta los organismos superiores por la bio-acumulación en las cadenas alimenticias). Si la descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una bahía, su contenido de nutrientes puede ocasionar la eutrofización, con molesta vegetación que puede afectar a las pesquerías y áreas recreativas. Los desechos sólidos generados en el tratamiento de las aguas servidas (grava, cerniduras, y fangos primarios y
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secundarios) pueden contaminar el suelo y las aguas si no son manejados correctamente. Los proyectos de aguas servidas son ejecutados a fin de evitar o aliviar los efectos de los contaminantes descritos anteriormente en cuanto al ambiente humano y natural. Cuando son ejecutados correctamente, su impacto total
sobre el ambiente es positivo. Los impactos directos incluyen la disminución de molestias y peligros para la salud pública en el área de servicio, mejoramientos en la calidad de las aguas receptoras, y aumentos en los usos beneficiosos de las aguas receptoras. Adicionalmente, la instalación de un sistema de recolección y tratamiento de las aguas servidas posibilita un control más efectivo de las aguas servidas industriales mediante su tratamiento previo y conexión con el alcantarillado público, y ofrece el potencial para la reutilización beneficiosa del efluente tratado y de los fangos. Los impactos indirectos del tratamiento de las aguas residuales incluyen la provisión de sitios de servicio para el desarrollo, mayor productividad y rentas de las pesquerías, mayores actividades y rentas turísticas y recreativas, mayor productividad agrícola y forestal o menores requerimientos para los fertilizantes químicos, en caso de ser reutilizado el efluente y los fangos, y menores demandas sobre otras fuentes de agua como resultado de la reutilización del efluente. De éstos, varios potenciales impactos positivos se prestan para la medición, por lo que pueden ser incorporados cuantitativamente en el análisis de los costos y beneficios de varias alternativas al planificar proyectos para las aguas servidas. Los beneficios para la salud humana pueden ser medidos, por ejemplo, mediante el cálculo de los costos evitados, en forma de los gastos médicos y días de trabajo perdidos que resultarían de un saneamiento defectuoso. Los menores costos del tratamiento de agua potable e industrial y mayores rentas de la pesca, el turismo y la recreación, pueden servir como mediciones parciales de los beneficios obtenidos del mejoramiento de la calidad de las aguas receptoras. En una región donde es grande la demanda
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de viviendas, los beneficios provenientes de proporcionar lotes con servicios pueden ser reflejados en parte por la diferencia en costos entre la instalación de la infraestructura por adelantado o la adecuación posterior de comunidades no planificadas. A menos que sean correctamente planificados, ubicados, diseñados, construidos, operados y mantenidos, es probable que los proyectos de aguas servidas tengan un impacto total negativo y no produzcan todos los beneficios para los cuales se hizo la inversión, afectando además en forma negativa a otros aspectos del medio ambiente.
Problemas socioculturales Las instalaciones de tratamiento requieren tierra; su ubicación puede resultar en la repoblación involuntaria. Es más, las obras de tratamiento y eliminación pueden crear molestias en las cercanías inmediatas, al menos ocasionalmente. A menudo, las tierras y los barrios elegidos, corresponden a los "grupos vulnerables" que son los menos capacitados para afrontar los costos de la reubicación y cuyo ambiente vital ya está alterado. Se debe tener cuidado de ubicar las instalaciones de tratamiento y eliminación donde los olores o ruidos no molestarán a los residentes u otros usuarios del área, manejar la reubicación con sensibilidad, e incluir en el plan de atenuación del proyecto, provisiones para mitigar o compensar los impactos adversos sobre el medio ambiente humano. Si no se incluye estas consideraciones en la planificación del proyecto, existe el riesgo sustancial de resolver un problema ambiental de la comunidad mediante su transferencia a otro.
Tecnología apropiada El concepto de la tecnología apropiada en los sistemas de agua servida, abarca dimensiones técnicas, institucionales, sociales y económicas. Desde un punto de vista técnico e institucional, la selección de tecnologías no apropiadas, ha sido identificada como una de las principales causas de fallas en el sistema. El ambiente de las aguas servidas es hostil para el equipo electrónico, eléctrico y mecánico. Su mantenimiento es un proceso sin fin, y
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requiere de apoyo (repuestos, laboratorios, técnicos capacitados, asistencia técnica especializada, y presupuestos adecuados). Aun en los países desarrollados, son los sistemas más sencillos, elegidos y diseñados con vista al mantenimiento, los que brindan un servicio más confiable. En los países en desarrollo, donde es posible que falten algunos ingredientes para un programa exitoso de mantenimiento, ésta debe ser la primera consideración al elegir tecnologías para las plantas de tratamiento y estaciones de bombeo. En comunidades pequeñas y ambientes rurales, las opciones técnicas suelen ser más sencillas, pero las consideraciones institucionales se combinan con las sociales y siguen siendo extremadamente importantes. Las instituciones locales deben ser capaces de manejar los programas o sistemas de saneamiento; la participación comunitaria puede ser un elemento clave en su éxito. Son importantes las acostumbradas preferencias sociales y prácticas; algunas pueden ser modificadas mediante programas educativos, pero otras pueden estar arraigadas en los valores culturales y no estar sujetas al cambio. La economía forma parte de la decisión de dos maneras. No es sorprendente que las tecnologías más sencillas, seleccionadas por su facilidad de operación y mantenimiento, suelen ser las menos costosas para construir y operar. Sin embargo, aun cuando no lo sean, como puede ser el caso cuando gran cantidad de tierra debe ser adquirida para los estanques de estabilización, un sistema menos costoso que fracasa, finalmente sería más costoso que otro más caro que opera de manera confiable.
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CONCLUSIONES. Concluimos el presente trabajo, comprendiendo lo cuán importante es para nosotros tener agua y para las autoridades la de proporcionarnos el servicio, al ser este un elemento de necesidad básica. Aprendimos además, el proceso de tratamiento del agua potable y dela aguas residuales que sin duda es largo pero necesario para evitar la presencia de sustancias contamina.
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RECOMENDACIONES. Los ciudadanos pueden estar conscientes de los retos en mantener el agua potable segura y tomar una posición activa para proteger el agua potable. Existen muchas maneras en que los individuos se pueden involucrar. Algunas personas ayudarían en la limpieza de la cuenca la cual es la fuente de agua de la comunidad. Otras personas pueden involucrarse en actividades de protección de áreas inmediatas de pozos a prevenir la contaminación de la fuente de agua subterránea que abastece a la comunidad. Estas personas podrán utilizar la información que se está acumulando por parte de los estados y sistemas de aguas. Las autoridades tienen que tomar las mediadas necesarias para proponer y luchar por leyes que regulen el cuidado del agua.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
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Tecnología para Abastecimiento de Agua y el Saneamiento: Un Resumen de Opciones Técnicas y Económicas”. Washington, D.C.:
Banco Mundial.
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Microsoft Student con Encarta Premium 2008.
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Organización Mundial de la Salud. 1989 Las Líneas Directivas de Salud para el Uso de Wastewater en la Agricultura y Aquaculture, Serie de Documentos Técnicos No. 778. Ginebra, Suiza.
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ANEXOS
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FLUJOGRAMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE
CAPTACIÓN RÍO HIGUERAS
DEARENADOR
PRESEDIMENTADOR
REPARTIDOR
HACIENDA PUCUCHINCHE 200 L/S
PLANTA DE TRATAMIENTO 1 200 L/S
PLANTA DE TRATAMIENTO 2 180 L/S
RECEPCIÓN AFORO AL CANAL
DOSIFICACIÓN COAGULACIÓN FLOCULACIÓN SEDIMENTACIÓN FILTRACIÓN
CLORACIÓN
ALMACENAMIENTO 40
CUADRO I
Sustancias que afectan la calidad y uso del agua en abastecimientos
Valores Guías
Efectos
Arsénico Cadmio Cromo Cianuro Flúor Plomo Mercurio Nitratos Selenio Aluminio Cloruros Color
0.05 mg/l. 0.005 mg/1 0.05 mg/1 0.1 mg/1 1.5 mg/1 0.05 mg/l 0.001 mg/1 10 mg/l 0.01 mg/1
Envenenamiento Alto potencial tóxico Alto potencial tóxico Efectos tóxicos letales Efectos benéficos (nocivos a concent. Altas) Efectos tóxicos Envenenamiento Envenenamiento especialmente en niños Efectos tóxicos y envenenamiento
Cobre
1.0 mg/l
Dureza Calcio
500 mg/1 (COBCa) 500 mg/l
Hierro
0.3 mg/1
Manganeso
0.1 mg/1
pH Sodio Sólidos totales disueltos Sulfato
6.5-8.5 200 mg/1 1,000mg/1 400mg/l
Olor y sabor Turbiedad
Inofensivos 5 UTN
Sustancias
Constituyentes Inorgánicos
Zinc
0.2 mg/1 250 mg/1 15 UTC
Corrosivo, afecta el sabor Indeseable para la industria. Estéticamente desagradable Sabor astringente, decoloración, corrosión de tuberías, accesorios y utensilios. Envenenamiento en dosis elevadas Deterioro de tuberías, uso excesivo de jabón, depósitos en calderas. Deterioro de tuberías, uso excesivo de jabón, Depósitos en calderas Sabor, decoloración, crecimiento de Bacterias y turbiedad. Sabor, decoloración, depósitos en .tuberías y Turbiedad. Sabor y corrosión Efectos estéticos Sabor, irritación gastrointestinal C magnesio y sodio produce Irritación gastrointestinal Estéticamente indeseable Estéticamente indeseable. Irritaciones gastrointestinales. Sabores astringentes. Opalescencia.
5.0mg/l.
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