presentacion para la tesis
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UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA
CARRERA DE INGENIERIA CIVIL
TEMA: LAS AGUAS RESIDUALES DEL BARRIO
GUSTAVO ANDRADE Y SU INCIDENCIA EN LA
CALIDAD DEL AGUA DEL ESTERO SIN NOMBRE
DEL CANTON LAGO AGRIO DE SUCUMBIOS
ELABORADO POR: ROBIN CRISTIAN ENRIQUE OCAMPOS
AMBATO, OCTUBRE 2011
INTRODUCCIÓN
Una de las problemáticas medioambientales más importantes en Lago
Agrio es la contaminación de los ríos por el vertido de aguas residuales
domesticas sin ningún grado de tratamiento hacia los cuerpos
hídricos.
Actualmente, los ríos, lagos, y esteros, se han convertido en
vertederos, donde se acumulan los desechos sólidos y las aguas
residuales sin tratar, siendo esta una de las causas de contaminación
y de incertidumbre para el gobierno municipal.
Hoy en dia todos los esteros de esta ciudad se encuentran
contaminados, las descargas que se producen en estos esteros, son
provenientes de las aguas residuales domesticas.
He aquí la creciente importancia para la conservación de los recursos
naturales, en este caso como es el recurso hídrico, ha despertado al
hombre el interés de cuidar y recuperar este medio.
ANTECEDENTES
El sistema actual de alcantarillado sanitario del Barrio Gustavo Andrade, posee una planta de
tratamiento que descarga a un drenaje a portante en el Estero Sin Nombre, actualmente se
desconoce la eficiencia de esta unidad de tratamiento, la falta de seguimiento de parte de la
municipalidad por la carencia de equipos y falta personal técnico adecuado, impide comprobar
la eficiencia de la unidad de tratamiento.
Planta ExistenteFuera de las
normas TULAS
Falta de operación
Falta de mantenimiento
Falta de planificación
Inadecuado manejo de municipios
Falta de personal técnico
PROBLEMATICA
Las aguas residuales que se descarga al cuerpo receptor en este caso el Estero Sin
Nombre, generan un gran problema en el ambiente y también a las personas que viven
cercas al Estero, esto debido a la falta de planificación como operación y de recursos por
parte de la municipalidad. Además el no tomar en cuenta el debido mantenimiento a la
planta de tratamiento existente sigue encareciendo la eficiencia de la misma,
provocando un grave daño al ecosistema y conllevado a una serie de procesos como
malos olores, mosquitos (zancudos) y animales rastreros, y la perdida de especies en
aguas dulces con llevando a un grave problema ambiental y a la salud de las personas.
CONDICIONES ACTUALES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
Se observa claramente que la planta de tratamiento esta totalmente en el abandono la
vegetación ha ido cubriéndola totalmente, el tanque séptico está totalmente tapado por lo que
las aguas residuales salen fuera y se evidencia el mal olor, insectos y contaminan el estero .
CONDICIONES ACTUALES DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO
En cierto tramos de la red de alcantarillado actual las conexiones domiciliarias no poseen las
tapas de revisión, por lo que es evidente que ingresan basuras dentro del sistema de
alcantarillado sanitario complicando aun el ingreso a la planta de tratamiento.
JUSTIFICACION
A partir del presente trabajo de investigación, se podrá determinar con las diferentes
posibilidades de las cuales se logre mejorar la eficiencia de la planta de tratamiento tal es
el caso realizando las respectivas pruebas físico químico bacteriológico comparando si
cumple o no con lo establecido en las normas TULAS.
Además es necesario realizar un control en el sistema de alcantarillado sanitario para
comprobar si existe problemas de diseño y poder mejorarlo.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Comprobar el diseño de la red de alcantarillado sanitario del Barrio Gustavo
Andrade y la funcionalidad en la operación del sistema de tratamiento de las
aguas residuales para mejorar la calidad de vida y el medio ambiente.
OBJETIVO ESPECIFICO
1. Identificar el impacto ambiental producido a la comunidad.
2. Determinar las causas que generan el impacto ambiental.
3. Evaluar el sistema de red de alcantarillado existente.
4. Evaluar la unidad de tratamiento existente.
CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES
Las aguas residuales se caracterizan por su composición física,
química orgánicas e inorgánicas y biológica.
Muchos de los parámetros característicos del agua residual guardan
entre ellos. Una propiedad física como la temperatura, puede afectar
tanto la actividad biológica como a la cantidad de gases disueltos en
el agua residual.
Con el propósito de conocer las características del afluente y efluente
de las aguas residuales de la planta de tratamiento del barrio:
Gustavo Andrade y en este caso el estero Sin Nombre que actúan
como cuerpos receptores, se procedió a realizar un muestreo:
COMPOSICION DE LAS AGUAS RESIDUALES A LA ENTRADA Y SALIDA DE
LA PLANTA DE TRATAMIENTO
Los valores de sólidos
suspendidos, sólidos
disueltos como el
DBO y DQO del
Barrio Gustavo
Andrade son muy altos
y no cumplen con la
norma TULAS, por tal
motivo no están
trabajando
debidamente la planta
de tratamiento de
aguas residuales sino
que están
contaminando el
cuerpo receptor en este
caso el Estero Sin
Nombre.
Fuente: PETROPRODUCCION – LABORATORIO LABPAM
A1105-042 Muestra tomada en la alcantarilla tubo de ingreso
A1105-043 Muestra tomada a la salida de la planta de tratamiento
DE LA ENCUESTA
¿Qué tipo de enfermedades ha padecido algún miembro de su familia por causa de
este problema que se genera en la planta de tratamiento?
¿Ha generado molestia las aguas residuales de la planta de tratamiento en este sector?
Como tipo de molestias?
ANALISIS DE FACTIBILIDAD
Este proyecto de evaluación como el control en el sistema de alcantarillado sanitario, tiene
como propósito reducir el impacto ambiental que se produce en este sector, para lo cual se
estableció cumplir con los parámetros establecidos en ciertos lineamientos en la
institución, como las Normas TULAS y Normas establecidas por La Subsecretaría de
Saneamiento Ambiental y Obras Sanitarias y el Instituto Ecuatoriano de Obras Sanitarias.
Mejorando la calidad en la eficiencia tanto en la planta de tratamiento como en el sistema
de alcantarillado sanitario.
CONCLUSIONES
1. De la interpretación de resultados del análisis físico químico y bacteriológico los
parámetros más afectados que se indica. Se concluye la planta de tratamiento no cumple
con los límites permisibles establecidos en las Normas TULAS y por tanto, la planta de
tratamiento del Barrio Gustavo Andrade no está trabajando adecuadamente.
2. Se concluye además, que aguas abajo del estero Sin Nombre de acuerdo a la
interpretación en el análisis físico químico bacteriológico están siendo contaminado por
las aguas residuales que salen de la planta de tratamiento tapada.
3. Se establece que la ineficacia de la planta de tratamiento, ha generado una afectación en
la calidad de vida de los moradores conllevando a un problema de salud y ambiental.
4. Del resultado de la encuestas se establece que hay presencia de enfermedades como
dolores de cabeza, dolores estomacales, fiebre, lo cual puede ser provocado por la
proliferación de mosquitos proveniente del área de la planta de tratamiento.
5. Realizar la debida construcción a las conexiones domiciliarias con sus respectivas tapas.
RECOMENDACIONES
1. Realizar un debido mantenimiento al sistema de red de alcantarillado sanitario y
pozos de revisión.
2. Construir las tapas para las cajas de revisión domiciliaria.
3. Realizar las debidas conexiones domiciliarias a las personas que no poseen de este
servicio, para la evacuación de las aguas servidas.
4. Efectuar el debido mantenimiento a la planta de tratamiento existente.
5. Comprobar que la planta de tratamiento existente funcione correctamente.
6. En caso de que los resultados sean ineficientes; Realizar la demolición de la misma o
a su vez integrar un nuevo sistema de depuración como se plantea en el estudio.
PROPUESTA
Se recopiló la información necesaria en el Municipio Cantón Lago Agrio , tanto del primer
estudio que se realizo en el Barrio Gustavo Andrade.
Adicionalmente se efectúo la evaluación en sitio, para conocer el caudal que esta
ingresando a la planta de tratamiento, por lo que fue necesario realizar el aforamiento en el
ultimo pozo de revisión.
Y por ultimo se realizo el levantamiento topográfico en la zona de estudio.
Datos informativos al proyecto
CUADRO DE AFORAMIENTO.
Durante la
evaluación del
sistema de red de
alcantarillado
sanitario, se realizo
por horas pico, es
decir, cuando las
personas realizaban
sus necesidades
básicas, el caudal
generado por el
aforamiento, es de
2.00 lt/seg.
TOPOGRAFIA EN LA ZONA DE ESTUDIO
El instrumento que fue utilizado para el levantamiento topográfico fue la
estación total Sokkia SET 610, es un equipo de fácil uso, conociendo que este
almacena la información necesaria para dicha evaluación.
Para proceder con la evaluación de la red de alcantarillado sanitario fue necesario
realizar tomando en cuenta desde el nivel de la tapa del pozo de revisión y el
nivel inferior tanto entrada y salida de las aguas servidas en los conductos.
PROGRAMAS UTILIZADOS
Se utilizo el programa AutoCivilCad 3D para realizar el debido dibujo de la zona
de estudio y también realizar los perfiles del sistema de alcantarillado sanitario.
Siendo el Área de Estudio del Barrio Gustavo Andrade de 11.97 Há
Con la ayuda del Microsoft Excel se realizo el calculo hidráulico para verificar
es el estado actual de la tubería, comprobando pendientes y velocidades de los
parámetros hidráulicos de los conductos.
POBLACION ÁREA DE ESTUDIO
Fue necesario realizar una encuesta a los moradores del sector, para conocer cual
es la cantidad de personas que habitan en dicha zona, en la que se determino que
existe aproximadamente 810 personas.
Y mediante la información del Censo de Población del 2010 para la ciudad de
Lago Agrio, se puede obtener la tasa de crecimiento para establecer el periodo
final del proyecto.
Para realizar el cálculo se tomó en cuenta los tres métodos:
Método Aritmético
Método Geométrico
Método Exponencial
n
of rPP 1
rn
of ePP
)1( rnPP of
TASA DE CRECIMIENTO
AÑO POBLACION N
ARITMETICO GEOMETRICO EXPONENCIAL
r r r
2001 66788
2007 85078 6 0,0456 0,0412 0,0403
2010 92424 3 0,0288 0,0280 0,0276
Calculo del Índice de Crecimiento Anual
Ic = (Cc - Ca )/ N * Ca
Donde:
Ic = Indice de Crecimiento
Cc = Población Inicial
Ca = Población Final
N = Años comprendidos en el periodo
Ca = Población Final
Se puede concluir que la tasa de crecimiento es de 3.72%
Fuente: INEC
POBLACION PROYECTADA
Con el índice de crecimiento obtenida, se proyecta con los tres métodos:
La población a estimar en el proceso de evaluación del sistema de red de
alcantarillado sanitario y planta de tratamiento será de 2500 habitantes.
DEMANDA Y CONSUMO DE AGUA POTABLE
Un análisis realizado en la zona se determino que la cantidad de agua per-cápita de uso
normal es la siguiente:
USO CONSUMO
lt/hb./dia
Bebida 10
Alimentación y
cocina
15
Lavado
(utensilios)
15
Aseo corporal
menor
15
Baño (ducha) 50
Lavado (ropa) 25
Inodoro 20
Total per-cápita 150
(Dato obtenido por el muestreo realizado).
La dotación actual de consumo de agua potable es de Dot. Actual = 150 lt/hab/dia.
EJEMPLO DEL CALCULO HIDRAULICO
VELOCIDADES MINIMAS.
Según normas del EX – IEOS, la velocidad mínima a tubo parcialmente lleno es de
0,45m/seg. Consideremos la velocidad de auto-limpieza como aquella tal que pueda
arrastrar la materia sólida característica de las aguas servidas para evitar la sedimentación
de los mismos.
VELOCIDADES MAXIMAS.
Las velocidades máximas admisibles en tuberías o colectores dependen del material de
fabricación.
Durante la evaluación, es necesario determinar el caudal, velocidad, tirante y radio
hidráulico, para comprobar por medio de la velocidad la tubería no haya sedimentación.
PLANTA DE TRATAMIENTO
PARAMETROS BASICOS PARA EL DISEÑO
Se considero lo siguiente:
Caudal de diseño.
Para el dimensionamiento, se empleará el caudal máximo diario de aguas servidas, para
el cálculo empleamos la siguiente fórmula:
Q. diseño =5.00lt/seg
Caudal de agua servida a tratar
Dónde:
Pf= Población futura
Df= Dotación futura de agua potable (Lts/hab/día)
Fl = factor de afectación a aguas servidas= 0,8= 80%
F2= Factor de mayoración que puede ir del 1.2 a 1.5 para el presente estudio se asume
1.20.
Población a servir = 2500 habitantes
Horizonte del proyecto = 41 años
Caudal de diseño = 5.00 lt/seg
Dimensionamiento Tanque de Ingreso
“Carga superficial recomendada (carga hidráulica) es de 4.00 lt/(m2*seg). Según
Normas EX –IEOS”5.
Aplicando la formula del EX - IEOS tenemos :
Aplicando la siguiente formula para el calculo de la profundidad
con el Tiempo de retención (Tr)= 4min = 240 seg
DATOS DE DISEÑO
Dimensiones del tanque de ingreso
b = 1.00m
L = 1.50m
H = 1.00m
Dimensionamiento de Rejilla
Se considera la siguiente formula del EX - IEOS para el cálculo:
Donde:
a = diámetro de las barras en mm (5mm – 10mm)
c = ancho del tanque de ingreso entrada mm
s = separación útil entre barras en mm (20mm – 50mm)
b = ancho en zonas de rejillas en mm
Reemplazando valores tenemos:
b = 0.67m
Para el número de barras se tiene de la siguiente fórmula:
Por lo que N es de 20 unidades
Dimensionamiento del Tanque Séptico
se considera lo siguiente:
Población a servir = 2500 habitantes.
Horizonte del Proyecto = año 2041
Caudal de diseño = 5.00 [lt/seg].
Q = 5.00 lt/seg. Q = 432000 lt/día Q = 432.00m3/día
Se considera la siguiente formula para el cálculo:
Donde:
Vmin = Volumen mínimo
Q = Caudal de diseño
K = Tasa de acumulación de lodo
Lf = Contribución de lodo
P = Población de diseño
Tasa de acumulación K (d) Normas Bolivianas
Las dimensiones del tanque séptico son:
a = 3.50 m
L = 5.00m
h = 2.60m
Dimensionamiento del Filtro Biológico
Se considera lo siguiente:
El tiempo de retención = 0.80días = 19.20horas
Se considera la siguiente formula de las Normas Uralita para el cálculo:
V = 552.96m³/dia
El área del filtro. A filtro = 144.00m²
El volumen del filtro V. filtro = A. filtro (m2) * h (m) V. filtro = 424.80m³
Las dimensiones del filtro son:
a = 5.10 m
L = 9.00m
h = 2.95m
.
Dimensionamiento del Lecho de Secado de Lodos
Se considera las formulas de las Normas Uralitas:
Carga de sólidos que ingresa al sedimentador (C, en kg de SS/día)
C = Q * SS * 0.0864
C = 135.216 kg de SS/d
Masa de sólidos que conforman los lodos (Msd, en Kg SS/día).
Msd = (0.5*0.7*0.5*C)+(0.5*0.3*C)
Msd = 34.48 kg de SS/día
Volumen diario de lodos digeridos ( Vld, en Lts/día).
Td = Tiempo de digestión, en días (20 ºC = 40 días)
Vel = 13.26m³
Área del lecho de secado (Als, en m2).
Als = Vel / Ha Als = 17.68m2
A = B *L L = B A = B²
Dimensiones del Lecho
B = 2.10m
L = 2.10m
H = 0.75m
PROCESO DE TRATAMIENTO
Descripción del Proceso
El proceso que tiene la planta de tratamiento es la siguiente:
Mediante el ingreso del agua residual a la planta de tratamiento esta ingresará al tanque de
ingreso en donde se retendrán por medio de la rejilla partículas solidas como trapos,
plástico, papeles etc enviados desde las viviendas y estas a su vez ingresará al tanque
séptico, donde los sólidos conocidos como cieno o lodo se depositarán en el fondo del
tanque séptico y luego pasaran al lecho de secado de lodos y mientras que las grasas y
sólidos livianos tienden a flotar, esto conocido común mente como “nata” forman una capa
en la superficie del agua, por lo que después estas aguas fluyen al tanque filtrante o al
campo de infiltración en donde el agua residual y el cieno contiene microorganismos, estos
a su vez consumen la materia orgánica, los gérmenes y virus – proceso de purificación
natural, mientras que el agua que se mueve al tanque filtrante o campos de infiltración pasa
por un proceso de remoción de impurezas, luego de que el cieno o lodo entran al lecho de
secado entran a una epata donde se eliminaran una cantidad de agua suficiente de los
lodos, para que el resto se lo pueda manejar como material solido.
MATRIZ DE IMPACTO
Descripción de las acciones mas importantes en la matriz:
Desalojo de material
Ruidos y Vibraciones
Construcción de obras de Concretos
En la Etapa de Construcción
1. Incremento por la emisión de partículas de polvo, ocasionado por el movimiento de
tierra en días de mucho sol.
2. Enfermedades respiratorias a causas del polvo generado por el movimiento de tierras.
3. Perturbación de los habitantes de la zona producidos por ruidos del equipo pesado
durante el trabajo y mantenimiento.
En la etapa Operación y Mantenimiento.
1. Falta de programas de capacitación para el personal que opera y mantiene el sistema .
Etapa de Abandono.
1. Producción de malos olores, perjudiciales para la salud de los habitantes .
PRESUPUESTO
CRONOGRAMA
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