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PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD “CÉSAR VALLEJO” – TRUJILLO
Facultad de Ingeniería Escuela Profesional de Ingeniería Civil
TEMA
:
PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
NOMBRE DEL CURSO
:
INGENIERÍA SANITARIA
DOCENTE
:
ELVIS RODRÍGUEZ FLORES
ALUMNO
:
BENITES CAMPOS, ARNALDO CHAVEZ MORENO, ELIANI NARRO VIDAURRE, ESTEFANY TANTARICO CORNEJO, FERNANDO TORRES, CLAUDIO VILLANUEVA GAMBOA, VICTORIA
FECHA
:
TRUJILLO, 26 DE JUNIO DEL 2015
ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO FACULTAD DE INGENIERÍA
INTRODUCCIÓN
E
l agua que entra a los hogares e industrias no siempre tiene
la misma calidad al salir después de haber sido
usada. La mayor parte del agua que se destina a estos
lugares (hogares, industrias y oficinas) debe de ser tratada antes de ser regresada al ambiente. La naturaleza
tiene
una
habilidad
asombrosa para "limpiar" pequeñas cantidades de agua de desecho y contaminación, pero si se hiciese cargo de los miles de millones de galones de agua y drenaje que el hombre origina diariamente, no tendría la capacidad suficiente para hacerlo. Las instalaciones de tratamiento de aguas reducen la contaminación en las aguas de desecho a un nivel que la naturaleza puede manejar. El agua al ser usada por el hombre, muchas veces se convierte en agua de desecho y drenaje. Las substancias que se pueden encontrar son desechos humanos, restos de comida, aceites, jabones y químicos. En los hogares, también se incluye agua usada en los fregaderos de cocina, en las regaderas, tinas de baño, lavadores de ropa y lavadores de loza. Las oficinas e industrias también contribuyen a aumentar la cantidad de agua que debe de ser tratada. Porque nos preocupamos por nuestro medio ambiente y nuestra salud, existen muchas razones que justifican porqué el mantener nuestra agua limpia es de primordial importancia: Industria pesquera:
ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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El agua limpia es primordial para las plantas y los animales que viven en el agua. Esto es importante para la industria pesquera, para las personas cuyo pasatiempo es la pesca, y para las futuras generaciones. Animales salvajes Nuestros ríos y océanos están llenos de criaturas que dependen de las costas,
playas
y
pantanos.
De
estos
habitantes
depende
la
subsistencia de cientos de especies diversas de peces y vida acuática. Las aves migratorias también hacen uso de estas áreas para descansar y alimentarse. Recreación y Calidad de Vida El agua representa una extensa área de juego para toda la población mundial. Los paisajes y valores recreativos de nuestros depósitos grandes de agua, muchas veces son las razones que convencen a las personas para vivir cerca de ellas. Los visitantes son atraídos para llevar a cabo diversas actividades como nadar, pescar, pasear en lanchas y hacer días de campo. Preocupaciones sobre la Salud Si el agua no se limpia apropiadamente, puede ser transmisora de enfermedades. Ya que vivimos, trabajamos y nos divertimos cerca al agua, la bacteria peligrosa tiene que ser removida para asegurarnos que el agua está limpia. El propósito principal del tratamiento del agua de desecho es remover lo más posible las partículas sólidas que se encuentran
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suspendidas antes de que esta agua, llamada efluente, sea descargada de nuevo al ambiente. Al pudrirse el material sólido, consume oxígeno, el cual es necesario para la subsistencia de las plantas y animales que viven en el agua.
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OBJETIVOS
Objetivo Principal
Analizar y estudiar de forma general las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Objetivos Específicos
Estudiar en forma general las aguas residuales
Analizar las etapas de tratamiento de las aguas residuales.
Analizar los
potenciales impactos mundiales del tratamiento de
aguas residuales.
Analizar las PTAR’s en el Perú.
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PTAR I.
AGUAS RESIDUALES: ¿Qué son? Son el tipo de agua que está contaminado con sustancias fecales y
orina, procedentes
de vertidos orgánicos
humanos o animales. A las aguas residuales también se les llama aguas negras o aguas cloacales. Son residuales puesto que habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el directo; son negras por el color que habitualmente tienen, y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector.
¿Qué tan importante son? Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.
¿Cómo se clasifican las aguas residuales? Aguas residuales industriales: Son aquellas que resultan del desarrollo de un proceso productivo, incluyéndose a las provenientes de la actividad minera, agrícola, energética, agroindustrial, entre otros. ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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Aguas residuales domésticas: Son aquellas de origen residencial y comercial que contienen desechos fisiológicos, entre otros, provenientes de la actividad humana, y deben ser dispuestos adecuadamente. Aguas residuales municipales: Son aquellas aguas residuales domésticas que pueden estar mezcladas con aguas de drenaje pluvial o con aguas residuales de origen industrial previamente tratadas, para ser itidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.
¿Qué son las aguas grises y aguas negras? La división del agua casera drenada en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado, el agua negra es la que procede de inodoros y orinales; y el agua gris, procedente de piletas y bañeras, puede ser usada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua negra. Muchas aguas residuales también incluyen aguas superficiales procedentes de las lluvias.
¿Qué problemas asociados a las aguas residuales existen?
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PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
¿En qué consiste el tratamiento de aguas residuales? El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos en el agua efluente del uso humano. Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por: - La separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial. - Posteriormente se aplica un desarenador (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. - A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
- Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. - El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.
¿Dónde se realiza el tratamiento de las aguas residuales? El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a un:
Tratamiento primario (asentamiento de sólidos)
Tratamiento secundario (tratamiento biológico de la materia orgánica disuelta presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan fácilmente)
Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección)
II. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: Las P.T.A.R. son unidades de transformación de los efluentes industriales y domésticos, o sea unidades de transformación de la materia orgánica.
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Tratamiento físico
Tamizado
Remoción de gas.
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 o lodo.
Tratamiento biológico
Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos.
Post – precipitación.
Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada jurisdicción.
Biodigestión anaeróbica y humedales artificiales utiliza la materia orgánica biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana, a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de contaminantes.
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. ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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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 oxígeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la hidracina para eliminarlo. - Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas El tratamiento de las aguas residuales domésticas 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 domésticas 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 vertible.
2.1. ETAPAS DEL TRATAMIENTO: A. TRATAMIENTO PRIMARIO: El tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos. Este paso está enteramente hecho con maquinaria, de ahí que se conoce también como tratamiento mecánico. - Remoción de sólidos o Cribado La
remoción
de
los
sólidos
habitualmente se realiza mediante el cribado. Los sólidos que se remueven son de gran tamaño, por
ejemplo,
botellas,
palos,
bolsas, balones, llantas, etc. Con esto se evita tener problemas en la planta de tratamiento de aguas, ya que si no se remueven estos sólidos pueden llegar a tapar tuberías o dañar algún equipo.
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- Remoción de arena Esta etapa (también conocida como 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 - Investigación y maceración El líquido libre de abrasivos es pasado a través de pantallas arregladas o rotatorias para eliminar material flotante y materia grande como trapos; y partículas pequeñas como chícharos y maíz. Los escaneos son recolectados 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
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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 fiables que las pantallas físicas. - 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 un líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente. Los tanques primarios de asentamiento se equipan generalmente con raspadores conducidos mecánicamente que llevan continuamente los fangos recogidos hacia una tolva en la base del tanque donde, mediante una bomba, se pueden llevar hacia otras etapas del tratamiento.
B. TRATAMIENTO SECUNDARIO: El
tratamiento
secundario
está
diseñado
para
degradar
sustancialmente el contenido biológico del agua residual, el cual deriva los desechos orgánicos provenientes de residuos humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales utilizan procesos biológicos aeróbicos para este fin. - Desbaste Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual mediante una reja, manual o autolimpiable, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla. Esta operación
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no solo reduce la carga contaminante del agua a la entrada, sino que permite preservar los equipos como conducciones, bombas y válvulas, frente a los depósitos y obstrucciones provocados por los sólidos, que habitualmente pueden ser muy fibrosos: tejidos, papeles, etc.
- Fangos Activados o Lodos Activados Las
plantas
de fangos
activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar
oxígeno
disuelto
promover el crecimiento organismos remueven materia
biológicos
y de que
substancialmente orgánica.
También
puede atrapar partículas de material.
- Camas filtrantes (camas de oxidación)
Filtro oxidante en una planta rural
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En plantas más viejas y plantas receptoras de cargas variables, se utilizan camas filtrantes de goteo, en las que el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta
de
coque
(carbón),
piedra caliza o
fabricada
especialmente de medios plásticos. Tales medios deben tener altas superficies para soportar las biopelículas 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 bacterias, protozoarios y hongos se forman en la superficie del medio y se comen o reducen los contenidos orgánicos. Esta biopelícula es alimentada a menudo por insectos y gusanos. - 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.
- 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
proveer sitios activos para
para
quese
adjunte la biomasa. Estaconversión hace como resultante un sistema de crecimiento. Las ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son:
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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 ocurren en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un solo 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 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. En una planta de tratamiento
rural, se
realiza en el
tanque de
sedimentación secundaria.
C. 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 retiene gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbón activado sobrante de la filtración retiene las toxinas residuales. - Lagunaje
Esquema de una depuradora por lagunaje
El tratamiento de lagunas proporciona sedimentación y mejora biológica adicional por almacenaje en
charcos o lagunas
artificiales. Se trata de una imitación de los procesos de
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autodepuración que un río o un lago somete las aguas residuales de forma natural. Estas lagunas son altamente aerobias y se da a menudo la colonización por macrofitos nativos, especialmente cañas. Los invertebrados de alimentación del filtro pequeño tales como Daphnia y
especies
de Rotifera ayudan
eficazmente
al
tratamiento reteniendo partículas finas. El sistema de lagunaje es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes núcleos. - Humedales artificiales Los humedales artificiales incluyen camas de caña o una serie de métodos
similares
que
proporcionan un alto grado de mejora
biológica
aerobia
y
pueden utilizarse a menudo en lugar del tratamiento secundario para las poblaciones pequeñas, también para la fitorremediación.
- Remoción de nutrientes Las aguas residuales pueden contener también altos niveles de los nutrientes nitrógeno y fósforo. Eso en ciertas formas puede ser tóxico para peces e invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo amoníaco) o puede crear condiciones insanas en el ambiente de recepción (por ejemplo: mala hierba o crecimiento de algas). Las algas pueden producir toxinas, y su muerte y consumo por bacterias (decaimiento) pueden agotar el oxígeno en el agua y asfixiar peces y 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 contaminación en el agua. La retirada
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del nitrógeno o del fósforo de las aguas residuales se puede alcanzar mediante la precipitación química o biológica.
- 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. Los métodos comunes de desinfección incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV.
III. EL DÉFICIT MUNDIAL DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: 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 un aumento significativo de la mortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra parte, este impacto de la mortalidad es 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 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 cualesquiera a los servicios del tratamiento de aguas residuales.
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IV. POTENCIALES IMPACTOS MUNDIALES: 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 o 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 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
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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 recreati vas, 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 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.
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Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales PTAR V. REALIDAD PERUANA:
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5.1. ENTIDADES
VINCULADAS
A
LA
FISCALIZACIÓN
AMBIENTAL DE LAS AGUAS RESIDUALES: A) Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento: - Formula, norma, dirige, coordina, ejecuta y supervisa la política nacional de dicho sector. - Genera las condiciones para el a los servicios de saneamiento en niveles adecuados de calidad y sostenibilidad. - Asigna los recursos económicos a los gobiernos locales y las EPS Saneamiento para la construcción de obras de saneamiento. B) Autoridad Nacional del Agua (ANA): - Autoriza los vertimientos de aguas residuales tratadas con las opiniones previas técnicas de la Dirección General de Salud Ambiental del Ministerio de Salud. - Autoriza el reúso de agua residual, bajo previa acreditación de que no se pondrá en peligro la salud humana y el normal desarrollo de la fauna y flora, o se afecte otros usos. C) Gobiernos locales: - Gobiernos locales y municipalidades distritales istran y reglamentan el servicio de agua potable, alcantarillado y desagüe. D) Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA) - Ejerce funciones de evaluación, supervisión y fiscalización en lo referido al tratamiento de las aguas residuales E) Otras entidades: Vinculadas al control: - Superintendencia
Nacional
de
Servicios
de
Saneamiento
(SUNASS) - Entidades Prestadoras
de Servicios de Saneamiento (EPS
Saneamiento) - Ministerio de Salud (MINSA)
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5.2. PERÚ EN CIFRAS:
Página 23
5.3. UBICACIÓN DE LAS ENTIDADES PRESTADORAS DE SERVICIOS DE SANEAMIENTO:
Página 24
Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales PTAR 5.4. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL PERÚ:
Página 25
CONCLUSIONES
Se analizó y estudió de forma práctica y sencilla las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales, desde su importancia para la humanidad, como las funciones que realiza y los órganos encargados de su funcionamiento.
Se estudió de forma general las aguas residuales, tomando en cuenta su definición práctica, quienes la producen o generan, las clases de aguas residuales y algunos conceptos básicos como aguas negras y grises.
Se mencionó y describió cada etapa del tratamiento de aguas residuales: etapa primaria, secundaria y terciaria.
Se analizó los impactos potenciales mundiales del tratamiento de aguas residuales, desde sus beneficios para la pesca, recreación, salud, y vida animal.
Se analizó de forma minuciosa la situación peruana en relación con las plantas de tratamiento de aguas residuales.
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TEMA
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NOMBRE DEL CURSO
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INGENIERÍA SANITARIA
DOCENTE
:
ELVIS RODRÍGUEZ FLORES
ALUMNO
:
BENITES CAMPOS, ARNALDO CHAVEZ MORENO, ELIANI NARRO VIDAURRE, ESTEFANY TANTARICO CORNEJO, FERNANDO TORRES, CLAUDIO VILLANUEVA GAMBOA, VICTORIA
FECHA
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PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
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INTRODUCCIÓN
E
l agua que entra a los hogares e industrias no siempre tiene
la misma calidad al salir después de haber sido
usada. La mayor parte del agua que se destina a estos
lugares (hogares, industrias y oficinas) debe de ser tratada antes de ser regresada al ambiente. La naturaleza
tiene
una
habilidad
asombrosa para "limpiar" pequeñas cantidades de agua de desecho y contaminación, pero si se hiciese cargo de los miles de millones de galones de agua y drenaje que el hombre origina diariamente, no tendría la capacidad suficiente para hacerlo. Las instalaciones de tratamiento de aguas reducen la contaminación en las aguas de desecho a un nivel que la naturaleza puede manejar. El agua al ser usada por el hombre, muchas veces se convierte en agua de desecho y drenaje. Las substancias que se pueden encontrar son desechos humanos, restos de comida, aceites, jabones y químicos. En los hogares, también se incluye agua usada en los fregaderos de cocina, en las regaderas, tinas de baño, lavadores de ropa y lavadores de loza. Las oficinas e industrias también contribuyen a aumentar la cantidad de agua que debe de ser tratada. Porque nos preocupamos por nuestro medio ambiente y nuestra salud, existen muchas razones que justifican porqué el mantener nuestra agua limpia es de primordial importancia: Industria pesquera:
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El agua limpia es primordial para las plantas y los animales que viven en el agua. Esto es importante para la industria pesquera, para las personas cuyo pasatiempo es la pesca, y para las futuras generaciones. Animales salvajes Nuestros ríos y océanos están llenos de criaturas que dependen de las costas,
playas
y
pantanos.
De
estos
habitantes
depende
la
subsistencia de cientos de especies diversas de peces y vida acuática. Las aves migratorias también hacen uso de estas áreas para descansar y alimentarse. Recreación y Calidad de Vida El agua representa una extensa área de juego para toda la población mundial. Los paisajes y valores recreativos de nuestros depósitos grandes de agua, muchas veces son las razones que convencen a las personas para vivir cerca de ellas. Los visitantes son atraídos para llevar a cabo diversas actividades como nadar, pescar, pasear en lanchas y hacer días de campo. Preocupaciones sobre la Salud Si el agua no se limpia apropiadamente, puede ser transmisora de enfermedades. Ya que vivimos, trabajamos y nos divertimos cerca al agua, la bacteria peligrosa tiene que ser removida para asegurarnos que el agua está limpia. El propósito principal del tratamiento del agua de desecho es remover lo más posible las partículas sólidas que se encuentran
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suspendidas antes de que esta agua, llamada efluente, sea descargada de nuevo al ambiente. Al pudrirse el material sólido, consume oxígeno, el cual es necesario para la subsistencia de las plantas y animales que viven en el agua.
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OBJETIVOS
Objetivo Principal
Analizar y estudiar de forma general las plantas de tratamiento de aguas residuales.
Objetivos Específicos
Estudiar en forma general las aguas residuales
Analizar las etapas de tratamiento de las aguas residuales.
Analizar los
potenciales impactos mundiales del tratamiento de
aguas residuales.
Analizar las PTAR’s en el Perú.
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PTAR I.
AGUAS RESIDUALES: ¿Qué son? Son el tipo de agua que está contaminado con sustancias fecales y
orina, procedentes
de vertidos orgánicos
humanos o animales. A las aguas residuales también se les llama aguas negras o aguas cloacales. Son residuales puesto que habiendo sido usada el agua, constituyen un residuo, algo que no sirve para el directo; son negras por el color que habitualmente tienen, y cloacales porque son transportadas mediante cloacas (del latín cloaca, alcantarilla), nombre que se le da habitualmente al colector.
¿Qué tan importante son? Su importancia es tal que requiere sistemas de canalización, tratamiento y desalojo. Su tratamiento nulo o indebido genera graves problemas de contaminación.
¿Cómo se clasifican las aguas residuales? Aguas residuales industriales: Son aquellas que resultan del desarrollo de un proceso productivo, incluyéndose a las provenientes de la actividad minera, agrícola, energética, agroindustrial, entre otros. ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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Aguas residuales domésticas: Son aquellas de origen residencial y comercial que contienen desechos fisiológicos, entre otros, provenientes de la actividad humana, y deben ser dispuestos adecuadamente. Aguas residuales municipales: Son aquellas aguas residuales domésticas que pueden estar mezcladas con aguas de drenaje pluvial o con aguas residuales de origen industrial previamente tratadas, para ser itidas en los sistemas de alcantarillado de tipo combinado.
¿Qué son las aguas grises y aguas negras? La división del agua casera drenada en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado, el agua negra es la que procede de inodoros y orinales; y el agua gris, procedente de piletas y bañeras, puede ser usada en riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua negra. Muchas aguas residuales también incluyen aguas superficiales procedentes de las lluvias.
¿Qué problemas asociados a las aguas residuales existen?
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¿En qué consiste el tratamiento de aguas residuales? El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos y biológicos en el agua efluente del uso humano. Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por: - La separación física inicial de sólidos grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas (mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial. - Posteriormente se aplica un desarenador (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan para eliminar plomo y fósforo principalmente. - A continuación sigue la conversión progresiva de la materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente presentes en estas aguas. ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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- Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento terciario) como desinfección, filtración, etc. - El efluente final puede ser descargado o reintroducido de vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial, subsuelo, etc.). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.
¿Dónde se realiza el tratamiento de las aguas residuales? El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. Estos procesos de tratamiento son típicamente referidos a un:
Tratamiento primario (asentamiento de sólidos)
Tratamiento secundario (tratamiento biológico de la materia orgánica disuelta presente en el agua residual, transformándola en sólidos suspendidos que se eliminan fácilmente)
Tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas, micro filtración o desinfección)
II. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: Las P.T.A.R. son unidades de transformación de los efluentes industriales y domésticos, o sea unidades de transformación de la materia orgánica.
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Tratamiento físico
Tamizado
Remoción de gas.
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 o lodo.
Tratamiento biológico
Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos.
Post – precipitación.
Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada jurisdicción.
Biodigestión anaeróbica y humedales artificiales utiliza la materia orgánica biodegradable de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana, a la cual se le proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de contaminantes.
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. ING. ELVIS RODRIGUEZ FLORES
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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 oxígeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como la hidracina para eliminarlo. - Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas El tratamiento de las aguas residuales domésticas 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 domésticas 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 vertible.
2.1. ETAPAS DEL TRATAMIENTO: A. TRATAMIENTO PRIMARIO: El tratamiento primario es para reducir aceites, grasas, arenas y sólidos gruesos. Este paso está enteramente hecho con maquinaria, de ahí que se conoce también como tratamiento mecánico. - Remoción de sólidos o Cribado La
remoción
de
los
sólidos
habitualmente se realiza mediante el cribado. Los sólidos que se remueven son de gran tamaño, por
ejemplo,
botellas,
palos,
bolsas, balones, llantas, etc. Con esto se evita tener problemas en la planta de tratamiento de aguas, ya que si no se remueven estos sólidos pueden llegar a tapar tuberías o dañar algún equipo.
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- Remoción de arena Esta etapa (también conocida como 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 - Investigación y maceración El líquido libre de abrasivos es pasado a través de pantallas arregladas o rotatorias para eliminar material flotante y materia grande como trapos; y partículas pequeñas como chícharos y maíz. Los escaneos son recolectados 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
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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 fiables que las pantallas físicas. - 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 un líquido homogéneo capaz de ser tratado biológicamente y unos fangos o lodos que pueden ser tratados separadamente. Los tanques primarios de asentamiento se equipan generalmente con raspadores conducidos mecánicamente que llevan continuamente los fangos recogidos hacia una tolva en la base del tanque donde, mediante una bomba, se pueden llevar hacia otras etapas del tratamiento.
B. TRATAMIENTO SECUNDARIO: El
tratamiento
secundario
está
diseñado
para
degradar
sustancialmente el contenido biológico del agua residual, el cual deriva los desechos orgánicos provenientes de residuos humanos, residuos de alimentos, jabones y detergentes. La mayoría de las plantas municipales utilizan procesos biológicos aeróbicos para este fin. - Desbaste Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual mediante una reja, manual o autolimpiable, o un tamiz, habitualmente de menor paso o luz de malla. Esta operación
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no solo reduce la carga contaminante del agua a la entrada, sino que permite preservar los equipos como conducciones, bombas y válvulas, frente a los depósitos y obstrucciones provocados por los sólidos, que habitualmente pueden ser muy fibrosos: tejidos, papeles, etc.
- Fangos Activados o Lodos Activados Las
plantas
de fangos
activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar
oxígeno
disuelto
promover el crecimiento organismos remueven materia
biológicos
y de que
substancialmente orgánica.
También
puede atrapar partículas de material.
- Camas filtrantes (camas de oxidación)
Filtro oxidante en una planta rural
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En plantas más viejas y plantas receptoras de cargas variables, se utilizan camas filtrantes de goteo, en las que el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta
de
coque
(carbón),
piedra caliza o
fabricada
especialmente de medios plásticos. Tales medios deben tener altas superficies para soportar las biopelículas 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 bacterias, protozoarios y hongos se forman en la superficie del medio y se comen o reducen los contenidos orgánicos. Esta biopelícula es alimentada a menudo por insectos y gusanos. - 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.
- 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
proveer sitios activos para
para
quese
adjunte la biomasa. Estaconversión hace como resultante un sistema de crecimiento. Las ventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son:
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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 ocurren en medio aerobio y alguna vez alcanzado en un solo 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 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. En una planta de tratamiento
rural, se
realiza en el
tanque de
sedimentación secundaria.
C. 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 retiene gran parte de los residuos de materia suspendida. El carbón activado sobrante de la filtración retiene las toxinas residuales. - Lagunaje
Esquema de una depuradora por lagunaje
El tratamiento de lagunas proporciona sedimentación y mejora biológica adicional por almacenaje en
charcos o lagunas
artificiales. Se trata de una imitación de los procesos de
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autodepuración que un río o un lago somete las aguas residuales de forma natural. Estas lagunas son altamente aerobias y se da a menudo la colonización por macrofitos nativos, especialmente cañas. Los invertebrados de alimentación del filtro pequeño tales como Daphnia y
especies
de Rotifera ayudan
eficazmente
al
tratamiento reteniendo partículas finas. El sistema de lagunaje es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes núcleos. - Humedales artificiales Los humedales artificiales incluyen camas de caña o una serie de métodos
similares
que
proporcionan un alto grado de mejora
biológica
aerobia
y
pueden utilizarse a menudo en lugar del tratamiento secundario para las poblaciones pequeñas, también para la fitorremediación.
- Remoción de nutrientes Las aguas residuales pueden contener también altos niveles de los nutrientes nitrógeno y fósforo. Eso en ciertas formas puede ser tóxico para peces e invertebrados en concentraciones muy bajas (por ejemplo amoníaco) o puede crear condiciones insanas en el ambiente de recepción (por ejemplo: mala hierba o crecimiento de algas). Las algas pueden producir toxinas, y su muerte y consumo por bacterias (decaimiento) pueden agotar el oxígeno en el agua y asfixiar peces y 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 contaminación en el agua. La retirada
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del nitrógeno o del fósforo de las aguas residuales se puede alcanzar mediante la precipitación química o biológica.
- 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. Los métodos comunes de desinfección incluyen el ozono, la clorina, o la luz UV.
III. EL DÉFICIT MUNDIAL DEL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES: 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 un aumento significativo de la mortalidad (sobre todo) de enfermedades prevenibles; por otra parte, este impacto de la mortalidad es 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 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 cualesquiera a los servicios del tratamiento de aguas residuales.
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IV. POTENCIALES IMPACTOS MUNDIALES: 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 o 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 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
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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 recreati vas, 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 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.
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Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales PTAR V. REALIDAD PERUANA:
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5.1. ENTIDADES
VINCULADAS
A
LA
FISCALIZACIÓN
AMBIENTAL DE LAS AGUAS RESIDUALES: A) Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento: - Formula, norma, dirige, coordina, ejecuta y supervisa la política nacional de dicho sector. - Genera las condiciones para el a los servicios de saneamiento en niveles adecuados de calidad y sostenibilidad. - Asigna los recursos económicos a los gobiernos locales y las EPS Saneamiento para la construcción de obras de saneamiento. B) Autoridad Nacional del Agua (ANA): - Autoriza los vertimientos de aguas residuales tratadas con las opiniones previas técnicas de la Dirección General de Salud Ambiental del Ministerio de Salud. - Autoriza el reúso de agua residual, bajo previa acreditación de que no se pondrá en peligro la salud humana y el normal desarrollo de la fauna y flora, o se afecte otros usos. C) Gobiernos locales: - Gobiernos locales y municipalidades distritales istran y reglamentan el servicio de agua potable, alcantarillado y desagüe. D) Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental (OEFA) - Ejerce funciones de evaluación, supervisión y fiscalización en lo referido al tratamiento de las aguas residuales E) Otras entidades: Vinculadas al control: - Superintendencia
Nacional
de
Servicios
de
Saneamiento
(SUNASS) - Entidades Prestadoras
de Servicios de Saneamiento (EPS
Saneamiento) - Ministerio de Salud (MINSA)
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5.2. PERÚ EN CIFRAS:
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5.3. UBICACIÓN DE LAS ENTIDADES PRESTADORAS DE SERVICIOS DE SANEAMIENTO:
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Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales PTAR 5.4. PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN EL PERÚ:
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CONCLUSIONES
Se analizó y estudió de forma práctica y sencilla las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales, desde su importancia para la humanidad, como las funciones que realiza y los órganos encargados de su funcionamiento.
Se estudió de forma general las aguas residuales, tomando en cuenta su definición práctica, quienes la producen o generan, las clases de aguas residuales y algunos conceptos básicos como aguas negras y grises.
Se mencionó y describió cada etapa del tratamiento de aguas residuales: etapa primaria, secundaria y terciaria.
Se analizó los impactos potenciales mundiales del tratamiento de aguas residuales, desde sus beneficios para la pesca, recreación, salud, y vida animal.
Se analizó de forma minuciosa la situación peruana en relación con las plantas de tratamiento de aguas residuales.
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