implementacion de un diseño para una planta de tratamiendo de aguas residuales en la localidad de...
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IMPLEMENTACION DE UN DISEÑO PARA UNA PLANTA DE TRATAMIENDO
DE AGUAS RESIDUALES EN LA LOCALIDAD DE POOPO DE LA CIUDAD DE
ORURO, PARA SER VERTIDAS EN CAUSES NATURALES Y EVITAR EL DAÑO
ECOLOGICO
RESUMEN EJECUTIVO
Este proyecto trata sobre la optimización, síntesis y diseño de sistemas de tratamiento de aguas residuales por barros activados para eliminación biológica de nutrientes, cuyas soluciones y conocimientos adquiridos se utilizan sucesivamente para el planteo, representación, acotamiento del espacio de búsqueda de las soluciones, e inicialización de la misma.
El presente trabajo pretende aportar al desarrollo de tecnologías y/o procesos más eficientes, que demanden menores costos de inversión y costos operativos. Parte de los resultados presentados fueron difundidos en el medio científico a través de publicaciones y presentaciones en congresos nacionales e internacionales. Se espera que los resultados y productos obtenidos de este proyecto constituyan una herramienta valiosa para el diseño y optimización de plantas “reales” en particular, y en el cuidado del medio ambiente y en la utilización eficiente de los recursos en general.
CAPITULO I
INTRODUCCION
En Bolivia el uso de plantas de tratamiento de aguas residuales no es muy conocido, debido
a que no se ha establecido un proceso y/o política educativa dirigida a la sociedad para su
beneficio, dentro de todo ello. Es importante destacar que la prioridad de la planta, es
difundir una cultura ambiental orientada a evitar la contaminación del agua en su
disposición final, al ser estas aguas vertidas en los ríos, lagos y en fin en efluentes
naturales, lográndose de esta manera crear una matriz de opinión generalizada y compartida
de salud ambiental.
En el caso del uso de plantas de tratamiento para aguas residuales, adicional al importante
hecho de ir sustituyendo el uso de sépticos y sumideros, su aplicación facilita la economía a
largo plazo y al realizar dicha inversión los cambios ambientales van a ser notorios.
Dentro del diseño de la planta de tratamiento para viviendas unifamiliares, adicionalmente
al objetivo ya expuesto de evitar la contaminación de los efluentes naturales, se presenta el
considerar como un factor alternativo de este diseño, el tomar en cuenta un punto muy
específico de estas aguas tratadas, como lo es su reutilización.
A este recurso natural renovable, en este proceso de tratamiento y adecuación para su
disposición y empleo posterior, se le impone todo un sistema científico para modificar las
características físico-químicas, biológicas. De esta manera debidamente integrada con los
criterios establecidos en la normativa vigente, promover para esta planta toda la serie de
procedimientos específicos que permitan su construcción adecuada para el objetivo
funcional que se persigue.
ANTECEDENTES
"Es relativamente alto el porcentaje (80 por ciento) de las casas que tienen drenaje, pero muchas veces estos terminan en un lago o río, sin tratamiento, o simplemente detrás de la casa, sólo se quiere sacar del inmueble", relató a Efe en Budapest Blanca Jiménez Cisneros, directora de la División de Ciencias del Agua de la UNESCO1.
Hoy en día las aguas residuales son un tema de importancia a nivel mundial, y su
tratamiento es prioridad en muchos países para evitar la contaminación de los cauces
naturales. Por estas razones, existen una gran diversidad de investigaciones, tesis, talleres,
cursos, entre otros, para aplicar nuevas técnicas y soluciones a la contaminación y el
deterioro de cuerpos de aguas receptoras.
En Bolivia se puede notar con facilidad la necesidad de nuevos mecanismos para el
tratamiento de aguas residuales, no solo los ríos, lagos, etc. están en su mayoría
contaminados, si no que estos al llegar a otros cause naturales tienen como consecuencia la
contaminación de estas fuentes de agua y sectores aledañas a ellas.
Es importante determinar el nivel de tratamiento, el cual vendrá fundamentalmente definido
por la normativa según el tipo de medio a utilizar para su descarga del efluente y por las
exigencias de los pobladores, ya que puede surgir la necesidad de reutilización del agua
residual tratada. Uno de los factores más importantes en el diseño y desarrollo de la planta
de tratamiento es su costo, tanto de diseño, construcción, entre otros como también la de
operación y mantenimiento.
Dentro del presente trabajo de investigación a realizar, el aporte por el referido “manual
para la selección de plantas compactas para el tratamiento de aguas servidas el desarrollos
urbanos”, fue el de implementar nuevas técnicas para el desarrollo de la planta de
tratamiento.
“Para la depuración de aguas servidas domésticas y de las aguas residuales industriales, se
han desarrollado en el mundo, muchos procesos de depuración dentro de sistemas
ampliamente conocidos, en relación con sus características físico-químicas y biológicas,
gastos y exigencias del grado de depuración a cumplir”.
1 BARRERA Jose Luis, PROBLEMATICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES EN BOLIVIA EN LA PATRIA DOMINGO 3 DE MAYO DEL 015
En Bolivia no se ha empleado el funcionamiento de una planta de tratamiento tanto a
nivel urbano como industrial, comercial, etc. La prioridad de este diseño es fomentar su
uso para que ocasiones un impacto ambiental favorable, se han realizado noticias
relevantes de que en otros países ya están invirtiendo gran cantidad de dinero para
recuperar el funcionamiento potable del agua, se realizara una planta de tratamiento que
trabajara química y biológicamente en la recopilación de aguas residuales. En cuanto al
impacto ecológico, con este proyecto, 50 por ciento de las aguas de la localidad de Poopó
podrán ser saneadas, generara su propia energía eléctrica y aprovechara la extracción del
metano de los lodos.
El implementar un sistema de diseño para la desinfección de las aguas a ser vertidas o
reutilizadas de una planta de tratamiento para viviendas unifamiliares, sería un aporte para
nuestro país. Cambiaria y reorientaría la educación ambiental de Bolivia y llegaríamos a ser
un país dedicado o en progreso al transcurso y protección ecológica de la salud ambiental.
Sin embargo, para un país donde sus recursos energéticos relacionados con la producción
de energía eléctrica, no estarían en el ámbito del aprovechamiento del principio de la
biomasa, este aporte sería un aspecto a considerar, o bien en casos muy específicos, o en el
futuro a largo plazo de la producción de energía eléctrica.
El poco aprovechamiento que realizan los efluentes de una planta de tratamiento, es una
consideración importante para la disminución de costos y la preservación del agua. Las
plantas de tratamiento de aguas residuales ofrecen una posibilidad, aspecto que usualmente
es usado cuando hay muy poca disposición de agua.
Dentro del diseño de plantas de tratamiento de aguas residuales, es fundamental considerar
el aporte se brinda la utilización del agua proveniente de plantas de tratamiento. Le
proporciona de manera cualitativa y cuantitativa a esa comunidad, el uso de estas aguas
para procesos relacionados con el riego de ares verdes y otras aplicaciones relacionados con
el principio de protección del medio ambiente.
El agua es un elemento esencial para la existencia de vida en nuestro planeta. Todos los seres vivos somos, en mayor o menor medida, agua y necesitamos consumirla de forma continuada para vivir.
Es por ello que la humanidad ha almacenado y distribuido agua prácticamente desde sus orígenes. Desde las primeras técnicas de almacenaje, limpieza y distribución hasta las infraestructuras y tecnologías actuales para el tratamiento de aguas, reciclado de aguas y depuración de aguas ha transcurrido una larga historia, que de forma muy breve os queremos resumir en este post.
AGUAS RESIDUALES
Las aguas residuales son materiales que se derivan de residuos domésticos o de procesos industriales, y los cuales por razones de salud pública e impacto ambiental, no pueden ser desechados sin un tratamiento. Como se menciona anteriormente las aguas residuales se clasifican de acuerdo a su origen en aguas residuales domésticas y aguas residuales industriales. Las aguas residuales pueden contener contaminantes orgánicos e inorgánicos. Los contaminantes orgánicos que puede traer el agua residual son proteínas, carbohidratos, nitrógeno, fósforo, aceites, grasas, fenoles, etc. Los contaminantes inorgánicos pueden ser arenas, sales, óxidos, ácidos y bases inorgánicas, metales, etc [1].
El verter aguas residuales sin un tratamiento previo es perjudicial para el medio ambiente ya que contaminamos pozos, acuíferos, ríos y lagunas.
AGUAS INDUSTRIALES
Los procesos industriales generan una gran variedad de aguas residuales que pueden tener orígenes muy distintos: agua usada como medio de transporte, del lavado y enjuague, de transformaciones químicas usando el agua como disolvente, como subproductos de procesos físicos de filtración o destilación, como medio de transporte de calor, etc [1].
Algunos contaminantes, en especial los metales pesados y ciertas sustancias orgánicas, están sometidas a severas restricciones y para algunas industrias se requieren autorizaciones basadas en estudios de impacto ambiental y de análisis de riesgos.
Para poder limpiar las aguas residuales es necesario dar un tratamiento para producir agua limpia (o efluente tratado) o reutilizable en el ambiente. Para lo cual, se establecen 3 tipos
de tratamientos, que son el tratamiento primario (asentamiento de sólidos), el tratamiento secundario (tratamiento biológico de sólidos flotantes y sedimentables) y el tratamiento terciario (pasos adicionales como lagunas de oxidación, micro filtración o desinfección)
La selección del tren de tratamiento depende de las necesidades industriales y domésticas y de los costos que generen. Las aguas residuales y su tratamiento son un tema de gran importancia ya que el agua no es abundante en todas las partes del planeta y hay lugares como nuestro estado de Sonora donde las sequías han mermado los sectores agrícolas y ganaderos en la última década. Por eso se requiere cuidar el agua e insistir en
las industrias donde se use el agua el aplicar un correcto tren de tratamiento de aguas para así contribuir con el cuidado de la misma.
CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES
El entendimiento de las características físicas, químicas y biológicas de las aguas residuales son muy importantes en el diseño, operación y manejo de la recolección, tratamiento y disposición de las aguas residuales. La naturaleza de las aguas residuales incluye las características físicas, químicas y biológicas las cuales dependerán del uso del agua de la comunidad, además del uso de la industria, de la agricultura y del clima.
Cuando las aguas residuales son frescas tienen un color gris y el olor es tolerable. El color cambia gradualmente de gris a negro. Olores desagradables se pueden desarrollar como resultado en aguas residuales contenidas en fosas sépticas. Las características físicas más importantes de las aguas residuales son la temperatura y la concentración de sólidos [La temperatura y los sólidos contenidos en aguas residuales son factores muy importantes para los procesos de tratamiento de aguas residuales. La temperatura afecta las reacciones químicas y las actividades biológicas. Los sólidos afectan la operación y el tamaño de las unidades de tratamiento
LOCALIDAD DE POOPO
De acuerdo con el Servicio Técnico de Minas, hasta el año 2000 existen alrededor de 437
concesiones mineras inscritas en el Catastro Minero que se encuentran en los alrededores
del lago Poopó, de éstas 345 fueron inscritas hasta antes del Nuevo Código Minero, Ley
1777.
La mina Poopó, operada por cooperativistas, es la más importante ya que de ella se
obtienen elevadas cantidades de desmontes recientes y colas sulfurosas se depositan en la
planicie, atravesada por una carretera intercontinental. Los principales recursos
mineralógicos explotados en el municipio son zinc, plata, plomo y estaño y otros que se va
explotando.
De igual forma, en esta provincia existen grandes cantidades de producción agrícola, que se
utiliza para el consumo familiar, sin embargo, se comercializa la papa, quinua y haba en
pequeñas cantidades, en cambio la alfalfa en un 80 por ciento y el resto es para el consumo
de sus semovientes. Así también se comercializa en ferias desarrolladas en Challapata,
Oruro, Poopó y, Venta y Media, por lo tanto por el uso indiscriminado de aguas para la
minería , y la contaminación del lago Poopó se hace indispensable el de diseñar una planta
de tratamiento para esta localidad porque a medida que van pasando los años la población
va creciendo y el recurso hídrico escasea por el calentamiento global y por el uso
indiscriminado de este .
Fuente: periódico la patria
El lago Poopó, en la provincia del mismo nombre, es denominado el “ombligo del mundo” y se constituye en el segundo lago de Bolivia, cuya superficie es de 4250 kilómetros cuadrados y su altitud es de 3686 m.s.n.m que este también se encuentra la desembocadura de aguas servidas.
Presenta un paisaje maravilloso en el que sobresalen flamencos andinos, patos silvestres y otras especies. Fue declarado sitio RAMSAR por la calidad de su hábitat para las especies andinas de flora y fauna. En sus orillas habitan los Urus Muratos, etnia de origen ancestral.
Es el hábitat natural, cuyos habitantes moran a orillas del lago Poopó. Su economía se basa en la pesca y escasa agricultura y también se dedican a la crianza de otros animales.
En los alrededores se observan terrazas agrícolas precolombinas bien conservadas como muestra del esplendor agrícola del altiplano central.
Datos técnicos
Ubicación: Centro Este del departamento de Oruro, provincia Poopó.
Altura: 3,680 m.s.n.m. aprox.
Distancias: 57 km. desde la ciudad de Oruro (1 hora y 30 min. aprox.)
Richard Sánchez*
El lago Poopó del departamento de Oruro podría convertirse en un salar debido a la
presencia de elevadas concentraciones de metales pesados, como el Arsenio, el plomo, el
cadmio y el zinc. Otros factores para la desaparición de este recurso hídrico son el alto
grado de salinidad registrado recientemente, la gran cantidad de basura y residuos sólidos
que se depositan en el mismo y la constante reducción de su superficie.
Ésta es la principal conclusión de la investigación del ingeniero Gerardo Zamora, director
de la Dirección de Postgrado e Investigación Científica (DPIC) de la Universidad Técnica
de Oruro (UTO) y que a la vez será el tema central de su ponencia “Diagnóstico Ambiental
del lago Poopó y sus atribuciones por metales pesados”
Esta conclusión es producto de una investigación científica que tomó en cuenta el agua del
lago Poopó y sus sedimentos. Las muestras fueron recogidas en cinco lugares distintos del
lago orureño y durante las cuatro estaciones del año, para luego ser analizadas. Además,
contó con el apoyo del Laboratorio de Limnología, IningConsulting&Engineering (INCO)
y Worley Parsons Komex.
Una planta de tratamiento es en el sentido que se propone en este diseño, una estructura
construida para tratar el agua residual antes de ser descargada al medio ambiente y/o
también, para la reutilización debido a que los seres vivos no solo utilizan para vivir, sino
que es esencial para el desarrollo industrial, agrícola de alimentos y lograr metas para un
desarrollo económico sostenible de los pueblos del mundo.
1.1 PROBLEMA DE INVESTIGACION
Formulación del problema
¿Cómo se puede implementar un sistema de tratamiento de aguas residuales en las
localidad de Poopó de la ciudad de Oruro, que cumpla con los aspectos de recolección ,
tratamiento y disposición final, establecidos en la normativa sanitaria y ambiental vigente;
y que sea como complemento, accesible económicamente a la sociedad?
1.2 PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA
En todo el planeta, el agua es un elemento de fundamental importancia para todo ser vivo,
pero también de fácil contaminación, es por esto que su cuidado es nuestra responsabilidad.
Una localidad, zona periurbana, etc. Puede producir grandes cantidades de aguas residuales,
lo cual traería como consecuencia no solo la contaminación de las aguas si no también
enfermedades para los seres humanos. Es por eso, que se han creado diferentes tipos de
plantas de tratamiento para aguas residuales o industriales de forma compacta, para que
los usuarios se vean atraídos a ellas y aporten una ayuda tanto al planeta como a la
sociedad, y así comenzar una nueva educación sobre la importancia de mantener nuestras
fuentes naturales de guas, limpias.
Las plantas o sistemas de tratamiento son un excelente mecanismo para el procesamiento
de aguas residuales, por su practicidad en cuanto a su construcción, utilización de poco
espacio y sencillez de operación y mantenimiento.
El agua es uno de los recursos indispensables, para la sobrevivencia tanto de la humanidad,
como de la fauna y la flora, es por esto que se propone en el trabajo de investigación,
diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales para una localidad, con la finalidad
de disminuir el impacto ambiental de contaminación que se tiene hoy en día en nuestro
país, con la disposición final inadecuada de estas aguas.
Esta planta de tratamiento aportara nuevas iniciativas para la elaboración de sistemas y
procesos ecológicos para los pueblos de nuestro país Bolivia, que ayuden a mejorar, cuidar
nuestro medio ambiente y educar a la sociedad hacia el alcance de nuevas alternativas
ecológicas que se pueden utilizar y estar a disposición de todos.
1.3 JUSTIFICACION DEL PROBLEMA
Este diseño traerá dos tipos de beneficios, primero es que las aguas en su disposición final
puedan ser vertidas en ríos, lagos, etc. Dependiendo de su ubicación y con un grado de
contaminación disminuido. También que puedan ser reutilizables en actividades que no
requieran el manejo de aguas potables estrictamente, como es el caso del riego en áreas
verdes, limpieza de zonas recreativas y otros, dentro de la localidad de Poopó.
Al modificarse las características físico-químicas naturales de los ríos, lagos, etc. por los
desechos humanos, que ocasionan daños a los ecosistemas, así como también efectos
contaminantes directos e indirectos sobre los organismos vivos y la salud del hombre.
La planta de tratamiento de aguas residuales ayudara a resolver un problema de cultura
ambientalista que se presenta en el país. El de no tener una iniciativa para evitar la
contaminación de aguas y dar a la sociedad una educación ambiental, al enseñarles que
existen alternativas ecológicas que puedan implementar en sus hogares todos los días. Esto
tiene como objetivo final y primordial la salud pública, de las personas que están en
contacto con las aguas no tratadas, que evidentemente contendrán parásitos, bacterias y
virus retenidas en ellas, se verán en riesgo de contraer enfermedades en algunos casos
mortales.
1.4 OBJETIVO
1.4.1 OBJETIVO GENERAL:
Diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales para la localidad de Poopó de la
ciudad de Oruro, donde el agua en su disposición final será vertida a cauces naturales.
1.4.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS
Determinar los procesos de aireación, sedimentación y purificación del sistema de
tratamiento residual de acuerdo a la calidad mínima exigida para las aguas vertidas
en cursos naturales.
Determinar la demanda biológica de oxigeno (DBO) del agua al comienzo y a la
culminación del procedimiento del sistema.
Establecer el modo de empleo del oxígeno en el sistema de tratamiento.
Calcular las dimensiones de los tanques de la planta de tratamiento de aguas
residuales domésticas.
Establecer normativas y modo de trabajo de los operadores para el manejo de la
planta de tratamiento de aguas residuales.
Indicar las operaciones de mantenimiento preventivo que necesita la planta de
tratamiento durante todo su funcionamiento.
1.5 DELIMITACION DEL PROBLEMA
1.5.1 DELIMITACION TEMATICA
El diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales está enmarcado en la
investigación de un diseño que cumpla con los requisitos necesarios para el tratamiento de
aguas servidas domésticas.
1.5.2 DELIMITACION GEOGRAFICA
El proyecto, utilizado como base para el diseño de la planta, se ha previsto en la localidad
de Poopó ubicado en la ciudad de Oruro.
1.5.3 DELIMITACION TEMPORAL
Este proyecto fue realizado durante 2 meses, comenzando en octubre y noviembre del
2014.
CAPITULO II
MARCO TEORICO
2.1. EL AGUA
El agua es esencial para la vida. Ningún ser vivo sobre la Tierra puede sobrevivir sin agua.
El agua resulta indispensable para la salud y el bienestar humanos así como para la
preservación del medio ambiente. A pesar de ello, cuatro de cada diez personas en el
mundo carecen de acceso a una simple letrina y casi dos de cada diez no tienen acceso a
una fuente segura de agua potable. Cada año, millones de personas, la mayoría niños,
mueren por enfermedades relacionadas con un abastecimiento de agua, un saneamiento y
una higiene inadecuados. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud, cada día
mueren alrededor de 3.900 niños a causa del agua sucia y de la falta de higiene; las
enfermedades transmitidas a través del agua o de los excrementos humanos constituyen la
segunda causa de muerte infantil en el mundo después de las enfermedades respiratorias.
Tanto la escasez como la baja calidad del agua y un saneamiento deficiente afectan
negativamente a la seguridad de los alimentos, las opciones de sustento y las oportunidades
de educación, sobre todo las de las familias más pobres del planeta. Los desastres naturales
relacionados con el agua como inundaciones, tormentas tropicales y tsunamis, tienen una
enorme repercusión en la vida y el sufrimiento humanos. También demasiado a menudo la
sequía golpea a los países más pobres, agravando las situaciones de hambre y malnutrición.
En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras
emergidas, y se presentan en diferentes formas:
mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a
cubrir un 71% de la superficie terrestre;
aguas superficiales, que comprenden ríos, lagunas y lagos;
aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de
la superficie terrestre.
Aproximadamente 97% del agua del planeta es agua salina, en mares y océanos; apenas 3%
del agua total es agua dulce (no salina) y de esa cantidad un poco más de dos terceras partes
se encuentra congelada en los glaciares y casquetes helados en los polos y altas montañas.
Fuente: http://geogeneral-unesr-bna.blogspot.com/
Desde los mares, ríos, lagos, e incluso desde los seres vivos, se evapora agua
constantemente hacia la atmósfera, hasta que llega un momento en que esa agua se
precipita de nuevo hacia el suelo. De esta agua que cae, una parte se evapora, otra se
escurre por la superficie del terreno hasta los ríos, lagos, lagunas y océanos, y el resto se
infiltra en las capas de la tierra, y fluye también subterráneamente hacia ríos, lagos y
océanos. Esta agua subterránea es la que utilizan los vegetales, los cuales la devuelven
después de nuevo a la atmósfera. Como observamos, al volver el agua a la atmósfera se
completa un ciclo, que se denomina
2.3 CICLO HIDROLOGICO DEL AGUA.
De esta manera la naturaleza garantiza que el agua no se pierda y pueda volver siempre a
ser utilizada por los seres vivos.
Fuente: http://geogeneral-unesr-bna.blogspot.com/
Más allá de cubrir las necesidades básicas del ser humano, el abastecimiento de agua y los
servicios de saneamiento, así como el uso que hacemos de los recursos hídricos, son
factores determinantes para un desarrollo sostenible. En algunas partes del mundo, el agua
constituye la principal fuente de energía, mientras que en otras se desaprovecha casi
totalmente su potencial energético. También resulta indispensable para la agricultura y
forma parte de numerosos procesos industriales y, en muchos países, supone el principal
medio de transporte. Gracias a un mejor entendimiento del conocimiento científico, la
comunidad internacional ha empezado a apreciar en mayor medida los beneficios derivados
de los ecosistemas acuáticos, por ejemplo, en el control de las inundaciones, la protección
contra las tormentas o la purificación del agua.
Los desafíos relacionados con el agua aumentarán significativamente en los próximos años.
El continuo crecimiento de la población y el incremento de los ingresos conllevarán un
enorme aumento del consumo de agua y de la generación de residuos. La población de las
ciudades de los países en desarrollo crecerá de forma alarmante, lo que generará un
aumento de la demanda muy por encima de las capacidades de los servicios y de la
infraestructura de abastecimiento y saneamiento de agua, ya hoy en día insuficientes. Según
el Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos en el mundo,
en el 2050, al menos una de cada cuatro personas vivirá en un país con escasez crónica o
recurrente de agua.
2.4 COMPOSICION DEL AGUA
El agua es una sustancia química formada por dos átomos de hidrogeno y uno de oxígeno, y
su composición química es la siguiente:
Bicarbonato (HCO3) - 295.3 (mg/l)
Sulfato (SO4)-- 43.0 (mg/l)
Cloruro (Cl) 39.7 (mg/l)
Calcio (Ca 2+) 86.6 (mg/l)
Magnesio (Mg 2+) 23.3 (mg/l)
Sodio (Na +) 20.7 (mg/l)
2.5 PROPIEDADES DEL AGUA
Aguas: Propiedades del agua. Color, sabor, olor, densidad, punto de congelación y de
ebullición, presión y temperatura crítica.
2.5.1 Propiedades físicas:
1) Estado físico: sólida, liquida y gaseosa2) color:incolora3) Sabor: insípida4) Olor: inodoro5) Densidad: 1 g./c.c. a 4°C6) Punto de congelación: 0°C7) Punto de ebullición: 100°C8) Presión crítica: 217,5 atmósferas.9) Temperatura crítica: 374°C
El agua químicamente pura es un líquido inodoro e insípido; incoloro y transparente en
capas de poco espesor, toma color azul cuando se mira a través de espesores de seis y ocho
metros, porque absorbe las radiaciones rojas. Sus constantes físicas sirvieron para marcar
los puntos de referencia de la escala termométrica Centígrada. A la presión atmosférica de
760 milímetros el agua hierve a temperatura de 100°C y el punto de ebullición se eleva a
374°, que es la temperatura critica a que corresponde la presión de 217,5 atmósferas; en
todo caso el calor de vaporización del agua asciende a 539 calorías/gramo a 100°.
Mientras que el hielo funde en cuanto se calienta por encima de su punto de fusión, el agua
líquida se mantiene sin solidificarse algunos grados por debajo de la temperatura de
cristalización (agua subenfriada) y puede conservarse liquida a -20° en tubos capilares o en
condiciones extraordinarias de reposo. La solidificación del agua va acompañada de
desprendimiento de 79,4 calorías por cada gramo de agua que se solidifica. Cristaliza en el
sistema hexagonal y adopta formas diferentes, según las condiciones de cristalización.
A consecuencia de su elevado calor específico y de la gran cantidad de calor que pone en
juego cuando cambia su estado, el agua obra de excelente regulador de temperatura en la
superficie de la Tierra y más en las regiones marinas.
El agua se comporta anormalmente; su presión de vapor crece con rapidez a medida que la
temperatura se eleva y su volumen ofrece la particularidad de ser mínimo a la de 4°. A
dicha temperatura la densidad del agua es máxima, y se ha tomado por unidad. A partir de
4° no sólo se dilata cuando la temperatura se eleva.Sino también cuando se enfría hasta 0°:
a esta temperatura su densidad es 0,99980 y al congelarse desciende bruscamente hacia
0,9168, que es la densidad del hielo a 0°, lo que significa que en la cristalización su
volumen aumenta en un 9 %.
2.5.2 Propiedades Químicas del Agua:
1) Reacciona con los óxidos ácidos
2) Reacciona con los óxidos básicos
3) Reacciona con los metales
4) Reacciona con los no metales
5) Se une en las sales formando hidratos
Muchas de estas reacciones que exponemos a continuación ya son existentes en la
naturaleza:
1) Los anhídridos u óxidos ácidos reaccionan con el agua y forman ácidos oxácidos.
Ejemplos:
CO2 + H2O → H2CO3 (ácido carbónico)SO2 + H2O → H2SO4 (ácido sulfúrico)N2O5 + H2O → 2.HNO3 (ácido nítrico)
2) Los óxidos de los metales u óxidos básicos reaccionan con el agua para formar
hidróxidos. Muchos óxidos no se disuelven en el agua, pero los óxidos de los metales
activos se combinan con gran facilidad.
Ejemplos:
Na2O + H2O → 2.NaOH (hidróxido de sodio)CaO + H2O → Ca(OH)2 (hidróxido de calcio)MgO + H2O → Mg(OH)2 (hidróxido de magnesio)
3) Algunos metales descomponen el agua en frío y otros lo hacían a temperatura elevada.
Ejemplos:
En agua fría
2.Na + 2.H2O → 2.NaOH + H2 ↑ (Hidróxido de sodio más hidrógeno)Ca + 2.H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑ (Hidróxido de calcio más hidrógeno)
En agua a temperatura elevadaMg + H2O + calor → MgO + H2 ↑ (óxido de magnesio más hidrógeno)3.Fe + 4.H2O + calor → Fe3O4 + 4.H2↑ (óxido ferroso-férrico más hidrógeno)
4) El agua reacciona con los no metales, sobre todo con los halógenos, dando los siguientes
compuestos:
Cl2 + H2O → HCl + HClO (ácido clorhídrico y ácido hipocloroso)Br2 + H2O → HBr + HBrO (ácido bromhídrico y ácido hipo bromoso)
Haciendo pasar carbón al rojo sobre el agua se descompone y se forma una mezcla de
monóxido de carbono e hidrógeno (gas de agua):
C + H2O → CO + H2 (gas de agua)
5) El agua forma combinaciones complejas con algunas sales, denominándose hidratos,
como son:
CuSO4•5.H2O (sulfato cúprico hidratado con 5 moléculas de agua)
FeSO4•7.H2O (sulfato ferroso hidratado con 7 moléculas de agua)
ZnSO4•7.H2O (sulfato de zinc hidratado con 7 moléculas de agua)
Na2CO3•10.H2O (carbonato sódico hidratado con 10 moléculas de agua)
En algunos casos los hidratos pierden agua de cristalización cambiando de aspecto, y se
dice que son eflorescentes, como le sucede al sulfato cúprico, que cuando está hidratado es
de color azul, pero por pérdida de agua se transforma en sulfato cúprico anhidro de color
blanco.
Por otra parte, hay sustancias que tienden a tomar el vapor de agua de la atmósfera y se
llaman hidrófilasy también higroscópicas; la sal se dice entonces que delicuesce,tal es el
caso del cloruro cálcico.
Las aguas servidas domesticas contienes diferentes características físicas-químicas y
biológicas presentes en ella:
2.5.3 Físicas:
Color del agua.
Olor del agua.
Conductividad.
Especifica.
Turbiedad.
Sólidos: estos pueden dividirse en dos sólidos suspendidos o no filtrables y sólidos
disueltos o filtrantes.
Temperatura: medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia.
PH: potencia de hidrogeno.
2.5.4 Químicas:
Materia orgánica: contiene compuestos orgánicos tales como carbono, hidrogeno,
oxigeno, nitrógeno, fosforo y azufre.
Materia inorgánica. Se encuentran los cloruros, sulfatos, nutriente, metales pesados,
gases, residuos tóxicos, aceites y grasas.
Biológicas: cuando hay presencia de micro-organismos patógenos como los
paratifoidea, ammebiasis, hepatitis, cólera, lepttosporosis, entre otros.
Es fundamental que el TECNICO QUIMICO conozca bien las características de los
diferentes microorganismos por su importancia en el procedimiento de purificación. Estos
microorganismos son:
Bacterias
Hongos
Algas protozoos
Rotífero
Virus y otros
2.6 CARACTERISTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES
Las aguas residuales también conocidas como aguas servidas, fecales o cloacales; son
aquellas que provienen del sistema de abastecimiento de agua, de una población, que
fueron alteradas por diversas actividades y usos.
También “las aguas residuales se puede definir, considerando las fuentes de su generación,
como la combinación de los desperdicios líquidos y los desperdicios acarreados por aguas
que se remueven de residencias, instituciones y establecimientos comerciales e industriales
junto con agua superficial, subterránea o de tormenta que pueda estar presente”.
Las aguas residuales domesticas están constituidas por un elevado porcentaje de agua
(cerca del 99%) y un pequeño porcentaje de sólidos suspendidos (aprox. 0.1 %). Aunque el
porcentaje de los sólidos es pequeño es uno de los mayores problemas que se pueden
presentar durante el tratamiento de las aguas.
Mapa conceptual Nº 1: agua residual domestica.Fuente: http://mailxmail.com/curso-agua-calidad-contaminacion)
Figura Nº2: aguas negras y grises(fuente: http://demaindeco.blogspot.com/2001/05)
2.7 DEMANDA BIOLOGICA DE OXIGENO (DBO)
Es un parámetro, la demanda biológica de oxigeno indispensable para determinar la calidad
del agua que se está utilizando o se desea verter en algún caudal natural.la DBO es una
prueba para determinar la cantidad de materia susceptible a ser oxidada por
microorganismos presentes en el agua.
El proceso para determinar la DBO varía según la temperatura, para obtener la demanda
biológica de oxigeno se lleva una muestra del efluente al laboratorio para un procedimiento
experimental que durante 5 días se mantendrá la muestra con aproximadamente de 20ºC, es
por esto que se indica como DBO5 en la normativa. Este se puede realizar al comienzo y
final de la planta de tratamiento de aguas residuales, para verificar que el sistema este
trabajando en perfectas condiciones y este cumpliendo con las normativas. Los aparatos
que se utilizan en el laboratorio son:
Botellas de incubación para la DBO, de 250 a 300 ml de capacidad.
Incubadora de aire o baño de agua, controlada termostáticamente a 20 + o – 1ºC (no
se puede tener ninguna fuente luminosa)
Figura Nº3 incubadora de aire o baño de agua(fuente: http://spanish.alibaba.com)
Las normativas y reglamento de cada país, se fijan valores de DBO máximos que pueda
contener el afluente para poder ser vertida a los cauces naturales. Estos valores también
varian según el uso que se le dio al afluente por ejemplo puede ser industrial, comercial,
domestico, entre otros. En Bolivia para que un afluente de origen domestico pueda se
vertido tiene que tener el DBO5 a 60 mg/l
El diseño del sistema de tratamiento se basó en la características de aguas residuales
domesticas establecidas en la Ley de Medio Ambiente Nº 26736 “RASIM”.
4.6 NORMA BOLIVIANA NB 512
La norma boliviana 512 para la clasificación y el control de calidad de los cuerpos de agua
vertidos o efluentes líquidos, en este se establecen las normas para el control de calidad de
los cuerpos de agua y los vertidos líquidos.
En esta norma se da la clasificación de las aguas por su uso, dando los parámetros y limites
o rango máximo que deben cumplir para estar dentro de la normativa y puedan ser vertidas
a causes naturales, o ser reutilizadas como aguas blancas. En estas normas también se
establece los parámetros físico-químicos y los límites máximos de calidad de los vertidos
que vayan ser descargados en ríos, lagos y otras causes.
A continuación describiremos los parámetros y condiciones que se beberán cumplir en la
calidad del agua a la salida de la planta de tratamiento, para que pueda ser vertida en causes
naturales sin contaminarlas.
4.7 PARAMETROS FISICO-QUIMICOS
tabla Nº parámetros físico-químicosFuente: NB 512
4.8 PARAMETROS BIOLOGICOS
Según el ingeniero Fernando Núñez y el ingeniero José Aranguren, nos explica que estos
parámetros definen como las numerosas probables de organismos coliformes totales no
mayores de 1.000 por cada 100 ml, en el 90% de una serie de muestras consecutivas y en
ningún caso será superior a 5.000 por cada 100 ml.
4.9 IBNORCA, NORMA BOLIVIANA NB 512
Esta norma se especifica aspectos importantes a considerar el presente diseño de una planta
de tratamiento, al igual que una serie de normas que se deben tener en cuenta para el
desarrollo y buen cumplimiento del objetivo del proyecto.
El diseño debe ser destinado a usuarios comunes, por lo cual se debe tratar que los equipos
utilizados se puedan disponer fácilmente, al igual que las herramientas y accesorios
necesarios para su operación y mantenimiento.
4.10 POSIBLES PROBLEMAS
En la planta de tratamiento se pueden presentar condiciones desfavorables durante su
operación, cuya solución es sencilla y rápida según el Ing. Civil Mario choque. En forma
general la posible problemática se puede dividir en dos categorías:
4.11 LAS INHERENTES AL SISTEMA BIOLOGICO
4.11.1 ALZAMIENTO DE LODOS
En una operación normal los sólidos suspendidos en la mezcla, biomasa o lodos activos,
son llevados al tanque sedimentador secundario. Estos lodos tienden a formar floculos en
el sedimentador hacia el fondo de los mismos mientras que el líquido clarificado sale por
los vertederos hacia el tanque de cloración. El lodo sedimentado es bombeado de nuevo al
reactor activo y así se produce un ciclo entre los dos tanques. Este fenómeno recibe el
nombre de abultamiento de lodos.
Entre las diferentes medidas que debe tomar el operador, para eliminar el abultamiento de
los lodos, se tienen las siguientes:
1. Incremento del suministro de aire.
2. Aumentar el caudal de circulación.
3. Cloración de lodo de circulación con dosis de 1.00 a 2.
4. 00 ppm, basándose en el volumen de este y con dosis de 0.3 a 0.6 ppm sobre la base
de sólidos secos.
4.11.2 ALZAMIENTO DE LODO
Este fenómeno es contrario al caso anterior, donde se manifiesta un levantamiento de
lodos por pedazos y no por un manto completo. Estos pedazos de lodos pueden variar
entre 5 cm hasta 35 cm con formas esferoidesLa causa de este fenómeno se debe a la
nitrificación del líquido. Esto quiere decir que los nitritos son convertidos en gas
nitrógeno y sus burbujas son atrapadas en la masa de los lodos de desecho llegando al
punto de hacer subir la misma.
Este problema puede solucionarse tomando las siguientes medidas:
1. Incrementar el caudal de recirculación
2. Disminuir el tiempo de retención celular al incrementar el caudal de lodos de
desecho
3. Disminuir el suministro de aire
4.11.3 APARICION DE ESPUMA EN LOS TANQUES DE AIREACION Y
SEDIMENTACION
Los líquidos cloacales presentar generalmente en su constitución sustancias como
detergente, jabón, entre otros. Estos componentes producen espuma durante el proceso de
aireación, este problema de espuma es máximo durante el arranque y puerta de marcha de
la planta.
Si la concentración de los sólidos suspendidos en el reactor es elevada, el problema
disminuye
4.11.4 LAS INHERENTES AL SISTEMA BIOLOGICO
Este podrá percatarse del buen funcionamiento de la planta de tratamiento de una manera
cualitativa, es decir, que al observar los diferentes líquidos y lodos involucrados en el
sistema se forma una idea bastante clara del funcionamiento y su estado. Los diferentes
colores se presentan cuando hay indicios de poca aireación en los tanques o baja
concentración de bacterias.
El líquido tratado que sale del tanque sedimentador debe presentar una turbiedad muy baja,
casi transparente y prácticamente sin olor
4.11.5 VARIABLE DE OPERACIÓN
Tomando en consideración las características físico-químicas del efluente y lo expuesto, el
proceso de tratamiento de la planta es de lodos activados en la modalidad aireación
extendida y para ello se consideran las siguientes variables de operación:
4.11.6 TRATAMIENTO BIOLOGICO
El factor de carga de la planta, se refiere a la calidad del material orgánico que entra al
reactor biológico, dividido entre cantidad de bacterias presentes en el reactor. Comúnmente
llamado F/M. su determinación se realiza de la siguiente forma:
F= caudal en m3/día multiplicado por la DBO medida a la entrada del reactor en Kg/día.
M= concentración de sólidos suspendidos volátiles en Kg/m3 multiplicada por el volumen
del reactor en m3 en caso de no contar con el valor de sólidos suspendidos volátiles se
podrá utilizar el valor de los sólidos suspendidos totales y multiplicado por 0.8. Mantener
este valor a través del tiempo, es la clave de operación de la planta.
El valor de diseño de los sólidos suspendidos esta en un rango de operación entre 3.000 y
6.000 mg/l (3-6 Kg/m3)..Sin embargo el valor de operación optimo debe ser determinado
por el profesional encargado de controlar estos parámetros, ya que su valor optimo es
función de la DBO de salida y de la sedimentalidad de los lodos.
La carga hidráulica (caudal) en fluye en la concentración de sólidos, pero también es
importante, en el sentido que una sobrecarga puede producir un desbalance del flujo
durante la operación. El operador debe vigilar que la carga hidráulica que recibe el
sedimentador sea regular, puesto que las variaciones de este pueden provocar la formación
de corrientes o remolinos que puedan elevar el lodo a la superficie.
La rata de circulación (reactor sedimentador) contribuye a una mayor o menor
concentración de bacterias depuradoras y además garantiza la aireación de los lodos.
Otro parámetro importante es el oxigeno disuelto. En un proceso aeróbico la concentración
de oxigeno disuelto es deseable mantenerla continuamente en valores cercanos y mayor a 2
mg/l.
Informaciones suministradas de diferentes revistas, la carga orgánica e hidráulica produce
también sus efectos. Al exigir variaciones en la carga, varia el oxigeno disuelto del reactor,
aunque el flujo no varíe y si la concentración de la carga orgánica aumenta disminuye el
oxigeno disuelto.
Otros factores que influyen en la estabilidad del proceso son: pH, cargas toxicas,
temperatura.
4.11.7 INDICACIONES PARA EL OPERADOR
Para una buena operación de la planta de tratamiento esta debe basarse principalmente en
obtener las condiciones de oxigeno disuelto y sólidos suspendidos necesarios en el sistema;
en tal sentido, el operador debe atender las condiciones de operación y mantenimiento de
los siguientes componentes del sistema:
Equipos de aireación
Frecuencia de lubricación de los sopladores.
Consumo eléctrico de los motores, el cual debe ser aproximadamente de 60
Amp./ por cada fase.
Reactor biológico
Verificar la concentración de oxigeno disuelto
Verificar que los flujos de aire este parejos en todos los bajantes de
difusión
Verificar el factor carga de la planta, determinando el DBO.
Sedimentador
Verificar que la recirculación de los lodos funciones
Remover la materia biodegradable
Inspeccionar las tuberías de distribución
Limpieza de las paredes, vertederos.
Clorador
Limpieza de paredes
Mantener almacenadas pastillas solubles de cloro.
Lecho de secado
Remover los lodos secos
Evitar la proliferación de animales indeseables
Verificar que nunca llegue a la altura superior a los 20 cm.
4.11.8 PROCEDIMIENTOS DE PARADA
Se clasifican en dos grupos : las paradas programadas y las de emergencia
4.11.9 PARADA PROGRAMADA
Consiste en una interrupción planificada y programada en el funcionamiento de la planta de
tratamiento para realizar algún mantenimiento, inspección o reparación de equipos.
4.11.10 PARADA DE EMERGENCIA
Estas paradas suelen ocurrir por fallas en la energía eléctrica o en algún equipo ocasionando
la parada de la planta completa o de sistemas individuales.
4.11.11 EN LA ENERGIA ELECTRICA
Como se menciono anteriormente, puede ser total o parcial, donde el operador debe tomar
diferentes acciones de seguridad industrial.
4.11.12 EN LOS EQUIPOS
Se debe poner fuera de servicios aquellos equipos con fallas
Notificar inmediatamente al personal de manteniendo
Proceder al drenaje y limpieza del equipo.
4.11.13 SEGURIDAD
Es importante que el personal que opere y mantenga la planta de tratamiento tenga los
conocimientos necesarios en el manejo de esta, así como los primeros auxilios en caso de
algún accidente durante su trabajo. Debe tomar en cuenta muchos aspectos para tener un
buen conocimiento de seguridad industrial y los siguientes son:
Riesgos mecánicos
Riesgos eléctricos
Riesgos a contraer enfermedades
4.11.14 TERMINOLOGIA BASICA
AGUAS SERVIDAS: aguas utilizadas o residuales provenientes de una
comunidad, industria, granja u otro establecimiento, con contenido de materiales
disueltos y suspendidos.
METABOLIZACION: son compuestos químicos volátiles que se generan durante
el proceso de potabilización del agua.
MICROORGANISMOS: es un ser vivo que solo puede visualizarse con el
microscopio
LODOS ACTIVOS: se desarrollan por una aireación prolongada bajo condiciones
que favorecen el crecimiento de organismos que tienen la habilidad especial de
oxidar materia orgánica
VERTIDO LÍQUIDO: descarga de aguas residuales que se realice directa o
indirectamente a los causes mediante canales.
CONTAMINACION DE LAS AGUAS: acción o efecto de introducir elementos,
compuestos o formas de energía capaces de modificar las condiciones del cuerpo
dee agua de manera que se altere su calidad o su función ecológica.
NITRIFICACION: proceso en el cual, el amonio se transforma en nitrito y este en
nitrato, mediante la acción de bacterias aerobias del suelo.
4.12 ANALISIS Y CÁLCULO DEL DISEÑO
4.12.1 CALCULO PLANTA DE TRATAMIENTO
El diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales se caracteriza principalmente
por aportar un beneficio del medio ambiente y la sociedad, para la utilización de la misma.
Para establecer estos parámetros adecuados dentro del manejo de aguas residuales se
deben realizar cálculos y pruebas previas para su uso. En primer aspecto que se debe
tomar en cuenta en el cálculo, es el caudal que va a ser utilizado en el área establecida.
4.12.2 CALCULO DEL CAUDAL
En el cálculo del caudal se trabajara con viviendas unifamiliares desarrolladas dentro de
un sistema de la localidad con el nombre de Poopó de la ciudad de Oruro, la misma posee
1056 viviendas de interés social de 200m2, el dato principal que es necesario para el
cálculo de esta planta es del caudal de agua que se determina según la normativa de
dotaciones de agua para edificaciones de distintas viviendas unifamiliares, que según los
metros cuadrados de cada parcela da una valor de dotación de agua correspondiente de
litros por día , en el caso de la planta de tratamiento para esta localidad se utiliza 1500
lt/dia, luego de obtenidos estos datos es cuestión de multiplicar5 los litros día por la
cantidad de casas que se tienen dentro de la localidad de Poopó de la siguiente manera:
Con el valor determinado del caudal medio se puede definir el tamaño exacto de la planta
de tratamiento, tomando en cuenta que es un valor alto la cantidad de litros diarios que se
va a manejar dentro de la planta de tratamiento.
Esta condición conllevara a un sistema de varios tanques de reactores biológicos y
sedimentadores para cumplir la normativa y compensar la cantidad de agua residual que se
va a generar diariamente en la localidad.
4.12.3 CALCULO DE LA P`LANTA DE TRATAMIENTO
Luego de este procedimiento se dispone de datos ya establecidos para el cálculo de una
planta de tratamiento que son los siguientes:
Tabla: datos establecidos
para el cálculo de una planta de
tratamientoFuente:
manual de plantas de
tratamiento de aguas
residuales
E
CUACION
ES UTILIZADAS
a) Acumulación de lodo por síntesis y oxidación para el sistema de oxidación
total, para valor de G=0
Donde:
a: es el valor del DBO con sólidosremovidos.(mg/l)
B: el valor de DBO agregados por día (Kg/d)
E: el % de eficiencia esperado en la remoción del DBO.(resultado decimal)
B: rata de respiración endógena. (ppm)
S: kilos de sólidos obtenidos
a) Kilos de sólidos contenidos en el aireador
Donde
a: coeficiente de productividad. (0.57)
B: el valor del DBO agregado por día. (Kg/d)
E: % de eficiencia esperado en la remoción del DBO. (Resultado decimal)
b: rata de respiración endógena. (ppm)
b) Concentración de sólidos de aireación en el liquido de la mezcla
Donde:
R: rata de circulación. (ppm)
Q: caudal o gasto medio obtenido. (Lts/dia)
Crs: es la concentración de los sólidos de recirculación. (% decimal)
c) sólidos suspendidos
Donde:
S: kilos de sólidos obtenidos
d) Factor de carga
Donde:
B: valor de DBO agregado pordía. (mg/d)
SSva: sólidos suspendidos. (mg/l)
e) tiempo medio de resistencia celular o tiempo de detención
hidráulica: relación volumen y gasto por día
Donde:
Y: DBO del afluente asignada al sistema de consideración. (mg/l)
K: factor de carga. (% en decimal)
Csa: concentración de sólidos de aireación en liquido mezcla. (% en decimal)
e: % de materia volátil contenida en los sólidos de aireación. (Resultado decimal)
Donde:
(V/Q): tiempo medio de resistencia celular. (min.)
Q: caudal o gasto medio obtenido. (m3/min)
Figura Nº 20 volumen del tanqueFuente: propia
f) kilogramos de oxigeno por día
Donde:
a`: DBO removidos. (mg/d)
Q: caudal o gasto medio obtenido. (ml/d)
Y: DBO del afluente asignada. (mg/l)
E: % de eficiencia esperado en la remoción del DBO. (Decimal)
b: biomasa
V: volumen del tanque. (m3)
Csa: concentración de sólidos de aireación en líquido mezcla. (% decimal)
e: % de materia volátil contenida en los sólidos de aireación. (Decimal)
g) kilogramos de oxigeno entre densidad del aire y % de oxigeno
Donde:
R`02: Kg de oxigeno por día
h) volumen de aire con condiciones normales
Donde:
Va: Kg de oxigeno entre la densidad del aire y % del oxigeno
i) volumen de aire a m.s.n.m. y a temperatura especifica
Donde:
Tv: temperatura promedio del ambiente en verano. (ºK)
Van: volumen de aire. (m3)
Ti: temperatura promedio de aire de invierno. (ºK)
j) peso del aire a m.s.n.m. y temperaturas asumidas para el
total del sistema
Donde:
qs: volumen de aire m.s.n.m.
Con este procedimiento se determino el número de sopladores, de reactores. La capacidad
del soplador y la capacidad requerida del estanque, para la capacidad que el estanque
requerirá se emplearan la siguiente fórmula:
Y para la capacidad del soplador:
Luego del siguiente procedimiento se ve a continuar calculando ahora la potencia del
soplador
CALCULO DE LA POTENCIA “CV” REQUERIDA PARA EL SOPLADOR
LA PERDIDADE CARGA EN LA CONDUCCION DEL AIRE.
a) Potencia requerida por el soplador para estanques de aireación
Donde:
W: peso del aire a m.s.n.m. y temperaturas asumidas para el total del sistema. (Kg)=
R: constante de los gases de aire. (M/ºK)
Ti: temperatura absoluta de entrada. (ºK)
P1: presión absoluta de entrada en la tubería. (Kg/cm2)
P2: presión absoluta de salida de la tubería. (Kg/cm2)
K: relación del calor especifico a presión constante a calor específico a volumen
constante. (% decimal)
n: valor exponencial para el aire según relación de K. (K_1/K)
e: % de eficiencia del soplador asumido. (Decimal)
b)aumento real de la temperatura durante la compresión
Donde:
Ti: temperatura absoluta de entrada. (ºK)
P1: presión absoluta de entrada en la tubería. (kg/cm2)
P2: presión absoluta de salida de la tubería. (kg/cm2)
K: constante del calor especifico a presión constante a calor especifico a volumen
constante. (% decimal)
c) viscosidad del aire, adoptando una temperatura media en la tubería
t=60ºC
Donde:
: Aumento real de la temperatura. (ºK)
d) numero de Reynolds
Donde:
qs: volumen de aire requerido en condiciones normales. (m3)
d: diámetro de la tubería principal de conducción de aire. (m)
u: viscosidad del aire
e) factor de rozamiento en la tubería según el diagrama de Moody
Gráfico: diagrama de moody para el cálculo del factor de rozamiento en la tuberíaFuente: http://mecfluidos.blogspot.com
f) caudal de aire en la tubería de transportación
Donde:
qs: volumen de aire a m.s.n.m.
Ti: temperatura absoluta de entrada. (ºK)
Pa: presión atmosférica a m.s.n.m. optada. (kg/cm2)
Pt: presión de trabajo sobre sistema. (kg/cm2)
g) velocidad de aire en la tubería
Donde:
Ca: caudal del aire. (m3/seg)
N: valor exponencial para el aire según la relación de K. (m)
h) peso especifico del aire
Donde:
M: peso molecular del aire. (kg)
P: presión absoluta de la tubería
R: constante universal del aire
T: temperatura absoluta de la tubería. (ºK)
i) altura cinética para el cálculo de la perdida de carga
Donde:
Vel: velocidad del aire de la tubería. (m/seg)
P. especifico: peso especifico
j) valor total de la perdida de carga en la tubería
Donde:
f: factor de rozamiento en la tubería. (m/m)
L: longitud de la tubería. (m)
hc: altura cinemática. (m)
d: diámetro de la tubería. (m)
k) pérdida de carga total en el sistema de transportación del
aire
Donde:
ht: altura total de la perdida de carga de la tubería. (m)
hf: altura del filtro. (m)
hv: altura de las válvulas. (m)
hs: altura del silenciador. (m)
ha: altura de las aguas, nivel freático. (m)
d: difusores. (m)
pd: presión de difusores. (kg/cm2)
l) selección del soplador
PSI: unidad de presión, libra por pulgada cuadrada
Donde:
Ht: altura total de la perdida de carga de la tubería que esta expresada en PSI.
BHP: unidad de caballos de potencia
Donde:
Cv: cálculo de la potencia requerido por soplador expresada en HP
CFM: unidad pie cubico por minuto
RPM: unidad de revolución por minuto
Tabla para la determinación de valores en PSI de CFN y BHPFuente: manual de diseño y calculo de una planta de tratamiento de aguas servidas
Grafica para el cálculo del valor en unidades de revolución por minutoFuente: manual de diseño y calculo para una planta de tratamiento de aguas residuales
Grafica para el cálculo del valor en unidades de revolución por minutoFuente: manual de diseño y calculo de una planta de tratamiento de aguas servidas
Con este cálculo determinamos las características del soplador que se va a utilizar dentro
del diseño de la planta de tratamiento
CALCULO DEL TANQUE SEDIMENTADOR SECUNDARIO
a) área superficial resultante para “cs” adaptado
Donde:
S: sólidos contenidos en el aireador
Rcs: rata de desbordamiento superficial recomendada
b) área superficial resultante para ds
Donde:
Q: caudal o gasto medio obtenido
Rds: rata de desbordamiento superficial
c) dimensiones adoptadas del sedimentador
a: ancho
l: largo seleccionado
A: área resultante
a.c.: ancho del fondo del cono
Figuran dimensiones de los sedimentadoresFuente: Ing. Marcos Avila
CALCULO DE LOS VERTEDEROS
d) numero de los vertederos
Donde:
Nv: numero de vertederos
l: largo de los vertederos
v: ancho individual de los vertederos
e) gasto individual de los vertederos
Donde:
Qr: gasto individual por vertederos
Q: caudal de diseño
Nv: numero de vertederos
f) altura final de los vertederos
Donde:
H: altura útil resultante por vertedero
Qr: gasto individual del vertedero
CALCULO DEL CANAL COLECTOR
a) Área del colector
Donde:
A: área del colector
Q: gasto de diseño
V: velocidad minima recomendada
b)altura del tirante del agua
Donde:
Hc: altura del tirante del agua
A: área del colector
a: ancho del canal
4.13 MEMORIA DESCRIPTICA
Ya presentamos las ecuaciones para el cálculo de la planta de tratamiento de aguas
residuales, fueron aplicadas para la localidad de poopo, en el presente proyecto de
investigación y diseño fue realizada una hoja de cálculo de la planta de tratamiento. el
componente principal de la planta de tratamiento es el reactor biológico.
4.14 CALCULOS ARROJADOS POR EL PROGRAMA
CAPITULO III
1. DISEÑO METODOLOGICO
El diseño de la investigación será no experimental, es el que se realiza sin manipular en
forma deliberada ninguna variable. El investigador no sustituye intencionalmente las
variables independientes. Se observan los hechos tal y como se presentan en su contexto
real y en un tiempo determinado no, para luego analizarlos.
El tipo de investigación es de campo, este consiste en la recolección de datos de
diferentes estudios sin cambiar ninguna variable.
3.1 TIPO DE INVESTIGACION
El tipo de estudio a utilizar en esta investigación es:
A. Transversal, cuando se inutiliza las variables simultáneamente en determinado
momento, haciendo un corte en le tiempo. En este caso si es importante el tiempo en
relación con la forma en que se dan los fenómenos.
3.2 UNIVERSO DE ESTUDIO
El universo empleado corresponde al 0.5% que son de 84 personas aproximadamente
elegidos al azar en la localidad de Poopó de la ciudad de Oruro.
3.3 POBLACION Y MUESTRA
Poopó es una provincia del departamento de Oruro, en Bolivia, y cuenta con una población
de aproximadamente de 16.806 habitantes que pertenecen a esta localidad. Está situada en
la ribera oriental del Lago Poopó y del río Desaguadero
Para este estudio del peligro de la de la contaminación del medio ambiente y de contraer
distintas enfermedades, hemos considerado trabajar con aproximadamente el 0.5% de los
habitantes las cuales son 84 personas, que pertenecen al amuestra para este estudio.
Para este estudio, sobre los peligros de contraer enfermedades a causa de la
contaminación del agua, hemos considerado, para la selección de la muestra, emplearla
técnica estadística, no probabilística intencionada por criterios.
3.4 VARIABLES
3.5 METODOS TECNICAS E INSTRUMENTOS
Para el presente proyecto se utilizo una hoja de cálculo para la realización del diseño de la planta de tratamiento de aguas servidas, donde recolecta todas las formulas y datos necesarios para su dimensionado.
CAPITULO IV
4.1.- PROCESO DE INVESTIGACION
Tras reuniones como grupo, la eficiencia de la separación de la materia en las aguas tiene
diferentes procesos y tratamientos. El sistema de tratamiento seleccionado para el presente
diseño de planta de tratamiento, fue la del tipo “lodos activos” en la modalidad de
“Aireación Extendida”.
Las plantas de tratamiento que utilizan lodos activos permiten la reducción de la DBO y un
96 % de los sólidos suspendidos en el agua, al igual que una reducción considerable de los
nitratos y nitritos en el agua. Este sistema permite que el afluente cumpla con la normativa
ambiental y también la facilidad en su mantenimiento.
Este diseño de planta de tratamiento para aguas residuales, se regirá bajo los siguientes
parámetros:
Parámetros del cálculo de la planta.
(fuente: W. Wesley Eckenfelder, Jr (2000). Industrial Water Pollution Control.McGraw-Hill Companies. UnitedStates of America
4.1 DIAGRAMA DE FLUJO
En la figura Nº 4 se muestra el diagrama de flujo correspondiente al sistema de la “planta
de tratamiento de las aguas residuales” de tipo “lodos activos” en su modalidad de
“Aireación Extendida” y está diseñada para un caudal medio de 1.584 m3/d.
Según los diagramas del grupo, el presente diseño divide por tranquilla de desbaste, reactor
biológico, sedimentado, cámara de desinfección y lecho de secado. Se podrá observar la
dirección de las aguas servidas y recirculación de lodos activos.
Figura Nº4: diagrama de flujo de la planta de tratamiento
Fuente: Perry L. McCarty (1967) Series in Sanitary Science and Water Resources
Engineering. McGraw-Hill Companies. UnitedStates of America.
4.2 RECOLECCIÓN DE DATOS
4.2.1 LOCALIDAD DE POOPÒ
El modelo de la planta de sistema de tratamiento de aguas residuales, se realizara para
funcionar y satisfacer las necesidades de la localidad de poopo de la ciudad de Oruro,
estado plurinacional de Bolivia.
Figura Nº 16: vista satelital de la ubicación del terreno.Fuente: http://pueblos20.net/bolivia/departamento-de-oruro/poopo.html
Esta localidad está comprendida por 1056viviendas de interés social aproximadamente, 1
hotel, áreas de recreación, 2 canchas, 1 coliseo entre otros.
La planta de tratamiento de aguas residuales va a estar destinada únicamente para las casas
unifamiliares, para su descontaminación y luego vertido final. Cada una de las viviendas
cuentan con un área de 200m2 aproximadamente el cual incluye un estacionamiento para
carro ,cocina, sala, comedor, sala, 2 habitaciones y baño.
AREA DEL TERRENO PARA LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
Figura Nº 17: estacionamiento y planta diseñados para cada vivienda.Fuente: planos de las viviendas de Poopó
La distribución de las viviendas dentro de la localidad está establecida en 4 módulos donde:
1er modulo: son de 18 bloques de 16 casas en cada uno, para un total de 288 casas.
2do modulo: son de 18 bloques de 16 casas en cada uno, para un total de 288 casas.
3er modulo: son de 15 bloques de 16 casas en cada uno, para un total de 240 casas.
4to modulo: son de 15 bloques de 16 casas en cada uno , para un total de 240 casas.
Esta distribución tendrá un total de 1056 viviendas aproximadamente y con una dotación
aproximada de 1500 Ls/dia. Es importante destacar que la planta de tratamiento se va
ubicar a unos 210 mts aproximadamente del tercer modulo, ya que la pendiente esta
inclinada hacia esa parte del terreno y es el sector mas bajo de la localidad, permitiendo
que el agua residual fluya de forma natural hacia la misma.
Figura N18: distribución de los modulos a construirFuente: ing. civil Mario choque
Figura Nº 19: ubicación de la planta de tratamientoFuente: Ing. Civil Mario choque
4.3 ORGANIZACIÓN DE DATO
4.3.1 DIAGRAMA DE FLUJO PARA MANEJO DE LA HOJA DE CÁLCULO (véase anexo 1 Fuente realizada en autocad (propio)
4.4 PRESENTACIÓN
4.1 DESCRIPCION DEL PROCESO DE TRATAMIENTO
Se manifiesta que las aguas servidas de la localidad de Poopó de la ciudad de Oruro,
llegaran hasta una rejilla de desbaste con la finalidad de que todos los objetos de gran
tamaño o que no sean biodegradables, sean retenidos y luego eliminados como desechos
sólidos, esto tiene como finalidad el evitar futuros problemas o daños del sistema.
Luego de pasar por la rejilla de desbaste, esta agua va directo al reactor biológico en donde
se aplicara aire por el fondo del tanque, mediante unidades de aireación o sopladores,
después que el efluente cumple con el tiempo de retención determinado se conducirá a la
siguiente etapa que es el sedimentado. En esta fase los lodos van al sedimentar al fondo de
la tolva y ser bombeado de nuevo al reactor biológico mediante una bomba neumo eyectora
airlirft y el agua clarificada que queda en la superficie. Se enviara directo a la cámara de
cloración, donde se va a suministrar una dilución de cloro o dióxido de cloro residual para
lograr una desinfección del 95% aproximadamente y así cumplir con la normativa
ambiental.
El lodo activo que se encuentra en el reactor biológico y cuando la materia orgánica se
encuentre envejecida, será purgado para el lecho de secado para disponer de elcómo residuo
sólido o abono.
Figura Nº5: diseño de planta de tratamiento (prototipo)Fuente: propia de grupo
A continuación se describirá cada una de las unidades que conforman la planta de
tratamiento para aguas residuales:
4.2 REACTOR BIOLOGICO
Esta etapa consiste en inyectar aire por la parte inferior de los tanques mediante
sopladores, esto con el fin de garantizar la mezcla entre líquido y lodos activos ya formados
por el proceso y que comience la oxidación. Se debe tener una concentración de oxigeno
disuelto de 2.0 m/l dentro del proceso en el reactor biológico
Esta fase garantizara una reducción del 95% aproximadamente de la carga orgánica en el
agua y niveles de DBO inferiores a los límites máximos establecidos para su descarga en
causes naturales.
Figura Nº7: reactor biológicoFuente: Martínez de la Cuesta,P.J.;Rus Martínez, E.(2004) Operaciones de Separación en
Ingeniería Química. Pearson Educación, S.A. España
Figura Nº8: reactor biológicoFuente: planta de tratamiento de aguas residuales cooperativa los castores Venezuela.
Figura Nº9 reactor biológico, sopladores vista sin agua recolectada.Fuente: planta de tratamiento de aguas residuales cooperativa los castores Venezuela.
4.3 SEDIMENTO SECUNDARIO
La base del proceso de depuración de aguas residuales, tratamiento secundario, consiste en
que una comunidad de microorganismos en el reactor biológico, asentados en floculos,
partículas que constituyen los lodos activos, asimilan aeróbicamente la materia orgánica del
efluente, produciendo nuevos microorganismos, compuestos inorgánicos y agotando la
materia orgánica de las aguas. Los lodos activos se separan por sedimentación, retornando
al reactor biológico su mayor parte, a fin de mantener alta la concentración de lodos en el
rector biológico.
Llega una mezcla entre el agua y los lodos generados en el reactor biológico y se realizara
la separación física entre los lodos y el agua clarificada. Después el agua pasara a la
cámara de desinfección y los lodos serán recirculados al reactor biológico o si hay un
exceso de lodos se pasara al lecho de secado. Toda esta recirculación de los lodos activos
se dará mediante una bomba neumo-eyectora tipo air-lift.
Figura Nº10: sedimentadorFuente: propia de grupo
Figura Nº 11: sedimentador (tolva) vista planta y frente.Fuente: planta de tratamiento de aguas residuales cooperativa los castores Venezuela.
Figura Nº 12: tolva
Fuente: propia de grupo
4.4 CAMARA DE DESINFECCION (o Cloración)
El agua residual, luego de haber pasado por las diferentes etapas para su limpieza, llega a la
última fase, que consiste en la aplicación de un desinfectante para obtener un agua limpia
exenta de bacterias y gérmenes patógenos, conforme a las normas.
“un tiempo de contacto de 20 a 30 minutos(es deseable que sea de 1 a 2 h), con una dosis
de cloro o de bióxido de cloro residual de 0.05 a 0.2 mg/l compactado en pastillas de baja
peligrosidad. El tiempo de contacto y el cloro residual deben ajustarse según el contenido
de nitrógeno en agua, la naturales de esterilizante utilizado y la aplicación eventual deuna
pre cloración.
Las características de las pastillas de baja peligrosidad se describen como un producto
químico desinfectante basado en cloro orgánico de lenta disolución, siendo efectivo para el
control de algas, bacterias y hongos, contiene un agente estabilizante permitiendo que la luz
solar no lo descomponga fácilmente. Su uso está recomendado para mantener un nivel
estable de cloro, aprovechando la lenta solubilidad que tiene el producto.
Figura Nº 13: cloradorFuente: propia de grupo
Figura Nº 14: cámara de cloración vista planta.Fuente: planta de tratamiento de aguas residuales cooperativa los castores Venezuela.
NORMAS LEGALES
Programa de Gobierno 2010-2015.
El actual gobierno plantea un nuevo programa 2010-2015: "Bolivia Avanza" cual es extraído de propuestas y sugerencias realizadas por diversos sectores sociales con un objetivo común: Avanzar en el Proceso de Cambio para llevar a Bolivia a ser un país líder en base a las tareas cumplidas por el PND del 2006-2011, por lo que se plantea nuevas líneas y objetivos a alcanzar sobre esta base.
En la sección B Cuatro -del Programa de gobierno 2010-2015.- pilares para una Bolivia Unida Grande y Para Todos.- Pilar 3 y 4 Bolivia Digna y Soberana.-. 2.2..- plantea Agua y Saneamiento Básico: Cobertura para 821 mil bolivianos más y contempla dentro de los pilares de Bolivia Digna y Soberana la problemática del Agua y Saneamiento Básico trazando el incremento de su cobertura dentro de la consideración de Gestión Participativa y responsable de instituciones prestadoras de servicios básicos garantizando la sostenibilidad y el carácter no lucrativo de los mismos, asegurando jurídicamente el acceso
a las fuentes de agua para la prestación de los servicios en un ámbito de promoción de la participación de los usuarios, la trasparencia, la equidad y la justicia social, en pleno respeto de los usos y costumbres de las comunidades campesinas e indígenas. En el periodo 2010-2015 se espera el incremento al servicio de saneamiento (alcantarillado sanitario) beneficiando a las aéreas urbanas a 386.135 habitantes y en aéreas rurales a 92.503 habitantes. Establece que en el año 2006 al 2009 la inversión en saneamiento básico ha sido de Bs. 899 millones, y, gran parte de esta inversión fue destinada al mejoramiento y ampliación de fuentes de agua, redes de distribución, colectores y plantas de tratamiento de aguas residuales.
Por otra parte dentro de las 30 propuestas del Programa, propuesta.- Patria Segura; Patria para todos, punto 22, contempla la propuesta a cumplirse hasta el año 2015.- Cobertura total para el pueblo: agua, luz, alcantarillado, gas y telecomunicaciones, la que continua con la nueva filosofía respectos al acceso de los servicios básicos consagrada por la actual Constitución Política del Estado como un derecho humano fundamental cual el Estado debe asegurar su cumplimiento, reconociendo los diferentes esfuerzos sociales comunitarios, públicos y cooperativos, pues así contempla el Art. 20 de la C.P.E. que establece: " Toda persona tiene derecho al acceso universal y equitativo a los servicios básicos de agua potable, alcantarillado, electricidad, gas domiciliario, postal y telecomunicaciones",[2] derechos que el estado dará prioridad a la atención y resolución de la negación de estos derechos.
El Agua entre los Trece Pilares de la Bolivia digna y soberana-Agenda Patriótica del Bicentenario 2025
En la agenda planteada recientemente por el Presidente Evo Morales Ayma, en representación del Estado Plurinacional Boliviano, establece 13 pilares a cumplirse hasta el año 2025 en el marco de las definiciones y lineamientos del PND 2006-2011 y el Programa de Gobierno 2010-2015, agenda que se fundamenta en la profundización de las políticas públicas asumidas en el año 2006 con énfasis en la consecución de un Estado "mas incluyente, más participativo, mas democrático, sin discriminación, sin racismo, sin odios, sin división como manda la Constitución"
Establece en la Agenda 2010-2025, en el pilar número 2.- "Socialización y Universalización de los Servicios Básicos con Soberanía para Vivir Bien" que en la Constitución Política del Estado Plurinacional de Bolivia se ha determinado que los servicios básicos constituyen derechos humanos; estos servicios no son un negocio y no pueden ser privatizados para generar lucro y ganancias privadas a costa de la pobreza. Asimismo establece que es obligación del Estado Plurinacional de Bolivia, garantizar el pleno acceso del pueblo boliviano a estos servicios en condiciones equitativas, equilibrio y armonía con la Madre Tierra en referencia principalmente al agua y alcantarillado sanitario así como a los servicios de salud y de educación, acceso a infraestructura, formación
deportiva, información, la energía eléctrica, luz, internet y acceso a sistemas de comunicación. Para garantizar el acceso a estos servicios se precisa no solamente inversión pública sino también una regulación y fiscalización estricta desde el Estado. Una de las metas de la agenda patriótica relacionada al agua en el marco de la socialización y humanización de los servicios básicos es: "El 10% de las bolivianas y los bolivianos cuentan con servicios de agua potable y alcantarillado sanitario".
En el pilar 9.- Soberanía Ambiental con Desarrollo Integral, respetando los derechos de la madre tierra.- se establece como una de las metas respecto al Medio Ambiente para el 2025; "El Estado Plurinacional de Bolivia promueve y desarrolla acciones eficaces para que en Bolivia se respire aire puro, no existan ríos contaminados y basurales, y para que todas las ciudades desarrollen condiciones para el tratamiento de sus residuos líquidos y sólidos" y " en Bolivia no sufrimos de escases del agua y tenemos capacidades para prevenir los riesgos que son causados por el cambio climático y los desastres naturales".
La Constitución Política del Estado Plurinacional de Bolivia
La Constitución Política del Estado Plurinacional de Bolivia promulgada el 7 de febrero del 2009, presenta un catálogo de derechos humanos fundamentales y primordiales considerando el derecho a los servicios básicos como un derecho humano fundamental y, la obligación del Estado de respetar este derecho, así en su art, 16. I. establece: " Toda persona tiene derecho al agua y a la alimentación", Art. 20 numeral I, indica: "Toda persona tiene derecho al acceso universal y equitativo a los servicios básicos de agua potable, alcantarillado, electricidad, gas domiciliario, postal y telecomunicaciones", en el numeral II, establece : "Es responsabilidad del Estado, en todos sus niveles de gobierno, la provisión de los servicios básicos a través de entidades públicas, mixtas, cooperativas o comunitarias…La provisión de servicios debe responder a criterios de universalidad, responsabilidad, accesibilidad, continuidad, calidad, eficiencia, eficacia, tarifas equitativas y cobertura necesaria con participación y control social" y, en el numeral III, dispone: "El acceso al agua y alcantarillado constituyen derechos humanos, no son objeto de concesión ni privatización y están sujetos a régimen de licencias y registros, conforme a ley".
En el Capitulo Quinto.- Derechos Sociales y Económicos. Sección I.- Derecho al Medio Ambiente.- Art. 33 establece: "Las personas tienen derecho a un medio ambiente saludable, protegido y equilibrado. El ejercicio de este derecho debe permitir a los individuos y colectividades de las presentes y futuras generaciones, además de otros seres vivos, desollarse de manera normal y permanente"
El Articulo 34 de la citada norma legal establece: "Cualquier persona, a título individual o en representación de una colectividad, está facultada para ejercitar las acciones legales en defensa del derecho al medio ambiente, sin perjuicio de la obligación de las instituciones públicas de actuar de oficio frente a los atentados contra el medio ambiente."[5]
De manera general notamos que la Constitución Política del Estado Boliviano establece claramente que cualquier persona ya sea física o jurídica debe responder jurídicamente por los daños causados al medio ambiente y reparar los daños bajo el principio internacional sobre el Medio Ambiente "quien daña paga".
Ley de Medio Ambiente 1333 del 27 de abril de 1992.
Durante los años 1991 y 1992, los compromisos asumidos por el país en las reuniones preparatorias para la cumbre sobre Medio Ambiente y Desarrollo de Rio de Janeiro, impulsan al gobierno de Jaime Paz Zamora a incluir en la agenda política las preocupaciones de orden ambiental, iniciándose de esta manera un debate serio sobre el paradigma referido al desarrollo y la conservación. El marco legal para la aplicación de las políticas ambientales está fundamentado en las disposiciones que emanan de la Constitución Política del Estado abrogada y la normativa internacional y convenios de carácter internacional.
Con base en la CPE vigente en el año 1992 y en el contexto de las políticas ambientales a nivel mundial, el Congreso Nacional de la República de Bolivia promulgó la Ley del Medio Ambiente en abril de 1992 No. 1333. Este instrumento jurídico, formulado a través de un amplio proceso de participación pública y con gran consenso político, impulsa la incorporación de las preocupaciones ambientales en todos los ámbitos del desarrollo productivo nacional iniciando un primer ciclo de integración formal de la variable ambiental en las políticas públicas en Bolivia sobre los recursos naturales, como agua, tierra, y minería, por lo que representa actualmente, el eje fundamental de la política ambiental nacional y marca el inicio formal del proceso de regulación ambiental boliviana, estableciendo principios para la protección del medio ambiente en su conjunto, concibiéndolo como un bien jurídico unitario.
En este contexto, es que La LEY DEL MEDIO AMBIENTE tiene por objeto la protección y conservación del medio ambiente y los recursos naturales, regulando las acciones del hombre con relación a la naturaleza y promoviendo el desarrollo sostenible con la finalidad de mejorar la calidad de vida de la población. Para los fines de la Ley, se entiende por desarrollo sostenible el proceso mediante el cual se satisfacen las necesidades de la actual generación, sin poner en riesgo la satisfacción de necesidades de las generaciones futuras. La concepción de desarrollo sostenible implica una tarea global de carácter permanente (ARTICULO 2º). El medio ambiente y los recursos naturales constituyen patrimonio de la Nación, su protección y aprovechamiento se encuentran regidos por Ley y son de orden público y tiene por finalidad mejorar la calidad de vida de la población.
Del análisis de su contenido se tiene los siguientes aspectos normados de interés especial que definen el área de aguas como un recurso natural en general y la obligación de preservarla al igual como todos los recursos natural, su protección y su uso racional.
Título III (Capitulo I) "De la Política Ambiental"
El artículo 5 de la ley define que la política nacional del medio ambiente debe contribuir a mejorar la calidad de vida de la población, sobre las bases que establecen los incisos del 1 al 10 que en resumen contemplan las definiciones de acciones gubernamentales que garanticen la preservación, conservación mejoramiento y restauración de la calidad ambiental urbana y rural,, la promoción del desarrollo sostenible con equidad y justicia social, la promoción de la conservación de la diversidad biológica garantizando el mantenimiento de los diversos ecosistemas del país, la organización y racionalización el uso de aguas, aires, suelos y otros recursos naturales, renovables garantizando su disponibilidad a largo plazo, la incorporación de la dimensión ambiental en los procesos del desarrollo nacional, la incorporación de la educación ambiental para el beneficio de la población y compatibilización de las políticas nacionales con las tendencias de la política internacional en los temas relacionados con el medio ambiente precautelando la soberanía y los intereses nacionales.
Título III (Capítulo IV) "De la Evaluación de Impactos Ambientales":
Artículos: 23, 24, 25, 26, 27, 28 - Se entiende por "Evaluación de Impacto Ambiental" al conjunto de procedimientos administrativos, estudios y sistemas técnicos que permiten estimar los efectos de la ejecución de una determinada obra, actividad o proyecto que puedan causar al Medio Ambiente.
El capítulo IV de la Ley 1333 de Medio Ambiente, en sus Artículos 23, 24, 25, 26, 27 y 28, determina que todas las obra, actividades públicas o privadas deben contar obligatoriamente con una categorización de la Evaluación del Impacto Ambiental para obtener la Declaratoria de Impacto Ambiental (DIA) que es la Licencia Ambiental para proseguir con el Proyecto.
Título IV (Capitulo I) "De los Recursos Naturales Renovables"
Los artículos 32, 33, 34 y 35 de la Ley 1333 establecen principalmente que es deber del estado y la sociedad preservar, conservar, restaurar y promover el aprovechamiento de los recursos naturales renovables, bióticos, flora, fauna, agua, aire y suelo y que los departamentos o regiones donde se aprovechen recursos naturales deben participar directa o indirectamente de los beneficios de la conservación y/o utilización de los mismos con acuerdo con la ley y destinados a propiciar el desarrollo sostenible de los departamentos o regiones donde se encuentren.
Título IV (Capitulo II) "Del Recurso Agua"
Los artículos 36, 37, 38 y 39, establecen específicamente lo referente al agua disponiendo que las aguas en todos sus estados son de dominio originario del Estado y constituyen un recurso natural básico para todos los procesos vitales. Su utilización tiene relación e
impacto en todos los sectores vinculados al desarrollo, por lo que su protección y conservación es tarea fundamental del Estado y la sociedad. Se establece que constituye prioridad nacional la planificación, protección y conservación de las aguas en todos sus estados y el manejo integral y control de las cuencas como asegurar su disponibilidad permanente, priorizando acciones a fin de garantizar agua de consumo para toda la población. También dispone que el Estado normara y controlara el vertido de cualquier sustancia o residuo líquido, solido y gaseoso que cause o pueda causar la contaminación de las aguas o la degradación de su entorno y que los organismos correspondientes reglamentaran el aprovechamiento integral, uso racional, protección y conservación de las aguas.
CAPITULO V
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
Dentro de la investigación presentada se definieron cada uno de los procesos más
significativos de la planta de tratamiento de aguas residuales objeto del presente
trabajo de investigación, los cuales son el sistema de aireación, sedimentación, y
purificación.
La planta de tratamiento de aguas residuales, a ser desarrolladas y construida bajo
los parámetros provenientes del cálculo y dimensiones ya descritos en el diagrama
de flujo para el manejo de la hoja de la calcula realizada, cada uno de ellos
cumplen estrictamente con la demanda biológica de oxigeno establecida pajo lo
parámetros físico-químicos de la NB 512.
Se presento un plan de mantenimiento que debe ser aplicado por el operador de la
planta, empleado en los siguientes equipos: aireación, reactor
biológico,sedimentador,
Clorador, lecho de secado,
Para procedimientos de parada programada, de emergencia o bajo interrupciones de
la energía eléctrica.
6. RECOMENDACIONES
Se recomienda como parte del objetivo, el implementar , desarrollar, construir y
poner en servicio esta planta de tratamiento de aguas residuales.
Promover los futuros trabajos el mantener como objetico general el que la difusión e
implementación de estos sistemas de tratamiento de aguas residuales para el
desarrollo de los pueblos de nuestro país.
Se recomienda, promover como acción didáctica relacionada con el sembrar y
cultivar la cultura del mantenimiento de estas instalaciones dentro del ámbito de
formación universitaria de profesionales.
7. BIBLIOGRAFIA
EDITORIALES
ingenieria de aguas residuales, tratamiento, vertido y reutilización. tomo 1
autor: metcalf& eddy editorial: mcgraw-hill, inc. 1996
ingenieria de aguas residuales, tratamiento, vertido y reutilización. tomo 2
autor: metcalf& eddy
editorial: mcgraw-hill, inc. 1996
alternativas de tratamiento de aguas residuales
imta (instituto mexicano de tecnología del agua)
autores: adalbertonoyola robles, eduardo vega gonzáles, judith g. ramos hernandez, cesar
calderonmólgora.
editorial: imta (coordinacion editorial) 2000
coatzacoalcos-minatitlanenviromentalrehabilitationprogram (rehabilitationstrategy)
autor: simons ecosistemas 1991
REFERENCIAS ELECTRONICAS
http://www.semarnat.gob.mx/leyesynormas/Proyectos%20de%20Normas
%20Oficiales%20Mexicanas/PROY%20NOM%20015%20CONAGUA
%202007%20INFILTRACI%C3%93N%20ARTIFICIAL%20DE%20AGUA%20A
%20LOS%20ACUIFEROS%2025%20JUL%202008.pdf (19/02/2009, 10:35 am.)
http://www.inegi.org.mx/inegi/default.aspx (27/04/2009)
http://smn.cna.gob.mx/
http://www.imacmexico.org/
ANEXOS
PLANO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
VISTA TRIDIMENSIONAL
FUENTE DE LOS CALCULOS Y GRAFICOS EXCEL