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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
“EVALUACIÓN HIDRÁULICO – SANITARIO DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO”
TRABAJO DE GRADUACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL
TÍTULO DE INGENIERO CIVIL
AUTORES:
LLUMA QUISHPE JULIO EDUARDO
MENDOZA COZAR IVAN GEOVANNY
TUTOR:
ING. CARLOS GABRIEL ENRIQUEZ PINOS
QUITO, 02 Agosto
2016
ii
DEDICATORIA
Dedico el presente trabajo a:
A Dios, mi patrono el “Señor de la Agonía “(Chuipe – Punin – Chimborazo), mis abuelitos
Julio Cesar y María Piedad que desde el más allá supieron acompañarme y guiarme en
todo momento durante mi carrera universitaria.
A mis queridos padres Héctor Eduardo: amigo, fortaleza e inspiración durante toda mi vida
y Delia María: amor, apoyo, comprensión y cariño. Por todo su confianza y enseñanzas
que a lo largo de mi vida me han servido para culminar mi carrera.
A mi hermano Gregorio, por sus consejos, cuidado y dedicación hacia mi desde cuando me
abrió las puertas mi querida Universidad Central del Ecuador; mis hermanas Viviana y
Domenica, por su cariño y confianza, mis tías Carmen y Mariana por su apoyo para no
desfallecer a lo largo de mi vida estudiantil.
Y finalmente a todos mis amigos, profesionales, docentes que de una u otra manera
supieron enseñarme, apoyarme y guiarme es todo este camino como estudiante.
Julio Eduardo Lluma Quishpe
iii
DEDICATORIA
Dedico mi proyecto de titulación a mi Dios y a la Purísima de Macas quienes me guiaron y
cuidaron durante este largo y arduo camino, dándome fuerzas, enseñándome a encarar las
adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer para alcanzar mi objetivo.
A mi adorada hija Danna, que a su corta edad supo entender, el no poder estar a su lado, no
poder compartir un cuento por las noches, es por ella y para ella que me levanto día a día,
es mi fuente de motivación, me inspira a seguir adelante superarme cada día, para que la
vida nos depare un futuro mejor.
A mi adorada madre Natividad quien con su apoyo incondicional, sus palabras de aliento
ha sido un pilar fundamental en mi formación como persona y como profesional, a mi
padre Wilfrido junto a mi madre por brindarme la confianza, consejos y enseñarme el
sentido de la vida es la familia, y por ayudarme con los recursos necesarios para mi
preparación académica.
A mí amada esposa Sonia quien con su amor, estuvo a mi lado todo este tiempo a pesar de
la distancia y de los momentos difíciles supo creer en mí, soportar y entender el no poder
estar a su lado, motivándome y animándome a no darme por vencido, brindándome el
tiempo necesario para realizarme profesionalmente, labrando un futuro juntos.
A mis hermanas Tania y Miriam con sus consejos y apoyo, fueron mi compañía en mis
momentos de soledad, a mis verdaderos amigos y compañeros con los que compartimos
todos estos años juntos.
Gracias a todos
Ivan Geovanny Mendoza Cozar
iv
AGRADECIMIENTO
La gratitud es uno de los valores primordiales del ser humano por tal motivo queremos
dejar constancia de nuestro sincero agradecimiento a todas las personas que conforman la
Carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Central del Ecuador, quienes sin ningún
egoísmo y con mucha generosidad supieron brindarnos sus conocimientos y experiencias
con auténtica mística de educadores, de manera especial queremos expresar nuestro
agradecimiento al Ing. Carlos Enríquez Pinos, por sus valiosas sugerencias y orientaciones
, realizadas durante nuestro presente estudio técnico.
Hacemos también nuestro extenso agradecimiento a los directivos de la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito, quienes nos abrieron
las puertas de la empresa y nos dieron todas las facilidades para desarrollar este proyecto.
Un infinito agradecimiento a nuestras familias que nos supieron apoyar y creyeron en
nosotros estuvieron ahí en los malos y duros momentos de nuestra vida estudiantil
brindándonos su cariño, afecto e incondicional apoyo, esto es por ustedes.
Además queremos agradecer a profesionales, amigos y demás personas que de una u otra
manera nos supieron apoyar durante toda nuestra carrera universitaria.
v
AUTORIZACION DE LA AUTORIA INTELECTUAL
Nosotros Lluma Quishpe Julio Eduardo y Mendoza Cozar Ivan Geovanny en calidad de
autores del proyecto de titulación bajo la modalidad de Estudio Técnico: “EVALUACIÓN
HIDRÁULICO – SANITARIO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO”, autorizo a la
Universidad Central del Ecuador hacer uso de todos los contenidos que nos pertenecen o
parte de los que contiene este proyecto, con fines estrictamente académicos o de
investigación.
Los derechos que como autores nos corresponden, con excepción de la presente
autorización, seguirán vigentes a nuestro favor, de conformidad con lo establecido en los
artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su
Reglamento.
Asimismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitación
y publicación de este trabajo en el repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto en el
Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.
Quito, 01 de Agosto del 2016.
Lluma Quishpe Julio Eduardo
CI.: 0603799552
Telf.: 0998828531 – 3200096
E-mail: [email protected]
Mendoza Cozar Ivan Geovanny.
CI.: 1400538847
Telf.: 0992574205 – 4501656
E-mail: [email protected]
vi
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
Yo, Carlos Enríquez Pinos en calidad de tutor del trabajo de titulación “EVALUACIÓN
HIDRÁULICO – SANITARIO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO, elaborado por los
estudiantes Lluma Quishpe Julio Eduardo y Mendoza Cozar Ivan Geovanny de la Carrera
de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática de la
Universidad Central del Ecuador, considero de los mismos reúnen los requisitos y méritos
necesarios, para ser sometidos a la evaluación por parte del jurado examinador que se
designe, por lo que APRUEBO, a fin de que dicho proyecto de titulación sea habilitado
para continuar con el proceso de titulación.
En la ciudad de Quito al 26 del mes de Julio del año 2016.
Ing. Carlos Gabriel Enríquez Pinos
C.C.: 172059409-0
vii
CERTIFICADO DE CULMINACIÓN DEL TRABAJO DE
TITULACIÓN
Yo, Carlos Gabriel Enríquez Pinos, en calidad de tutor del trabajo de titulación, bajo la
Modalidad de ESTUDIO TECNICO que versa sobre: “EVALUACIÓN HIDRAULICO -
SANITARIO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES
DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO”, elaborado por los señores Lluma
Quishpe Julio Eduardo y Mendoza Cozar Ivan Geovanny, ex estudiantes de la Carrera
de Ingeniería Civil, Facultad de Ingeniería, Ciencias Físicas y Matemática de la
Universidad Central del Ecuador, ha trabajado bajo mi tutoría el presente trabajo, previa a
la obtención del título de Ingenieros Civiles, la misma que cumple con la reglamentación
pertinente, así como lo programado en el plan de tesis y reúne la suficiente validez técnica
y práctica, por consiguiente autorizo su certificación.
Ing. Carlos Gabriel Enríquez Pinos
C.C.: 172059409-0
viii
DESIGNACION DEL TUTOR
ix
DESIGNACIÓN DE LA COMISIÓN LECTORA
x
PROMEDIO DE LAS NOTAS
xi
xii
CONTENIDO
DEDICATORIA .................................................................................................................. ii
AGRADECIMIENTO ........................................................................................................ iv
AUTORIZACION DE LA AUTORIA INTELECTUAL ................................................ v
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ..................................................................................... vi
CERTIFICADO DE CULMINACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ............ vii
DESIGNACION DEL TUTOR ....................................................................................... viii
DESIGNACIÓN DE LA COMISIÓN LECTORA.......................................................... ix
PROMEDIO DE LAS NOTAS ........................................................................................... x
CONTENIDO .................................................................................................................... xii
LISTA DE ILUSTRACIONES ....................................................................................... xvi
LISTA DE TABLAS ....................................................................................................... xviii
LISTA DE GRÁFICOS .................................................................................................. xxii
RESUMEN ...................................................................................................................... xxiii
CAPITULO I: GENERALIDADES .................................................................................. 1
1.1. INTRODUCCIÓN. ................................................................................................. 1
1.2. ANTECEDENTES. ................................................................................................ 3
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO TÉCNICO. ..................... 4
1.4. ALCANCE .............................................................................................................. 5
1.5. OBJETIVOS: .......................................................................................................... 6
1.5.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................. 6
1.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS .......................................................................... 6
1.6. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................... 7
1.6.1. Investigación exploratoria. .............................................................................. 7
1.6.2. Investigación Descriptiva. ............................................................................... 7
1.6.3. Investigación explicativa. ................................................................................ 8
1.7. METODO DE INVESTIGACION ......................................................................... 8
1.7.1. Método Analítico-Sintético. ............................................................................ 8
1.7.2. Inductivo-Deductivo. ....................................................................................... 8
1.7.3. Hipotético-Deductivo. ..................................................................................... 8
1.7.4. Experimental. ................................................................................................... 9
1.7.5. Modelación. ..................................................................................................... 9
CAPITULO II: MARCO CONCEPTUAL ..................................................................... 10
CAPITULO III: DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS UNITARIOS DE
LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO. ................................................................................... 23
xiii
3.1. RESEÑA HISTORICA ......................................................................................... 23
3.2. PARAMETROS DE DISEÑO .............................................................................. 25
3.2.1. PARÁMETROS BÁSICOS .......................................................................... 25
3.3. DIAGRAMA DE PROCESOS PTAR CAMAL QUITO ..................................... 25
3.4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO ....................................................................... 26
3.5. UNIDADES OPERATIVAS ................................................................................ 28
3.5.1. PRE - TRATAMIENTO ................................................................................ 28
3.5.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO) ...................................... 34
3.5.3. TRATAMIENTO TERCIARIO (FISICO – QUIMICO) .............................. 40
3.5.4. TRATAMIENTO DE LODOS ...................................................................... 43
3.6. TRANSMISORES Y SENSORES DE NIVEL. ................................................... 45
CAPITULO IV: ANÁLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS Y PRUEBAS EN
LOS PROCESOS UNITARIOS. ...................................................................................... 47
4.1. MUESTREO ......................................................................................................... 47
4.1.1. TIPOS DE MUESTRAS ............................................................................... 47
4.1.2. MATERIALES PARA EL MUESTREO ...................................................... 48
4.1.3. PLAN DE MUESTREO ................................................................................ 49
4.1.4. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN .................................................................. 51
4.1.5. MANEJO DE LAS MUESTRAS .................................................................. 53
4.1.6. MEDICIONES DE CAMPO ......................................................................... 54
4.1.7. PARAMETROS MEDIDOS IN SITU .......................................................... 58
4.2. PARÁMETROS ANALIZADOS EN LA PTAR POR UNIDAD OPERATIVA.59
4.2.1. RESULTADOS DE ANALISÍS FÍSICO – QUÍMICO ................................ 60
4.2.2. RESULTADOS DE ANALISÍS MICROBIOLÓGICO. .............................. 67
4.3. NORMATIVIDAD ECUATORIANA EN MATERIA DE AGUAS
RESIDUALES ................................................................................................................. 68
4.3.1. LEY ORGÁNICA DE LA SALUD .............................................................. 70
4.3.2. NORMAS PARA ESTUDIO Y DISEÑO DE SISTEMAS DE AGUA
POTABLE Y DISPOSICIÓN DE AGUAS RESIDUALES EX (IEOS) ..................... 71
4.3.3. INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN (INEN) .............. 71
4.3.4. CÓDIGO MUNICIPAL PARA EL DISTRITO METROPOLITANO DE
QUITO. 72
LIBRO SEGUNDO - ORDENANZA MUNICIPAL N° 213 CODIFICACIÓN DEL
TITULO V “DE LA PREVENSION Y CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE” ..... 72
4.4. CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA AMBIENTAL. ................................ 74
CAPITULO V: EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL TRATAMIENTO
ACTUAL PARA LA DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO. ................................................................................... 79
xiv
5.1 EVALUACIÓN DEL TRATAMIENTO ACTUAL PARA LA DEPURACION DE
AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO. .................. 79
5.1.1. GENERALIDADES ...................................................................................... 79
5.1.2. ORIGEN DE LAS AGUAS RESIDUALES EN UN MATADERO ............ 80
5.1.3. VOLUMEN DE AGUA UTILIZADA QUE PUEDE REQUERIR
TRATAMIENTO ......................................................................................................... 83
5.1.4. PROCESO DE LODOS ACTIVADOS CONVENCIONAL ........................ 84
5.2. SISTEMA DE ALCANTARILLADO ................................................................. 87
5.2.1. SISTEMA DE ALCANTARILLADO INTERNO DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO. ............................................................................... 89
5.3. ESTIMACION DE CAUDALES GENERADOS. ............................................... 90
5.3.1. DATOS DE PRODUCCIÓN......................................................................... 90
5.3.2. CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES ................................................... 90
5.3.3. AFOROS VOLUMÉTRICOS ....................................................................... 91
5.3.4. GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Y CONSUMO DE AGUA. .. 101
5.3.5. USOS DEL AGUA PARA CONSUMO INTERNO .................................. 101
5.4. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. ........................ 104
5.5.1. AMPLIO RANGO DE PROCESOS BIOLÓGICOS. ................................. 105
5.5.2. TRATAMIENTO AEROBIO DE AGUAS RESIDUALES ....................... 105
5.5.3. TRATAMIENTO ANAEROBIO ................................................................ 106
5.5.4. OTROS TRATAMIENTOS ........................................................................ 107
5.6. REDISEÑO DE LAS UNIDADES OPERATIVAS DE LA PTAR – CMQ. .... 108
5.6.1. TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN......................................................... 108
5.6.2. REACTOR BIOLÓGICO ........................................................................... 122
5.6.3. SEDIMENTADOR SECUNDARIO ........................................................... 126
5.6.4. TANQUE FÍSICO – QUÍMICO.................................................................. 131
5.6.5. FILTRO RÁPIDO A PRESIÓN .................................................................. 135
5.7. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO. ............................... 136
5.7.1. TRATAMIENTO PRIMARIO .................................................................... 136
5.7.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO ............................................................. 143
5.7.3. TRATAMIENTO TERCIARIO .................................................................. 151
5.8. DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO ................................ 155
5.8.1. CONDICIONES ESPECÍFICAS ................................................................ 155
5.8.2. TRATAMIENTO PRIMARIO .................................................................... 156
5.8.3. TRATAMIENTO SECUNDARIO ............................................................. 159
5.8.4. TRATAMIENTO TERCIARIO .................................................................. 163
xv
CAPITULO VI: PRESUPUESTO Y FORMULARIO DE CONTROL. ................... 166
6.1. INTRODUCCION .............................................................................................. 166
6.2. ANALISIS ECONOMICO ................................................................................. 166
6.2.1. TRATAMIENTO PRIMARIO .................................................................... 166
6.2.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO Y TERCIARIO ................................... 177
6.2.3. PRESUPUESTO COMPLEMENTARIO ................................................... 179
6.3. FORMULARIO DE CONTROL DE CALIDAD DE AGUA. ........................... 184
CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................. 189
7.1 CONCLUSIONES .............................................................................................. 189
7.2 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 195
7.3 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 198
7.4 ANEXOS: ........................................................................................................... 201
7.4.1 ANEXO A: FOTOGRAFIAS ...................................................................... 201
7.4.2 ANEXO B: PLANOS. ................................................................................. 209
xvi
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Diagrama de Procesos Unitarios en la PTAR - CMQ. .................................. 25
Ilustración 2: Separador de Sólidos PTAR. ......................................................................... 29
Ilustración 3: Tamiz. PTAR - CMQ. ................................................................................... 31
Ilustración 4: Tanque de Homogenizacion 1 ....................................................................... 32
Ilustración 5: Tanque de Homogenizacion 2. ...................................................................... 33
Ilustración 6: Reactor Biológico Aerobio. ........................................................................... 35
Ilustración 7: Sedimentador Secundario. ............................................................................. 37
Ilustración 8: Tanque de Recirculación de Lodos. .............................................................. 39
Ilustración 9: Tanque Físico - Químico. .............................................................................. 40
Ilustración 10: Filtros Rápidos a Presión ............................................................................. 42
Ilustración 11: Digestor Aerobio. ........................................................................................ 44
Ilustración 12: Transmisor de Nivel. ................................................................................... 45
Ilustración 13: Sensor de Nivel. .......................................................................................... 45
Ilustración 14: Tablero Eléctrico. ........................................................................................ 46
Ilustración 15: Etiqueta envases de plástico y vidrio ámbar. .............................................. 50
Ilustración 16: Etiqueta baldes de 5 litros. .......................................................................... 50
Ilustración 17: Etiquetas tachos plásticos. ........................................................................... 50
Ilustración 18: Etiqueta jarras. ............................................................................................. 51
Ilustración 19: Llenado de envases plásticos y vidrio ámbar. ............................................. 52
Ilustración 20: Recolección alícuota 800ml ........................................................................ 52
Ilustración 21: Toma de muestra microbiológica ingreso PTAR. ....................................... 52
Ilustración 22: Toma de muestra microbiológica salida PTAR. ......................................... 52
Ilustración 23: Etiquetado envases de plástico. ................................................................... 53
Ilustración 24: Etiquetado envases de vidrio ámbar. ........................................................... 53
Ilustración 25: Conservación muestras 4°C. ....................................................................... 54
Ilustración 26: Transporte de la muestra al laboratorio. ...................................................... 54
Ilustración 27: Sistema de Lodos Activados. ...................................................................... 86
Ilustración 28: Vertedero de cresta delgada sin contracción. .............................................. 94
Ilustración 29: Tanque de Homogenizacion de 600 m3 (rediseño) ................................... 121
Ilustración 30: Estructura del separador de sólidos. .......................................................... 136
Ilustración 31: Tamiz filtración y desgaste en paredes...................................................... 139
Ilustración 32: Filtración base del tamiz............................................................................ 139
xvii
Ilustración 33: Cunetas de recolección de aguas lluvias. .................................................. 139
Ilustración 34: Recolección de sólidos de gran tamaño en una funda plástica.................. 140
Ilustración 35: Prueba de sedimentación de lodos. ........................................................... 146
Ilustración 36: Presencia moderada de espuma en el Reactor Biológico. ......................... 147
Ilustración 37: Cloro presentación granular. ..................................................................... 153
Ilustración 38: Tanque de 50 litros para la dosificación de cloro. ..................................... 153
Ilustración 39: Vista en planta gradas Separador de Sólidos. ........................................... 167
Ilustración 40: Vista en planta – Pasarela de observación y gradas PTAR - CMQ .......... 182
Ilustración 41: Etiquetas – Muestreo ................................................................................. 201
Ilustración 42: Etiquetas – Envases Platicos ..................................................................... 201
Ilustración 43: Etiquetas – Tachos .................................................................................... 202
Ilustración 44: Etiquetas – Frascos ámbar ......................................................................... 202
Ilustración 45: Etiquetas – Frascos plásticos (Microbiología) .......................................... 203
Ilustración 46: Etiquetas – Embudos ................................................................................. 203
Ilustración 47: Medición de altura de agua sobre el vertedero - Tamiz ............................ 204
Ilustración 48: Aforo - Reactor Biológico ......................................................................... 204
Ilustración 49: Aforo - Efluente......................................................................................... 205
Ilustración 50: Muestreo Fisico - Quimico - Tamiz .......................................................... 205
Ilustración 51: Muestreo Físico - Químico - Reactor Biológico. ...................................... 206
Ilustración 52: Muestreo - Físico - Químico - Sedimentador Secundario. ........................ 206
Ilustración 53: Muestreo - Físico - Químico - Efluente .................................................... 207
Ilustración 54: Colocación de la muestra en envases plásticos ......................................... 207
Ilustración 55: Colocación de la muestra previa al traslado al laboratorio ....................... 208
Ilustración 56: Conservación de la muestra con hielos. .................................................... 208
Ilustración 57: Trasporte de la muestra al laboratorio ....................................................... 209
xviii
LISTA DE TABLAS
Tabla 1: Parámetros de diseño PTAR. ................................................................................ 25
Tabla 2: Registro de caudales promedio horario que ingresan a la PTAR día de menor
faenamiento. (Jueves 04 – 02 – 2016). ................................................................................ 55
Tabla 3: Registro de caudales promedio horario que ingresan a la PTAR día de mayor
faenamiento. (Viernes 05 – 02 – 2016). .............................................................................. 56
Tabla 4: Registro de caudales promedios diario que ingresan a la PTAR (semana del 1 de
febrero al 5 de febrero). ....................................................................................................... 57
Tabla 5: Datos de campo pH y Temperatura promedio diario, semana del 1 de febrero al 5
de febrero en el Reactor Biológico. ..................................................................................... 58
Tabla 6: Análisis Humedad y Materia Organiza - Separador de Sólidos ............................ 61
Tabla 7: Resultados Análisis de Laboratorio Ingreso Tanque de Homogenizacion 1......... 62
Tabla 8: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Tanque de Homogenizacion 1........... 63
Tabla 9: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Reactor Biológico. ............................ 64
Tabla 10: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Sedimentador Secundario. .............. 65
Tabla 11: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Tanque Físico Químico. .................. 66
Tabla 12: D.B.O5 y D.Q.O en la entrada y salida de la PTAR. (Semana del 01 al 05 de
Febrero del 2015) ................................................................................................................ 67
Tabla 13: Análisis Microbiológico afluente y efluente PTAR. ........................................... 67
Tabla 14: Análisis Microbiológico Separador de Sólidos PTAR. ....................................... 68
Tabla 15: Límites de descarga al sistema de alcantarillado público.................................... 69
Tabla 16: Anexo A. Límites máximos permisibles de parámetros contaminantes
descargados a cuerpos receptores. ....................................................................................... 72
Tabla 17: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ ........ 75
Tabla 18: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ. (Datos
históricos Febrero 2015 PTAR- CMQ) ............................................................................... 76
Tabla 19: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ. (Datos
históricos Mayo 2015 PTAR- CMQ) .................................................................................. 76
Tabla 20: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ. (Datos
históricos Agosto 2015 PTAR- CMQ) ................................................................................ 77
Tabla 21: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ. (Datos
históricos Noviembre 2015 PTAR- CMQ) .......................................................................... 78
Tabla 22: Producción diaria de Faenamiento en el CMQ. .................................................. 90
xix
Tabla 23: Registro de datos promedio del caudal que ingresa a la PTAR mediante aforos 91
Tabla 24: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 1 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 92
Tabla 25: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 2 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 92
Tabla 26: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 3 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 93
Tabla 27: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 4 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 93
Tabla 28: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 5 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 93
Tabla 29: Calculo del caudal día lunes 01 de febrero del 2016. .......................................... 95
Tabla 30: Aforos volumétricos Caudales entrada Tanque de Homogenización. ................ 95
Tabla 31: Registro de caudales salida tanque de Homogenizacion (día 1). ........................ 96
Tabla 32: Registro de caudales salida tanque de Homogenizacion (día 2). ........................ 96
Tabla 33: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 3). ......................... 96
Tabla 34: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 4). ......................... 97
Tabla 35: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 5). ......................... 97
Tabla 36: Aforos volumétricos Caudales salida Tanque de Homogenización .................... 98
Tabla 37: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 1). ............................. 98
Tabla 38: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 2). ............................. 99
Tabla 39: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 3). ............................. 99
Tabla 40: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 4). ............................. 99
Tabla 41: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 5). ........................... 100
Tabla 42: Aforos volumétricos Caudales salida Físico - Químico .................................... 100
Tabla 43: Residuos sólidos anuales y cantidad de agua diario. PTAR-CMQ ................... 101
Tabla 44: Consumo y requerimiento de agua por especie faenada en CMQ. ................... 103
Tabla 45: Caudal diario de aguas residuales generadas en el CMQ. ................................. 103
Tabla 46: Caudal diario de aguas residuales que ingresan a la PTAR. ............................. 104
Tabla 47: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Lunes 01-02-
2016). ................................................................................................................................. 110
Tabla 48: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Martes 02-02-
2016) .................................................................................................................................. 112
Tabla 49: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Miércoles 03-02-
2016). ................................................................................................................................. 114
Tabla 50: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Jueves 04-02-
2016). ................................................................................................................................. 116
Tabla 51: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Viernes 05-02-
2016) .................................................................................................................................. 118
xx
Tabla 52: Volúmenes diarios del Tanque de Homogenización. ........................................ 120
Tabla 53: Valores de coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados.
(METCALF & EDDY) ...................................................................................................... 122
Tabla 54: Relación entre carga, másica y eliminación de DBO5 en un Reactor Biológico.
(METCALF & EDDY) ...................................................................................................... 122
Tabla 55: Coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados (METCALF & EDDY)
........................................................................................................................................... 123
Tabla 56: Consideraciones de diseño de decantación primaria. (METCALF & EDDY). 126
Tabla 57: Flujo de sólidos para sedimentadores secundarios. METCALF & EDDY. ...... 127
Tabla 58: Calados para Sedimentadores Secundarios. (METCALF & EDDY)................ 128
Tabla 59: Parámetros de diseño para sedimentadores rectangulares y circulares en el
tratamiento primario (METCALF & EDDY). ................................................................... 129
Tabla 60: Especificaciones motor - Separador de Sólidos. ............................................... 137
Tabla 61: Especificaciones Bomba Sumergible - Tanque de Homogenización 1. ............ 142
Tabla 62: Especificaciones Bomba Sumergible - Tanque de Homogenizacion 2. ............ 142
Tabla 63: Especificaciones Aireador y Blower N° 1 - Reactor Biológico. ....................... 144
Tabla 64: Especificaciones Blower N° 1 - Sedimentador Secundario. ............................. 148
Tabla 65: Especificaciones Blower N° 2 - Sedimentador Secundario. ............................. 149
Tabla 66: Especificaciones Bomba Sumergible N° 1 - Tanque Retorno de Lodos. .......... 150
Tabla 67: Análisis de Precios Unitarios - Limpieza manual del terreno ........................... 168
Tabla 68: Análisis de Precios Unitarios - Replanteo y Nivelación. .................................. 169
Tabla 69: Análisis de Precios Unitarios - Relleno Compactado. ...................................... 170
Tabla 70: Análisis de Precios Unitarios - Grada Hormigón simple 180 kg/cm2 .............. 171
Tabla 71: Análisis de Precios Unitarios - Alisado de piso. ............................................... 172
Tabla 72: Análisis de Precios Unitarios - Contrapiso de H.S 180kg/cm2 ......................... 173
Tabla 73: Análisis de Precios Unitarios - Encofrado gradas ............................................. 174
Tabla 74: Presupuesto - Gradas Separador de Solidos PTAR - CMQ .............................. 175
Tabla 75: Presupuesto - Tamiz .......................................................................................... 176
Tabla 76: Presupuesto - Tanque de Homogenizacion 1 .................................................... 177
Tabla 77: Presupuesto Tratamiento Primario. ................................................................... 177
Tabla 78: Presupuesto Tratamiento Secundario. ............................................................... 177
Tabla 79: Presupuesto Tratamiento Terciario. .................................................................. 178
Tabla 80: Presupuesto Medidor de Caudal. ....................................................................... 181
Tabla 81: Presupuesto pasarela de observación y escaleras PTAR-CMQ ........................ 183
xxi
Tabla 82: Presupuesto Complementario. ........................................................................... 183
Tabla 83: Presupuesto Global PTAR - CMQ .................................................................... 183
Tabla 84: Formulario de Control PTAR - CMQ. .............................................................. 185
xxii
LISTA DE GRÁFICOS
Grafico 1: Registro de caudal promedio horario en dia de menor faenamiento. ................. 55
Grafico 2: Registro de caudal promedio horario en día de menor faenamiento. ................. 56
Grafico 3: Registro de caudal semana del 1 de febrero al 5 de febrero. .............................. 57
Grafico 4: Registro de temperatura del agua residual en el Reactor Biológico. ................. 58
Grafico 5: Registro de pH del agua residual en el Reactor Biológico. ................................ 59
Grafico 6: Curva de Masa. (Lunes 01-02-2016.)............................................................... 111
Grafico 7: Curva Caudal vs Tiempo. (Lunes 01-02-2016.) ............................................... 111
Grafico 8: Curva de Masa. (Martes 02-02-2016.) ............................................................. 113
Grafico 9: Curva Caudal vs Tiempo. (Martes 02-02-2016.) ............................................. 113
Grafico 10: Curva de Masa. (Miércoles 03-02-2016.) ...................................................... 115
Grafico 11: Curva Caudal vs Tiempo. (Miércoles 03-02-2016.) ...................................... 115
Grafico 12: Curva de Masa. (Jueves 04-02-2016.) ............................................................ 117
Grafico 13: Curva Caudal vs Tiempo. (Jueves 04-02-2016.) ............................................ 117
Grafico 14: Curva de Masa. (Viernes 05-02-2016.) .......................................................... 119
Grafico 15: Curva Caudal vs Tiempo. (Viernes 05-02-2016.) .......................................... 119
xxiii
RESUMEN
TEMA: “Evaluación Hidráulico - Sanitario de la Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales del Camal Metropolitano de Quito”
Autores: Lluma Quishpe Julio Eduardo.
Mendoza Cozar Ivan Geovanny
Tutor: Ing. Carlos Enríquez Pinos.
Nuestro trabajo de titulación previo a la obtención del título de Ingenieros Civiles, se
enfocó en un estudio técnico; teniendo como objetivo principal evaluar la operación y
funcionamiento de los procesos unitarios de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
del Camal Metropolitano de Quito, mediante un análisis Hidráulico – Sanitario; dentro de
esto está establecer condiciones operativas reales de la planta, calidad del efluente,
eficiencia de remoción de los parámetros establecidos según la normativa vigente e
identificar oportunidades de mejora del sistema de tratamiento de aguas residuales del
Camal Metropolitano de Quito.
Para lograr aquello, se optó por un muestreo integral compuesto manual por tratarse de una
industria de mataderos, tomando muestras en diferentes puntos en un mismo momento
(muestra integral), y a la vez en un mismo punto en diferentes momentos (muestra
compuesta); posteriormente dichas muestras fueron analizadas en el laboratorio de
Facultad de Ciencias Químicas; con los resultados de los parámetros analizados en el
laboratorio se realizó un diseño de la PTAR
Por otra parte los aforos se realizaron 5 días consecutivos, ejecutando un aforo cada 5
minutos, en cada periodo de tiempo de 2 horas, los mismos que fueron tomados al ingreso
del Tamiz o afluente de la PTAR, en el ingreso al Reactor Biológico, y a la salida del
Físico Químico.
PALABRAS CLAVE: EVALUACION HIDRAULICA - SANITARIA / PLANTA DE
TRATAMIENTO / AGUAS RESIDUALES / MUESTREO.
xxiv
ABSTRAC
TOPIC: “Hydraulic – Sanitary Evaluation of Wastewater Treatment Plant for the “Camal
Metropolitano de Quito”
Authors: Lluma Quishpe Julio Eduardo.
Mendoza Cozar Ivan Geovanny
Tutor: Ing. Carlos Enríquez Pinos.
Our work prior of titration to obtaining the title of Civil Engineers, is focused on a
technical study, having as main objective to evaluate the operation and performance of the
unitary processes of Wastewater Treatment Plant for the “Camal Metropolitano de Quito”,
through a Hydraulic – Sanitary analysis; within this is set real operating conditions of the
plant, effluent quality, removal efficiency of the parameters established by current
legislation and identify opportunities for system of wastewater treatment of the “ Camal
Metropolitano de Quito”.
To achieve that, we opted for a comprehensive sampling composite manual because it is an
industry slaughterhouses, taking samples at different points in the same time (full sample),
while at the same point at different times (composite sample); then these sample were
analyzed in the laboratory of the Faculty of Chemistry Science; with the results of the
parameters analyzed in the laboratory a design of the WWTP was performed.
Moreover the gaugings were performed on 5 consecutive days, running a capacity every 5
minutes for each time period of 2 hours, the same as they were taken to income Sieve or
affluent of the WWTP, at the entrance to the Biological Reactor, and out of the Physical –
Chemical one.
KEYWORDS: HYDRAULIC – SANITARY EVALUATION – TREATMENT PLANT –
SEWAGE WATER – SAMPLING.
1
CAPITULO I: GENERALIDADES
1.1. INTRODUCCIÓN.
Actualmente se ha elevado la necesidad de conservación del medio ambiente y de
los recursos naturales ya que estos son afectados por las actividades diarias del ser
humano, esto debido a la creciente demanda y aumento de la población, sin darnos
cuenta que por nuestra desmedida ambición y beneficio propio estamos agotando los
recursos, contaminando las fuentes de agua y recursos naturales existentes.
Toda comunidad genera residuos tanto sólidos como líquidos. A la parte líquida
de dichos residuos lo llamamos aguas residuales, es esencialmente el agua que desecha
la población una vez que ha sido contaminada durante los diferentes usos para los
cuales ha sido empleada. Entonces podemos definir al agua residual, como el agua de
composición variada proveniente de uso doméstico, industrial, comercial, agrícola,
pecuario o de otra índole, sea público o privado y que por tal motivo haya sufrido
degradación en su calidad original. Si nosotros permitimos la acumulación y
estancamiento de las aguas residuales, la descomposición de la materia orgánica que
contiene puede conducir a la generación de grandes cantidades de gases malolientes, y
con ello la presencia de numerosos microorganismos patógenos, presentes en ciertas
aguas residuales industriales. Otro problema es que estas aguas, suelen contener
nutrientes, que pueden estimular el crecimiento de plantas acuáticas, y puede incluir
también compuestos tóxicos. Consecuentemente en una sociedad industrializada como
la nuestra, se necesita la evacuación inmediata y sin molestias del agua residual de sus
fuentes de generación, seguida de su tratamiento y disposición final.
El agua es uno de los pilares más importantes de desarrollo, fuente de riqueza,
constituye el cimiento fundamental para el progreso de la humanidad, pero
lamentablemente este recurso vital es el más contaminado ya que la mayor parte de
2
desechos generados por el hombre son descargados a cuerpos de agua, afectando la
vida acuática, humana, flora y fauna alrededor de los mismos.
Al ser un pilar fundamental en el desarrollo de los pueblos el agua es utilizada
para diferentes procesos, es común clasificar a las aguas residuales en dos tipos,
industriales y domésticas. En muchos casos las aguas residuales industriales requieren
tratamiento previo a ser descargadas en el sistema de alcantarillado municipal; como
las características de estas aguas residuales cambian de una industria a otra, los
procesos de tratamiento son también muy variables.
Las aguas residuales del Camal Metropolitano de Quito (CMQ), generadas a
partir del faenamiento de reses son conducidas a la Planta de Tratamiento de Aguas
Residuales (PTAR), y posterior a su tratamiento el efluente final es descargado
directamente al alcantarillado público, cabe recalcar que las aguas pluviales y
domesticas generadas en esta industria son descargadas directamente al alcantarillado
público es decir no ingresan a la planta; por lo que se debe tener en cuenta, que
contaminantes están presentes en el agua residual, y a que nivel deben ser eliminados
de cara a la protección del entorno. Por esto, se hará un estudio de las condiciones
actuales y los cambios realizados dentro de la PTAR y con ello buscar puntos de
mejora en el aspecto operativo y de mantenimiento. Se realizará una evaluación
estructural, para determinar si el dimensionamiento de las unidades operativas que
conforman la PTAR es el adecuado, las condiciones estructurales actuales que
conforma la planta, evaluación hidráulica para conocer los afluentes y efluentes en cada
unidad operativa, diámetros de las tuberías de ingreso y salida de las unidades, estado
de las bombas, filtros, aireadores y equipos en general.
Así también realizaremos una evaluación sanitaria que es donde más se centra nuestro
estudio técnico, aquí realizaremos toma de muestras y análisis de DBO, DQO, sólidos
3
volátiles, sustancias tenso activas, aceites y grasas, hierro total; se toma en cuenta estos
parámetros ya que con los mismos fue diseñada la planta, además son básicos y necesarios
para tratar las aguas generadas del proceso de faenamiento en el CMQ, para con ello
conocer si el efluente final que es descargado al alcantarillado público está dentro de la
norma ambiental vigente, para nuestro proyecto nos enfocaremos en las normas :
AUTORIDAD AMBIENTAL NACIONAL – MINISTERIO DEL
AMBIENTE (AAN-MAE).
ACUERDO MINISTERIAL 061 - PUBLICADO EN LA EDICIÓN ESPECIAL
DEL REGISTRO NO. 316 DEL 07 ABRIL DEL 2015 – ACUERDA REFORMAR
EL LIBRO VI DEL TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA DEL
MINISTERIO DEL AMBIENTE Y MEDIANTE ACUERDO MINISTERIAL 97 -
PUBLICADO EN LA EDICIÓN ESPECIAL DEL REGISTRO NO. 316 DEL 30 DE
JULIO DEL 2015 – ACUERDA EXPEDIR LOS ANEXOS DEL TULSMA –
ATICULO 1.- EXPIDASE EL ANEXO 1, REFERENTE A LA NORMA DE
CALIDAD AMBIENTAL Y DE DESCARGA DE EFLUENTE DEL RECURSO
AGUA – DISPOSICIONES GENERALES: Primera.- Los anexos en los artículos
anteriores pasaran a formar parte integrante del Libro VI del TULSMA reformado
mediante el Acuerdo Ministerial 061.
CÓDIGO MUNICIPAL PARA EL DISTRITO METROPOLITANO DE
QUITO.
LIBRO SEGUNDO - ORDENANZA MUNICIPAL N° 213 CODIFICACIÓN
DEL TITULO V “DE LA PREVENSION Y CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE”
1.2. ANTECEDENTES.
Una industria de mataderos municipales, se caracteriza por utilizar una gran
cantidad de agua para su funcionamiento; sin embargo, en esta industria se generan
grandes cantidades de desechos al realizar los diferentes procesos de la misma, los
procesos productivos de este tipo de industria comprenden una cadena de operaciones,
4
el agua que se consume proviene generalmente de pozos y agua potable. En los
últimos años, la industria ha mostrado tener diversos problemas ambientales, entre uno
de los principales se encuentra el uso y gestión del agua. Por tanto, el impacto
ambiental de sus efluentes líquidos es variado.
El Camal Metropolitano de Quito al ser una industria de faenamiento, se consume
diariamente grandes cantidades de agua, la misma que proviene de una cisterna ubicada
en las instalaciones del Camal. No obstante, estos efluentes líquidos se caracterizan
generalmente por su elevada cantidad de demanda química de oxigeno (DQO), alto
contenido en color, sólidos en suspensión y compuestos orgánicos entre otros. En
consecuencia, las leyes del país buscan y exigen a las industrias de este sector y otros
realizar un tratamiento de agua antes de verterlas al alcantarillado público o cuerpos de
agua para lo cual se cuenta con una serie de parámetros, los mismo que se espera que
cumplan con las normativas ambientales mencionadas anteriormente.
Con esta decisión se busca gestionar racionalmente los limitados recursos
hídricos y la agresión ambiental que generan las aguas residuales. Por este motivo, se
ha buscado el desarrollo e investigación de tecnologías para el tratamiento de aguas
residuales. Es muy importante por razones estéticas y de salud pública mantener la
calidad del agua de los sistemas naturales es por eso que actualmente el CMQ, cumple
con un proceso de regularización ambiental, por parte de la Concejo Provincial de
Pichincha, para controlar el proceso de faenamiento de las reses en el CMQ, así como
también, así como también los volúmenes de agua empleados para la limpieza y
procesamiento de la carne.
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO TÉCNICO.
La importancia del presente estudio técnico radica en la evaluación Hidráulica y
Sanitaria de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de
5
Quito, así como los cambios realizados actualmente dentro de la planta, que también
estarán dentro de la evaluación, definiendo si los mismos han sido positivos o
negativos, optimizando a partir de ello los procesos de operación y mantenimiento.
La incidencia de dicho estudio técnico radica en la optimización de los procesos
unitarios en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de
Quito (PTAR-CMQ) para la depuración de dichas aguas, esto permitirá el
cumplimiento de las normativas ambientales vigentes anteriormente mencionadas
El presente Estudio Técnico, es factible ya que existen fuentes bibliográficas,
material de investigación, se cuenta con datos históricos del funcionamiento de la
PTAR, estudio de impacto ambiental del Camal metropolitano de Quito, así también se
cuenta con el apoyo de las autoridades de la EMPRESA METROPOLITANA DE
RASTRO QUITO (EMRAQ-EP), mismos que anhelan que se dé una optimización al
tratamiento de dichas aguas, mediante la evaluación respectiva.
El impacto que provocará el estudio técnico será directo a la operación y
mantenimiento de la PTAR-CMQ, operadores, personal técnico y administrativo, en
general a todo el personal que forma parte de la EMRAQ-EP, beneficiándose del
mismo el Sector la Ecuatoriana, los que contarán con un sistema de tratamiento óptimo
para este tipo de aguas, cumpliendo con la normativa ambiental vigente, aplicable y
establecida por la Autoridad Ambiental Nacional – Ministerio del Ambiente (AAN-
MAE) y haciendo una comparación con la normativa ambiental del Distrito
Metropolitano de Quito (DMQ).
1.4. ALCANCE
El propósito del siguiente Estudio Técnico es la evaluación de las unidades
operativas de la PTAR-CMQ, mediante aforos volumétricos, toma de muestras y
6
análisis de parámetros, los cuales puedan determinar condiciones reales, calidad y
eficiencia del afluente y efluente de las unidades que conforman la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales, los parámetros analizados son: DBO5, DQO, sólidos
volátiles, sólidos totales, sustancias tenso activas, aceites y grasas, hierro total, basados
en las normativas ambientales tanto del (AAN-MAE) y del (DMQ).
Recolectar muestras en cada una de las unidades operativas para analizarlas, y
cuyos resultados compararlos con los datos proporcionados por la Empresa de Rastro
Quito, y de esta forma recomendar y aportar con posibles soluciones o mejoras en el
caso de ser necesario.
1.5. OBJETIVOS:
1.5.1. OBJETIVO GENERAL
Evaluar la operación y funcionamiento de los procesos unitarios de la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito, mediante un
análisis Hidráulico – Sanitario.
1.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
- Determinar las condiciones operativas reales de la planta de tratamiento de aguas
residuales del camal Metropolitano de Quito.
- Establecer la calidad del efluente y la eficiencia de remoción de los parámetros
establecidos en la norma ambiental vigente.
- Identificar oportunidades de mejoramiento del sistema de tratamiento de aguas
residuales del camal Metropolitano de Quito.
7
- Determinar el nivel de cumplimiento de las normativas ambientales (AAN-MAE
ACUERDO MINISTERIAL 61) y del (DMQ), respecto del efluente tratado dispuesto
al sistema de alcantarillado público.
1.6. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
El siguiente Estudio Técnico se realizará en La Empresa Metropolitana de Rastro
Quito (EMRAQ-EP), en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal
Metropolitano Quito (PTAR-CMQ), ubicada en el sur de la ciudad, Calle Camilo
Orejuela S/N y Calle Gral. Ángel Isaac Chiriboga, Barrio La Ecuatoriana, Quito –
Ecuador.
1.6.1. Investigación exploratoria.
En los procesos unitarios de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal
Metropolitano de Quito no se ha realizado un estudio Hidráulico – Sanitario
anteriormente, pero se ha llevado a cabo algunos cambios recientemente; por lo que no
se tiene una idea clara si estos han sido de beneficio para el óptimo funcionamiento de
la PTAR, por lo que se realizará dicho análisis para determinar las condiciones
existentes reales.
1.6.2. Investigación Descriptiva.
Una vez que se definan las condiciones operativas iniciales de los procesos unitarios de
la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito,
mediante visitas, toma de muestras, análisis y posterior evaluación, se realizara una
descripción detallada y específica de las condiciones existentes.
8
1.6.3. Investigación explicativa.
Con los resultados obtenidos, se identificara la problemática de los procesos operativos
en el caso de existir y posibles soluciones para el óptimo funcionamiento de la Planta
de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito, con lo cual se
procede a identificar de manera precisa las causas y efectos.
1.7. METODO DE INVESTIGACION
Para la realización del presente estudio Técnico: “EVALUACIÓN
HIDRAULICO - SANITARIO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO”, se utilizarán los
siguientes métodos de investigación:
1.7.1. Método Analítico-Sintético.
Identificaremos los componentes principales del estudio, evaluaremos los procesos y
unidades operativas existentes en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales.
1.7.2. Inductivo-Deductivo.
Se establecerá las relaciones directas de cada una de las unidades operativas, su
funcionamiento, operación, efectividad y otros parámetros que en su conjunto maneja
la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito.
1.7.3. Hipotético-Deductivo.
A partir de los nuevos conocimientos adquiridos en el método Inductivo-Deductivo con
una idea clara del por qué se realiza este estudio técnico, se puede definir y comparar
con los datos históricos proporcionados por La Planta de Tratamiento de Aguas
9
Residuales del Camal Metropolitano de Quito, y con ello plantear posibles soluciones
que serán ratificadas posteriormente.
1.7.4. Experimental.
Mediante la información recolectada, una vez identificada la realidad y la problemática
se realizara un muestreo compuesto y aforos, en cada una de las Unidades Operativas
durante 5 días, dichas muestras serán llevadas al laboratorio para su respectivo análisis
de esta manera continuar con la mitigación ambiental que cumple la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito.
1.7.5. Modelación.
A partir de los resultados obtenidos en laboratorio y de las mediciones en la planta,
realizaremos un rediseño de las unidades operativas de la Planta de Tratamiento, por
medio del cual se evaluará el sistema de tratamiento desde el punto de vista estructural,
hidráulico y sanitario; proponiendo mejoras en la operación, mantenimiento, entre otros
en caso de ser necesario, optimizando los procesos unitarios en la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Camal metropolitano de Quito.
10
CAPITULO II: MARCO CONCEPTUAL
AGUAS RESIDALES
“Es el agua de composición variada proveniente de uso doméstico, industrial,
comercial, agrícola, pecuario o de otra índole, sea público o privado y que por tal
motivo haya sufrido degradación en su calidad original” 1
.
AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES
“Es las aguas de desecho generado en las operaciones o procesos industriales”2.
Es decir las aguas residuales son aquellas aguas que han sido utilizadas en los
diferentes sistemas de fabricación, producción o manejo industrial, y, que para ser
desechadas necesitan ser tratadas previamente, de manera tal que puedan ser adecuadas
para su ubicación en las respectivas redes de vertido, depuradoras o sistemas naturales
tales como, lagos ríos, embalses, entre otros 3.
ALCANTARILLADO
EI sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras
complementarias, necesarias para recibir y evacuar las aguas residuales de una
población y la escorrentía superficial producida por la lluvia. De no existir estas redes
de recolección de aguas, se pondría en grave peligro la salud de las personas debido al
riesgo de enfermedades epidemiológicas y, además se causarían importantes pérdidas
materiales.4
1 (ACUERDO MINISTERIAL No. 028 EL LIBRO VI DEL TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA.;
MINISTERIO DEL AMBIENTE, Febrero 2015, pág. 81) 2 (ACUERDO MINISTERIAL No. 028 EL LIBRO VI DEL TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA.;
MINISTERIO DEL AMBIENTE, Febrero 2015, pág. 81) 3 (Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 20)
4 (Catedra de la Asignatura de "Alcantarillado" - Septimo Nivel; Latorre, 2014, pág. 10)
11
POTENCIAL HIDROGENO (pH)
5 Valor que hace referencia a una escala numérica utilizada para medir la acidez
(entre 0 y 7) o alcalinidad (de 7 a 14) de una sustancia. El valor 7 indica una sustancia
neutra y las agua naturales oscilan entorno a ese punto, con valores de 6,7 a 8,5 su
nombre viene la abreviación pH traducido como potencial hidrogeno.
El concepto de pH que se define como el logaritmo cambiado de signo de la
actividad de los iones hidrogeno en una solución. El pH es importante tanto para las
aguas naturales, potables y residuales ya que la mayor parte de la vida solo puede
desarrollarse dentro de unos estrechos límites de variación (6,5 y 9,5).
La concentración del ion hidrógeno es un importante parámetro de calidad tanto
de las aguas naturales como de las residuales. El agua residual en una concentración
adversa de ion hidrógeno es difícil de tratar por medios biológicos y si la concentración
no se altera antes de la evacuación, el efluente puede alterar la concentración de las
aguas naturales. El pH puede medirse con el pH-metro. De la misma manera se usan
distintas soluciones indicadoras que cambian de color a determinados valores de pH.
CONDUCTIVIDAD
El agua pura se comporta como aislante eléctrico, siendo las sustancias en ella
disueltas las que proporcionan al agua la capacidad de conducir la corriente eléctrica.
La corriente eléctrica es una medida indirecta de la cantidad de iones en solución como
son: cloruro, nitrato, sulfato, fosfato, sodio, magnesio y calcio. En las descargas de
aguas residuales suelen aumentar la conductividad debido al aumento de la
5 (Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 31)
12
concentración cloro y sulfato, u otros iones. La unidad para medir la conductividad es
el siemens por centímetro. 6
TURBIEDAD
Es una medida de la dispersión de la luz por el agua por la presencia de
materiales suspendidos coloidales y/o particulados. Estas partículas (de dimensiones
variables desde 10 mm hasta 0,1 mm) se pueden asociarse a tres categorías: minerales,
partículas orgánicas húmicas y partículas filamentosas. La materia suspendida puede
indicar un cambio en la calidad del agua y/o la presencia de sustancias inorgánicas
finamente divididas o de materiales orgánicos. La turbidez es un factor ambiental
importante ya que la actividad fotosintética depende en gran medida de la penetración
de la luz. La turbidez interfiere con los usos recreativos y el aspecto estético del agua.
La turbidez constituye un obstáculo para la eficacia de los tratamientos de desinfección.
La transparencia del agua es muy importante en las de aguas potables y en el caso de
industrias que producen materiales destinados al consumo humano. 7
SÓLIDOS TOTALES
Se define analíticamente el contenido de sólidos totales como la materia que se
obtiene del residuo de someter al agua a un proceso de evaporación entre 103 y 105⁰C.
La determinación de los sólidos totales permite estimar los contenidos de materias
disueltas y suspendidas presentes en un agua, pero el resultado está condicionado por la
temperatura y la duración de la desecación. 8
6 (Análisis y Evaluación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de una Industria Textil; Llive &
Carrillo, Diciembre de 2012, pág. 8) 7 (Calidad del Agua; González, 2011, pág. 48)
8 (Biblioteca Virtual, eumed.net; Severiche & Sierra, 2013, pág. 38)
13
SÓLIDOS SEDIMENTABLES
Los sólidos sedimentables se definen como aquellos que sedimentan en el fondo
de un recipiente de forma cónica (cono imhoff) en el transcurso de un periodo de 60
min. Los sólidos sedimentables, expresados en unidades de ml/l, constituyen una
medida aproximada de la cantidad de lodo que se obtendrá en la decantación primaria
del agua residual. 9
SÓLIDOS SUSPENDIDOS
“El término sólidos en suspensión describe a la materia orgánica e inorgánica
particulada existente en el agua. Su presencia participa en el desarrollo de la turbidez y
el color del agua”. 10
TEMPERATURA
11 La temperatura de las aguas residuales es importante a causa de sus efectos
sobre la solubilidad del oxígeno y, en consecuencia, sobre la velocidad en el
metabolismo, difusión, reacciones químicas y bioquímicas.
Temperaturas elevadas implican la aceleración de la putrefacción, con lo que
aumenta la DBO y disminuye el oxígeno disuelto. La temperatura ideal para desarrollar
una actividad bacteriana en una planta de aguas residuales se encuentra entre 25 y 35
°C. A esta temperatura la digestión anaerobia y nitrificación trabajan óptimamente.
9 (Análisis y Evaluación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de una Industria Textil; Llive &
Carrillo, Diciembre de 2012, pág. 7) 10
(Análisis y Evaluación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de una Industria Textil; Llive & Carrillo, Diciembre de 2012, pág. 7) 11
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 28)
14
MATERIA ORGÁNICA
La materia orgánica existente en el agua, tanto la disuelta como la particulada, se
valora mediante el parámetro carbono orgánico total (TOC, total organic carbon). La
materia orgánica de las aguas residuales es una combinación de carbono, hidrógeno,
oxígeno y nitrógeno (CHON); con las proteínas (40 – 60%), carbohidratos (25 – 50%),
grasas y aceites (10%) como los grupos principales. Las altas concentraciones de
materia orgánica en el agua se miden con diferentes tipos de ensayos. Los compuestos
orgánicos existentes en el medio acuático se pueden clasificar atendiendo a su
biodegradabilidad (posibilidad de ser utilizados por micro organismos como fuente de
alimentación) y para su medida se utilizan los parámetros DQO y DBO. 12
COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES
13 Compuestos orgánicos volátiles (COV). Normalmente se consideran como
compuestos orgánicos volátiles aquellos compuestos orgánicos que tienen su punto de
ebullición por debajo de los 100°C, y/o una presión de vapor mayor que 1 mm Hg a
25°C. Su aparición en aguas residuales se debe principalmente a descargas industriales
no tratadas.
Los compuestos orgánicos volátiles son de gran importancia por una serie de razones:
- Una vez dichos compuestos se hallan en estado gaseoso, su movilidad es mucho
mayor, con lo que aumenta la posibilidad de su liberación al medio ambiente
- La presencia de algunos de estos compuestos en la atmósfera puede conllevar riesgos
para la salud pública.
12
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 29) 13
(http://cidta.usal.es/cursos/ETAP/modulos/libros/Caracteristicas.PDF; s.f.)
15
- Contribuyen al aumento de hidrocarburos reactivos en la atmósfera, lo cual puede
conducir a la formación de oxidantes fotoquímicos. El vertido de estos compuestos a
la red de alcantarillado y a las plantas de tratamiento, especialmente a las obras de
cabecera de planta, tiene especial importancia por cuanto puede afectar directamente a
la salud de los trabajadores tanto de la red de alcantarillado como de las plantas de
tratamiento.
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO)
14 Cantidad de oxígeno expresada en mg/l, necesaria para la oxidación bioquímica
de materia orgánica en un tiempo especificado, realizada por microorganismos y bajo
condiciones aeróbicas. Mientras mayor el DBO, mayor la necesidad de oxígeno. La
demanda de oxígeno de una cierta agua, depende del oxígeno disuelto utilizado por los
organismos presentes en el agua, y por el nitrógeno oxidable producido por nitritos,
amoniaco y otros compuestos orgánicos nitrogenados.
La DBO es uno de los parámetros de mayor importancia en el estudio y
caracterización de las aguas no potables. La determinación de DBO además de
indicarnos la presencia y biodegradabilidad del material orgánico presente, es una
forma de estimar la cantidad de oxigeno que se requiere para estabilizar el carbono
orgánico y de saber con qué rapidez este material va a ser metabolizado por las
bacterias que normalmente se encuentran presentes en las aguas residuales. La
importancia de este parámetro requiere de ciertos cuidados y atención en la técnica
analítica, ya que por ser un proceso biológico el manejo y tratamiento de la muestra es
delicado. El método estándar consiste en tomar un pequeño volumen de la muestra a
14
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 38).
16
analizar. Este pequeño volumen debe ser representativo del total de la muestra, por lo
que ésta deberá estar completamente homogenizada.
DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO)
15 La DQO o Demanda Química de Oxígeno es la cantidad de oxígeno necesaria
para oxidar toda la materia orgánica y oxidable presente en un agua residual. Es por
tanto una medida representativa de la contaminación orgánica de un efluente siendo un
parámetro a controlar dentro de las distintas normativas de vertidos y que nos da una
idea muy real del grado de toxicidad del vertido.
La Demanda Química de Oxígeno (DQO) está basada en el hecho que todos los
compuestos orgánicos (con raras excepciones) pueden ser oxidados a dióxido de
carbono y agua mediante la acción, en medio ácido de agentes muy oxidantes.
Por este motivo, los valores de la DQO son mayores que los valores
correspondientes a la DBO de la muestra, y están en proporción a la mayor o menor
cantidad de materia orgánica biológicamente resistente a ser oxidada. Es de gran interés
este parámetro en los casos en que se contemplan tratamientos de ciertos residuos
industriales.
HIERRO
16 La presencia del hierro en el agua provoca precipitación y coloración no
deseada. En el caso del hierro, el oxígeno es el medio más efectivo, pero la reacción es
lenta si se realiza a pH bajo debido al bajo potencial de oxidación del aire. Por tanto si
los ensayos demuestran que el pH es acido aun después de la reacción, conviene añadir
15
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 39) 16
(Grupo de Fisicoquímica de Procesos Industriales y Medioambientale; Ernesto, Febrero, 2008, págs. 49,50)
17
un neutralizante tal como la cal, después de 15 min de aireación, un contenido de
10ppm se reduce aproximadamente a 0,1 ppm
Algunas veces el hierro puede estar formando complejos organismos que no
precipitan por simple oxidación. Hay que acudir entonces a un proceso de coagulación.
Debido a su toxicidad, la presencia de hierro en cantidades excesivas interferirá en gran
número de los usos del agua.
RUMINAL
17 El contenido ruminal es un producto obtenido de la matanza del ganado y
representa el alimento ingerido por los animales poligástricos que es desechado al
momento del sacrificio. Es una mezcla de material no digerido que tiene la consistencia
de una papilla, con un color amarillo verdoso y un olor característico muy intenso
cuando está fresco.
FAENAMIENTO
“Es el proceso ordenado sanitariamente para el sacrificio de un animal, con el
objeto de obtener su carne en condiciones óptimas para el consumo humano. El
faenamiento se debe llevar a cabo siguiendo las normas sanitarias que fije el
establecimiento (matadero).” 18
NITRIFICACIÓN
19 La nitrificación es el proceso en el que el nitrógeno orgánico y amoniacal se
oxida, transformándose primero en nitrito y, posteriormente en nitrato. Estas reacciones
las llevan a cabo bacterias muy especializadas, diferentes de aquellas que se encargan
17
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993, pág. 15) 18
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993, pág. 16) 19
(Ingeniería de aguas residuales; Leon & Suematsu, 2000, págs. 2,3)
18
de degradar la materia orgánica del medio. Este tipo de bacterias, se reproducen más
lentamente y son muy sensibles a los cambios de su medio habitual.
A su vez, necesitan de un aporte de Oxígeno suplementario para que sean capaces
de desarrollar las reacciones anteriormente mencionadas, de esta forma en las cubas de
aireación de lodos activados necesitan de un nivel de oxígeno de al menos 2 mg/L.
La nitrificación es un proceso autotrófico ya que la energía necesaria para el
crecimiento bacteriano se obtiene de la oxidación de compuestos nitrogenados,
principalmente del amoniaco. Este proceso se realiza en dos etapas, en el que toman
parte dos familias de microorganismos, los Nitrosomas y los Nitrobacter. En la primera
etapa, el amonio se convierte en nitrito; en la segunda, el nitrito se convierte en nitrato.
Si el agua residual, antes o después de un tratamiento, se vierte al medio ambiente
con contenidos elevados de nitrógenos en forma orgánica, amoniacal o nitritos, existirá
una fuerte demanda de oxígeno, para producir naturalmente la reacción de nitrificación.
Al primer proceso de oxidación se le conoce como nitrificación y a las bacterias que lo
llevan a cabo se les llama bacterias nitrificantes. Estos organismos suelen estar
presentes en todos los procesos aerobios de tratamiento biológico pero su número suele
estar limitado. Si esta operación se tiene que conseguir en un proceso de lodos
activados es necesario introducir algunas modificaciones como administrar una
cantidad de oxígeno adicional para el proceso de nitrificación y dedicar un tiempo de
retención celular más elevado ya que las bacterias responsables de la nitrificación
tienen una velocidad de crecimiento menor que las bacterias responsables de la
degradación de la materia orgánica. El proceso de nitrificación depende de las
siguientes variables: Relación DBO/NKT (nitrógeno Kjeldahl total), concentración de
oxígeno disuelto, temperatura y pH.
19
METALES PESADOS
20 Constituye una parte importante de las muchas aguas. Entre los metales que
encontramos en mayor cantidad destacan: Níquel, Manganeso, Plomo, Cromo, Zinc,
Cobre, Hierro, Mercurio y Cadmio. Los metales pesados son, frecuentemente añadidos
al agua residual en el curso de ciertas actividades comerciales e industriales.
Siendo alguno de ellos contaminantes prioritarios, otros son imprescindibles en el
desarrollo de la vida biológica. A pesar de ellos y debido a su potencial toxicidad, nos
indican evitar cantidades excesivas, necesitando controlar y medir las cantidades en las
que los encontramos.
OXÍGENO DISUELTO
21 El oxígeno disuelto puede indicar el grado de frescura de esta agua, como
también la necesidad de prever o no facilidades para un adecuado control de los olores.
Se considera, junto a los análisis de la DBO, la determinación más significativa para los
líquidos residuales y para las aguas receptoras. Entre otras cosas, indica el grado de
septización y potencialidad de los líquidos cloacales de producir malos olores, calidad
de las aguas receptoras en aceptar o no determinadas formas de vida acuática necesarias
para mantener un equilibrio ecológico del sistema y como fuentes productoras de
alimentos, y para valorar la actividad fotosintética de estas masas hídricas.
El principal factor que contribuye a los cambios en los niveles de oxígeno
disuelto es el crecimiento de residuos orgánicos. El decaimiento de los residuos
orgánicos consume oxígeno y frecuentemente se concentra en el verano, cuando los
animales acuáticos requieren más oxígeno para soportar altos metabolismos. La
20
(; www.gredos.usal.es/jspui/bitstream/10366/125570/1/PCF%20Alvaro%20Barrios%20Marquez.pdf, 2015) 21
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 40).
20
temperatura, la presión y la salinidad afectan la capacidad del agua para disolver el
oxígeno. La relación de la disolución del contenido de oxígeno (ppm) a la capacidad
potencial (ppm) da el porcentaje de saturación, que es un indicador de la calidad del
agua.
El agua de las plantas depuradoras de aguas residuales frecuentemente contiene
materiales orgánicos que son descompuestos por microorganismos, que utilizan el
oxígeno en los procesos.
MICROORGANISMOS
22 La gran mayoría de los microorganismos son completamente inocuos y muchos
de ellos son de gran valor industrial, médico, económico etc.; sin embargo, hay un
pequeño grupo que son patógenos al hombre, en este grupo se encuentran bacterias,
virus, protozoos y algunos hongos.
Una de las vías de transmisión de algunos de los microorganismos patógenos es
el agua. Los gérmenes patógenos que con más frecuencia son propagados por el agua se
caracterizan por crecer en el tracto intestinal y abandonan al organismo a través de sus
heces fecales.
COLIFORMES FECALES
23 A este grupo pertenecen los coliformes que son de origen fecal, e incluyen a
aquellos microorganismos que tienen la característica de fermentar la lactosa a la
temperatura de 44.5° C. Este grupo incluye a la Escherichia coli y la Klebsiella
pneumonae. La presencia de coliformes fecales indica la presencia de material fecal
22
(APOYO DIDACTICO EN LA ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ayala, Fanola, & Gonzales, Junio, 2008, pág. 38) 23
(APOYO DIDACTICO EN LA ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ayala, Fanola, & Gonzales, Junio, 2008, pág. 40)
21
procedente del hombre o de los animales de sangre caliente; sin embargo, mediante esta
técnica no es posible diferenciar entre la de origen humano o la de los animales. La
supervivencia de los microorganismos pertenecientes a este grupo es similar a la de las
bacterias patógenas: sin embargo, su utilidad como indicador de la contaminación con
virus o protozoos es limitada, pues ellos son menos resistentes a la desinfección que los
virus o los quistes de protozoos. Ellos tienen como inconveniente que bajo condiciones
adecuadas, pueden crecer en las aguas y las aguas residuales.
TRATAMIENTO AEROBIO
24 La digestión aeróbica representa un tratamiento biológico de las aguas
residuales. Tras la remoción de sedimentos y sustancias del agua residual, durante la
etapa primaria del tratamiento, los tratamientos aeróbicos se utilizan para descomponer
la materia orgánica mediante la utilización de oxígeno.
Los procesos biológicos aeróbicos utilizan colonias microbianas y oxígeno
molecular para descomponer las sustancias orgánicas presentes en las aguas residuales.
Los microbios se alimentan de sustancias biológicas indeseadas en el agua, generando
agregados o “flóculos” de sustancias orgánicas y microorganismos que se depositan en
la base del contenedor. Este lodo es estable y puede eliminarse fácilmente.
Generalmente, el tratamiento aeróbico forma parte de un proceso de tratamiento
del agua que consta de múltiples etapas. Esta tecnología no se limita únicamente a su
uso en la etapa intermedia del proceso; también se la puede utilizar para lograr agua
con calidad final y favorecer otros tipos de tratamientos.
24
(Ingeniería de aguas residuales; Leon & Suematsu, 2000, pág. 6)
22
LODO ACTIVO
25 Los lodos activados son lodos sedimentados de las aguas residuales crudas
previamente agitados en la presencia de abundante oxígeno atmosférico. Los lodos
activados son diferentes de otros lodos tanto en apariencia como en características
físicas y composición biológica. Un lodo activado de buena calidad tiene un particular
olor a tierra húmeda y mohosa cuando está en circulación en los estanques de aireación.
La mezcla de aire con aguas residuales es aireación. Cuando el lodo activado,
recirculado desde el estanque de sedimentación, es agregado al afluente para formar el
licor de mezcla, el cual es subsecuentemente aireado y del cual el lodo activado es
sedimentado, ahí se está en presencia del proceso de lodos activados. En el proceso de
lodos activados el retorno de lodos y la aireación proveen los dos medios a través de los
cuales la materia coloidal y disuelta del afluente puede ser cambiada.
25
("Aguas Residuales: Reuso y Tratamiento. Lagunas de estabilizacion: una opcion para Latinoamerica".; Sorrequieta, Junio 2004, pág. 25)
23
CAPITULO III: DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS
PROCESOS UNITARIOS DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO.
3.1. RESEÑA HISTORICA
La Constitución de la República del Ecuador, en su artículo 14, reconoce el
derecho de la población a vivir en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado que
garantice la sustentabilidad y buen vivir.
El artículo 264 de la constitución establece que es competencia de los gobiernos
municipales “Prestar los servicios públicos de agua potable, alcantarillado depuración
de aguas residuales, manejo de desechos sólidos, actividades de saneamiento ambiental
y aquellos que establezca la ley”.
La constitución política de la República del Ecuador, vigente en el año 2003, en
su artículo 119, disponía que las instituciones del sector público, sus organismos y
dependencias no podrán ejercer otras atribuciones que las consignadas en la
Constitución y en la ley, y tendrán el deber de coordinar sus acciones para la
consecución del bien común; norma constitucional que motivó con fecha 11 de marzo
de 2003, se suscriba el convenio interinstitucional para el diseño, construcción y puesta
en marcha de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) El Camal, en virtud
del cual en base al principio de cooperación, se desarrollaron las actividades de
estudios, diseño, construcción y operación de esta, permitiendo contar con el
tratamiento de los efluentes líquidos provenientes de las actividades de faenamiento en
el Camal Metropolitano de Quito, impidiendo el incremento en la contaminación de las
aguas de los ríos de Quito.
Mediante oficio No. 035 EMR-Q del 28 de enero del 2003, el ing. Juan Martínez
Andrango, Gerente General de la Empresa Metropolitana de Rastro, remitió a la
24
Empresa Metropolitana de Agua Potable de Quito, la información técnica relativa a la
necesidad de construcción de la PTAR, el presupuesto referencial y la partida
presupuestaria a la que se aplicara el egreso.
Mediante resolución administrativa No. 16 del 29 de enero de 2003, se declara en
emergencia sanitaria y de medio ambiente al Camal Metropolitano, así como la
construcción de la PTAR del Camal Metropolitano, estableciendo en el artículo 3
“Encargar mediante convenio la inmediata construcción de la planta a la Empresa
Metropolitana de Alcantarillado y de Agua Potable.
El 11 de marzo de 2003, se suscribió el convenio de cooperación
interinstitucional, entre la Empresa Metropolitana de Rastro y la Empresa
Metropolitana de Alcantarillado y Agua Potable de Quito para coadyuvar al desarrollo
de las actividades y tramites precontractuales y contractuales que permitan la
construcción de la Planta de Aguas Residuales en el Camal Metropolitano por un
monto presupuestado de USD 300.000,00.
El 5 de mayo de 2003, la Empresa Metropolitana de Alcantarillado y Agua
Potable de Quito y el ingeniero Alexis Torres Durán, suscribieron el contrato de
consultoría N° 99-CAI-2003 para el diseño definitivo de la Planta de Tratamiento del
Camal Metropolitano” El 19 de agosto de 2003 se suscribe el acta de entrega recepción
del referido contrato. El 22 de agosto de 2003 se iniciaron los trabajos de obra civil. El
5 de abril de 2004 entro en funcionamiento la planta, y se inició la puesta en marcha.
La PTAR del Camal Metropolitano de Quito, estuvo a cargo de la EPMAPS, a
través de un convenio de Operación y Mantenimiento desde el año 2005 hasta el 11 de
diciembre de 2013, a la fecha la Empresa Pública Metropolitana de Rastro Quito está
completamente a cargo de la planta.
25
3.2. PARAMETROS DE DISEÑO
3.2.1. PARÁMETROS BÁSICOS
Los siguientes son los parámetros básicos en función de los cuales se determinó
el diseño del sistema de tratamiento de la PTAR-CMQ.
Tabla 1: Parámetros de diseño PTAR.
Fuente: (Manual de proceso, operacion y mantenimiento de la Planta de Tratamiento de
Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito ; Torres, 2005, pág. 5)
3.3. DIAGRAMA DE PROCESOS PTAR CAMAL QUITO
Fuente: Autores 2016
PARAMETRO VALOR
Caudal máximo diario 480 m3/día
pH 7,5 – 8.6
DBO5 promedio en alta carga 2571 ppm
DQO promedio en alta carga 5494 ppm
S.S promedio en alta carga 2270 ppm
S.S.V promedio en alta carga 1816 ml/l
Aceites y grasas 42.5 ppm
Temperatura 17° - 19°C
Ilustración 1: Diagrama de Procesos Unitarios en la PTAR - CMQ.
26
3.4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO
La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito,
tiene un sistema de lodos activados convencional, mezcla completa; recibe las aguas
residuales provenientes de los corrales, naves de faenamiento, entre otras. El agua residual
es depurada previo a su descarga al alcantarillado público.
Inicialmente se determinaron los procesos de tratamiento:
PRE TRATAMIENTO O TRATAMIENTO PRIMARIO
Este pre tratamiento constaba de:
Tamiz
Tanque de homogenización.
TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO)
Este tratamiento consta de:
Reactor biológico.
Sedimentador secundario.
Recirculación de lodos.
TRATAMIENTO TERCIARIO (FISICO QUIMICO)
Este tratamiento consta de:
Tanque Físico - Químico
Filtración
ESTABILIZACIÓN DE LODOS
Digestor Aerobio.
27
Con el esquema descrito anteriormente, venía funcionando la PTAR-CMQ, “en noviembre
del 2015, se dieron varias modificaciones con la implementación de nuevos equipos y
unidades operativas”26
, el esquema quedo conformado de la siguiente manera:
PRE TRATAMIENTO O TRATAMIENTO PRIMARIO
Este pre tratamiento consta actualmente de:
Tamiz: Esta es una unidad de paso, existe la estructura, no cumple con su función de
diseño en su totalidad.
Tanque de homogenización 1.
Tanque de homogenización 2: Construido recientemente.
Separador de Sólidos: Equipo adquirido recientemente.
TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO)
Este tratamiento consta de:
Reactor biológico
Sedimentador secundario.
Recirculación de lodos.
TRATAMIENTO TERCIARIO (FISICO - QUIMICO)
Este tratamiento consta de:
Tanque Físico - Químico
Filtración
26
(Visita Tecnica PTARCMQ; Ing. Endara, 2015)
28
ESTABILIZACIÓN DE LODOS
Digestor Aerobio.
3.5. UNIDADES OPERATIVAS
3.5.1. PRE - TRATAMIENTO
Es la primera parte del proceso de depuración implica la reducción de sólidos en
suspensión, el acondicionamiento de las aguas residuales para su descarga en los
receptores o para pasar a un tratamiento secundario a través de una neutralización u
homogenización27
.
SEPARADOR DE SÓLIDOS
El separador de sólidos es un equipo multifuncional, tiene la capacidad de separar
sólidos de gran tamaño, se puede adaptar a casi cualquier proceso.
28 La acción centrífuga de las palas proporciona al separador de sólidos la capacidad
de conseguir una separación de alta capacidad en mallas finas. El líquido se alimenta o por
gravedad o se bombea hacia la entrada en el extremo inferior de la máquina. De ahí pasa a
una cesta de malla cilíndrica donde un conjunto de palas giratorias ayudan al líquido a
pasar por la malla mediante la fuerza centrífuga.
Los sólidos retenidos se aglomeran dentro de la cesta de malla y se transportan hacia
la salida de rechazo mediante un sinfín helicoidal montado sobre el conjunto de palas
impulsoras.
27
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez Gutierrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 22) 28
(Interempresas net; https://www.interempresas.net/Quimica/FeriaVirtual/Producto-Descolmatado-ultrasonico-de-mallas-Russell-Vibrasonic-Deblinding-System-63091.html, s.f., pág. 33)
29
Se puede controlar la producción y el grado de sequedad de los sólidos con la caja de
cambios de velocidad variable opcional y el ajuste del ángulo de inclinación del cuerpo del
separador.
Fuente: Autores 2016.
Las aguas residuales ingresan a la PTAR a traves de una tubería de PVC 12” de
diámetro, pasan por el tamiz existente para la separación de sólidos gruesos (piedras,
basuras, otros) hacia el tanque de homogenización 1, ubicado debajo el Reactor
Biológico.
“Desde el tanque de homogenización 1, una bomba sumergible de succión con
dispositivo de corte y una potencia de 25 HP, succiona el agua recolectada en el tanque
de homogenización 1 de la PTAR, y alimenta el equipo de separación”29
. Se debe
impedir el paso de elementos extraños que dificulte la aspiración del agua residual esto
se lo hace en el Tamiz.
29
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19)
Ilustración 2: Separador de Sólidos PTAR.
30
El separado de sólidos tiene como función separar las aguas residuales en dos
fases líquido y sólido. Basado en la diferencia de densidad del agua y los sólidos
disueltos y suspendidos, la separación se lo hace por presión helicoidal y/o acción de
fuerzas centrífugas.
La PTAR cuenta con dos separadores de sólidos que trabajan en conjunto o de
forma independiente, cada una de sus unidades es de acero inoxidable de alta
resistencia, que está protegido contra la abrasión y oxidación, los mismos que
funcionan 24 horas, 7 días de la semana de forma automática y alternadamente,
llevando al proceso un caudal de 60 m3/h aproximadamente mediante una tubería de
PVC de alta presión de 5 ½” de diámetro color gris.
“El separador de sólidos cuenta con un motor de 5.5 HP por unidad, tiene un
caudal de retorno de 20 m3/h aproximadamente”
30. El agua que ingresa al separador de
sólidos, proveniente del tanque de homogenización 1 contiene gran cantidad de materia
orgánica, los sólidos de gran tamaño como son: carne, viseras, tripas, piedras, sogas,
entre otros, son retenidos en el tamiz.
Una vez que el agua residual atraviesa el separador de sólidos y se produce la
trituración, se conduce al tanque de homogenización 2 por gravedad mediante una
tubería de PVC de alta presión de 5 ½” de diámetro color gris, para continuar con el
proceso de tratamiento. Los sólidos deshidratados separados por el equipo son
colectados en un carretón de carga.
El separador de sólidos tiene una capacidad de 100 m3/h, el cual mediante un
tornillo sinfín de acero inoxidable (Tipo 304) de alta resistencia a esfuerzos mecánicos
y corrosión, tritura toda la materia orgánica y sólidos provenientes del tanque de
homogenización 1.
30
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19)
31
31El separador de sólidos obtiene hasta un 30% de humedad en los residuos, esto
lo realiza de forma automática. El separador de sólidos realiza una auto limpieza de la
criba interior de 6 a 10 segundos cada 15 minutos.
TAMIZ
Es una operación en la que se eliminan los sólidos de mayor tamaño del agua
residual. El agua residual pasa por rejas o tamices y tiene como objetivo separar todos
aquellos materiales de tamaño excesivamente grueso que además de representar por sí
una forma de contaminación (sólidos en suspensión), pueden dañar u obstaculizar las
fases sucesivas de tratamiento. 32
Fuente: Autores 2016.
En la PTAR-CMQ, el tamiz de sólidos constituye el primer proceso de tratamiento
que recibe el agua residual, el efluente producto del faenamiento de ganado Ovino, Bovino
31
(Visita Tecnica PTARCMQ; Ing. Endara, 2015) 32
(DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LAS ALDEAS LOS BORDOS Y EL ARCO, MUNICIPIO DE TECULUTÁN, ZAPACA; Armando Fuentes, 2003, pág. 55)
Ilustración 3: Tamiz. PTAR - CMQ.
32
y Porcino es trasladado a la Planta de Tratamiento de aguas residuales por una tubería de
PVC de alta presión con un diámetro de 12”, ingresa por gravedad al sistema de Tamizado
auto limpiante que posee la PTAR.
El mismo que consta de una armadura metálica de acero inoxidable que tiene una
altura de 2.26 m y un ancho de 1 m, contaba en su interior con una canastilla de
recolección de sólidos con un ancho de 1.30 m y una altura de 0.50 m, la misma que fue
retirada de esta unidad; así también posee un tamiz estático de un haz de luz de 0.75 mm
de acero inoxidable con una altura de 2.0 m y un ancho de 1.0 m.
TANQUES DE HOMOGENIZACIÓN
Las variaciones de caudal presentan problemas usualmente de tipo operativo, razón
por la que los tanques de homogenización son opción para superar esta dificultad
generando así efluentes constantes, además; reduce el tamaño y los costos de las unidades
de tratamiento.
Estrictamente se puede decir que la homogenización se refiere a unificar las
características del agua residual e igualación cuando se requiere regular el flujo o caudal,
es decir igualar carga orgánica y caudal.33
Fuente: Autores 2016.
33
(Manejo de Aguas Residuales en Pequeñas Comunidades; Goméz Rendón , 2012, pág. 77)
Ilustración 4: Tanque de Homogenizacion 1
33
Fuente: Autores 2016.
En la PTAR-CMQ luego de pasar por el tamiz, el agua residual con materia
orgánica y sólidos, pasa a un tanque de homogenización 1. Este es un tanque enterrado
de hormigón armado, cuyas dimensiones son 6 m de ancho, 17 m de largo, profundidad
alta de 2,0m y profundidad baja de 2,50m con una pendiente del 2% en la base.
El tanque de homogenización 1 se encuentra en la parte inferior del Reactor
Biológico, tiene una capacidad de 180 m3, el agua residual que ingresa a este tanque
por una tubería de PVC de alta presión de 8” de diámetro, es absorbida mediante una
bomba de gran capacidad y conducida al separador de sólidos con un caudal de 60 a 80
m3/h, en el separador de sólidos se separa la parte sólida y liquida, pasando esta última
al tanque de homogenización 2 para seguir con el tratamiento en el Reactor Biológico.
Las paredes que conforman el tanque de homogenización 2 se encuentran
recubiertas con geo membrana, tiene un volumen de 600 m3, “el agua residual es
trasladada al reactor biológico por una tubería de acero galvanizado de 3 ½“de
diámetro color verde, mediante una bomba sumergible que tiene una potencia de 2 HP
y una capacidad de hasta 30 m3/h.”
34
34
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19)
Ilustración 5: Tanque de Homogenizacion 2.
34
3.5.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO)
En este tratamiento existe la remoción de materia orgánica que utiliza procesos
biológicos y/o químicos. Los procesos biológicos se usan prácticamente en todos los
sistemas municipales.
Estos procedimientos facilitan que las bacterias digieran la materia orgánica que
llevan las aguas residuales. Se suele hacer llevando el efluente que sale del tratamiento
primario a tanques en los que se mezcla con agua cargada de lodos activos. Estos
tanques tienen sistemas de burbujeo o agitación que garantizan condiciones adecuadas
para el crecimiento de los microorganismos.35
REACTOR BIOLÓGICO
Es un tanque donde se produce un proceso de tipo biológico, en él se coagulan y
metabolizan los sólidos suspendidos, sólidos solubles orgánicos y nutrientes, buscando
mantener condiciones óptimas (pH, temperatura, concentración de oxígeno) al
organismo o sustancia química que se cultiva, a todo este conjunto contenido en el
interior se lo denomina licor de mezcla.
El lodo generado en el reactor biológico es un lodo activo el mismo debe ser
estabilizado antes de ser traslado a un botadero autorizado36
.
35
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 411) 36
(EVALUACIONDE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE MITIGACION, DERIVADOS DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO; Cantos Cantos & Erazo Acosta, 2008, pág. 58)
35
Fuente: Autores 2016
En la PTAR-CMQ el agua residual proveniente del tanque de homogenización 2,
ingresa al reactor biológico, por una tubería de acero galvanizado de 3 ½ “de diámetro
color verde y una bomba sumergible. El reactor biológico, es de acero al carbón, tiene
unas dimensiones de 6 m de ancho, 16 m de largo y 3,50 m de alto, con una capacidad
de 320 m3, se halla ubicado sobre el tanque de homogenización 1, el agua es degradada
a través del proceso biológico de lodos activados, siendo los microorganismos
presentes en el reactor biológico y propios del agua residual del Camal Metropolitano
los que degradan la materia orgánica presente en dicha agua residual.
En el reactor biológico se proporciona aire comprimido a través de cuatro
aireadores y cuatro blowers. ”Los aireadores proporcionan un sistema de aireación de
alta tasa de burbuja fina, con una potencia de 20 HP con capacidad de 60 lb/h de
oxígeno, y los blowers con una potencia de 2 HP” 37
, los mismos que están ubicados
apropiadamente sobre el Reactor Biológico, estos tienen la función de proporcionar aire
37
(Proceso de Tratamiento de PTAR-CMQ; Enriquez Pinos, 2013, pág. 3)
Ilustración 6: Reactor Biológico Aerobio.
36
de burbuja fina y gruesa, a la vez provocan una mezcla completa para mantener las
partículas en suspensión y que la digestión biológica se lleve a cabo adecuadamente.
Los aireadores tienen la potencia necesaria para mantener el nivel de oxígeno
disuelto en el Reactor.
En este tanque se controlan una serie de parámetros físicos tales como Oxígeno
Disuelto, pH, temperatura, turbidez, entre otros a través de un equipo multi
paramétrico, mediante el cual un operador de turno registra y almacena esta
información para ser procesada y tomar decisiones técnicas inmediatas para un
eficiente tratamiento de las aguas residuales.
El caudal de ingreso al reactor biológico se consideró de 20 m3/h por diseño, esto
no sucede en realidad actualmente la PTAR se encuentra con un caudal de 12 m3/h que
ingresan al Reactor Biológico.
El reactor biológico está provisto de una pasarela de 0,70m de ancho con
pasamano de acero al carbón y con placas de aluminio antideslizantes a todo lo largo
del acceso al tanque con el propósito de inspección y mantenimiento.
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
El efluente proveniente del reactor biológico es conducido a tanques circulares,
con sección en forma de cono, conocidos como sedimentadores secundarios, en los que
se realiza la decantación de los lodos.
Una parte de los lodos son devueltos al reactor biológico (recirculación de lodos),
para que haya mayor oxidación de la materia orgánica y mantenga una relación
adecuada de sustrato a biomasa (F/M), que es un indicador de la carga orgánica en el
sistema con respecto a la cantidad de sólidos biológicos que hay en el tanque.
37
Los lodos en exceso son purgados, estos tienen alto contenido de materia
orgánica. El lodo contenido en el sedimentador secundario es un lodo activo que debe
ser tratado por lo que no pueden tener una disposición final directa38
.
Fuente: Autores 2016.
En la PTAR-CMQ el agua residual proveniente del reactor biológico, a través de
vasos comunicantes por medio de dos tuberías de 5” de diámetro color celeste, pasa al
sedimentador secundario o clarificador.
El sedimentador secundario o clarificador es de estructura de acero al carbón de
forma circular cónica con un diámetro de 7,50 m, profundidad recta del agua de 3,0 m y
una altura total de 3,70 m, con una capacidad de 120 m3, está compuesto por un sistema
de desnatadores o skimmers situados en la parte superficial del clarificador.
El clarificador se encuentra dispuesto sobre una plataforma de hormigón armado
de 8.70 por 9.10 m y se sujeta a la misma por varios pernos de anclaje de 12.7 mm
38
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez, Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 134)
Ilustración 7: Sedimentador Secundario.
38
Además esta unidad está conformada por una tolva de alimentación central con
un diámetro de 2,50 m, una zona libre con un ancho de 2,40 m y un canal de
recolección de agua clarificada de 0,10 m de ancho.
El agua residual proveniente del reactor biológico llega a la tolva de alimentación
del sedimentador secundario, que cumple con la función de frenar la velocidad de
ingreso del agua proveniente del reactor biológico, como resultado del metabolismo las
bacterias se agrupan formando flóculos, que constituyen el llamado lodo activado, la
sedimentación de los flóculos es por gravedad, depositándose los mismos en el cono
inferior, quedando el agua clarificada en la superficie del sedimentador secundario.
En la superficie dicha unidad siempre se produce un fenómeno de flotación de
materia en suspensión como grasas y aceites, espumas y material biológico que tienden
a subir a la superficie por ello cuenta con dos blowers o sopladores tipo anillo y tres
skimmers que actúan como desnatadores trasladando este material al reactor biológico.
El soplador está colocado en la superficie del sedimentador secundario, con las
tuberías adecuadas para realizar este proceso, el agua clarificada pasa al canal de
recolección y mediante vasos comunicantes es llevada al proceso Físico – Químico.
Los lodos sedimentados en el cono inferior, una parte son llevados a la tina de
lodos para luego ser recirculados al reactor biológico (caudal de recirculación); esto se
lo hace para recompensar la perdida de biomasa en el mismo, manteniendo la
concentración de microorganismos alta y la relación F/M este equilibrada, esto es la
cantidad de alimento disponible este en equilibrio con la masa de microorganismos.
Mientras, el resto de lodos considerados residuos son purgados al digestor de lodos
(caudal de purga), el caudal de recirculación como el caudal de purga se determinaran
en base al caudal de ingreso al reactor biológico.
39
RECIRCULACIÓN DE LODOS
Después de la separación del agua tratada y la biomasa, es necesario que exista
una recirculación de lodo, ya que esto permite el constante proceso de degradación de
la materia, una parte se recircula al Reactor Biológico para que digieran nuevamente a
la materia orgánica y continúe el proceso, para mantener en equilibrio la biomasa,
(microorganismos y nutrientes) otra parte de lodos se elimina del proceso, lo que
comúnmente se conoce como “Excedente de lodos”. 39
Fuente: Autores 2016.
En la PTAR el lodo depositado en el fondo del sedimentador es llevado por
gravedad hacia un tanque de recirculación de lodos, para el retorno del lodo al reactor
biológico se lo hace mediante una tubería de acero galvanizado de 3 ½” de diámetro
color roja, este tanque tiene una capacidad de 6 m3, con una altura de 2 m por 3 m de
largo y un ancho de 1 m, ubicado junto al sedimentador secundario.
39
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez Gutierrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 35)
Ilustración 8: Tanque de Recirculación de Lodos.
40
“El tanque de recirculación de lodos es de hormigón armado está enterrado,
cuenta con dos bombas sumergibles con una potencia de 2 HP cada una y capacidad de
hasta 20m3/h”
40, las cuales funcionan alternadamente las 24 horas.
Tanto la recirculación como la purga de los lodos está sujeta a los ensayos de
sedimentación, para determinar el contenido de lodos en el Reactor Biológico, y de
acuerdo a ello establecer un porcentaje de recirculación y purga.
3.5.3. TRATAMIENTO TERCIARIO (FISICO – QUIMICO)
TANQUE FÍSICO-QUÍMICO
Es un tipo de tratamiento terciario o avanzado que utiliza principios físicos y
químicos para una mayor remoción de materia orgánica residual y aquellas otras
sustancias contaminantes no eliminadas en los tratamientos secundarios, como por
ejemplo, los nutrientes, fósforo y nitrógeno. El lodo generado en esta unidad de
tratamiento es un lodo de tipo activado41
.
Fuente: Autores 2016.
40
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 20) 41
(http://www.cyclusid.com/tecnologias-aguas-residuales/tratamiento-aguas/tratamiento-terciario/; Cyclus, s.f.)
Ilustración 9: Tanque Físico - Químico.
41
En la PTAR el agua clarificada que sale del sedimentador, es enviada por
gravedad a través de vasos comunicantes mediante dos tuberías de acero galvanizado
de alta presión de 5” de diámetro, color celeste al proceso físico-químico. En este
proceso, parte del material en suspensión que no precipitó en el sedimentador
secundario se remueve en el área de sedimentación del tanque físico-químico.
El tanque físico-químico es de acero al carbón, tiene una capacidad de 60 m3,
dividida en dos cámaras, la cámara uno tiene de largo 4 m, ancho 3,40 m y de 2,40 m
de alto, y la cámara dos tiene de largo 1,40 m, ancho 3,40 m y de 2,40 m de alto.
“Este proceso contempla la aplicación de un floculante como es el hidroxicloruro
de aluminio, cuya presentación es líquida, agregado a través de una bomba dosificadora
con una potencia de 1HP” 42
, esto se lo hace dependiendo de las condiciones y la
calidad del efluente final. La formación de floculos de mayor tamaño se produce por
simple contacto (coalescencia). Los choques se desfavorecen por la creación de una
turbulencia moderada. La agitación no debe ser muy fuerte, puesto que la cohesión de
los floculos es relativamente débil.
La floculación seleccionada, es denominada “Laberintos Verticales”.
Los lodos sedimentados son depositados al fondo de la cuba, quedando atrapados
en un manto de lodos, de donde son purgados y bombeados al tanque de recirculación
de lodos.
Igualmente aquí se dosifica hipoclorito de calcio Ca(ClO)2 para la desinfección
cuya presentación es granular, el cual es diluido en agua para ser agregado a través de
una bomba dosificadora con una potencia de 1HP, esto se lo realiza las 24 horas del
día.
42
(Proceso de Tratamiento de PTAR-CMQ; Enriquez Pinos, 2013, pág. 4)
42
FILTRACIÓN
La filtración es una operación unitaria indispensable, aunque la sedimentación
haya sido muy eficiente, ya que es necesario retener cualquier partícula que se haya
escapado de la sedimentación en el tanque Físico – Químico.
Este proceso consiste en separar un sólido de un fluido, generalmente este fluido
es un líquido y forma una suspensión con el sólido. Esta separación se hace a través de
un medio filtrante, el cual retiene el sólido y deja pasar el líquido43
.
Fuente: Autores 2016.
“En la PTAR-CMQ el efluente del Físico - Químico, ingresa a un sistema de
filtros rápidos a presión (2 unidades) con la ayuda de dos bombas centrifugas con una
potencia de 7.5 HP y una capacidad hasta 65m3/h cada una”.
44
Se disponen de 2 tanques para filtrado construidos en hierro al carbón con una
capacidad de 0.566 m3 cada uno. Cada filtro tiene como lecho filtrante de multicapas
con andrasita, ceolita, arena de cuarzo y grava gruesa tipo piedra, en el filtro se retiene
todo el material en suspensión que no se removió en los procesos anteriores. El agua
43
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 472) 44
(Proceso de Tratamiento de PTAR-CMQ; Enriquez Pinos, 2013, pág. 5)
Ilustración 10: Filtros Rápidos a Presión
43
filtrada es descargada al sistema de alcantarillado. Los filtros cuentan con tuberías de
acero galvanizado de 5” de diámetro color azul las cuales conducen el agua al
alcantarillado público.
Conforme pasa agua a través de los filtros de arena a presión, los mismos se van
colmatando. Cuando se hallen fuertemente colmatados se lleva a cabo una limpieza de
los filtros, para lo cual se hace un retro lavado por un tiempo de al menos 15 minutos,
una vez que los filtros se los retro lavan, la bomba vuelve a descargar normalmente el
caudal regular, este proceso se lleva a cabo mediante tuberías de acero galvanizado de 3
½” de diámetro color azul rojas.
Los filtros funcionan con una presión óptima de 15 PSI, y para el retro lavado la
presión óptima será de 18 PSI, las cuales son controladas por un manómetro.
3.5.4. TRATAMIENTO DE LODOS
DIGESTOR AEROBIO
El digestor aerobio está diseñado para estabilizar aeróbicamente el lodo activado
de desecho del fondo del sedimentador secundario. El lodo se sujeta a una aireación
prolongada para pasar por respiración endógena y con eso se auto – estabiliza. El lodo
estabilizado no tiene ningún olor residual y puede disponerse fuera, llevados lejos en
tanques y deshidratado en camas de secado45
.
45
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez Gutierrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 167)
44
Fuente: Autores 2016.
Los métodos, cada vez menos usados, de digestión aerobia operan a temperaturas
en torno a los 20 °C y presentan tiempos de residencia entre 10 y 30 días con valores
típicos en el intervalo 14-16 días. El tiempo de residencia va a venir condicionado en
gran medida por el origen de los lodos, correspondiendo los tiempos más reducidos a la
digestión aerobia de sólidos procedentes únicamente de un proceso de lodos activos.
En la PTAR-CMQ los lodos de exceso provenientes del sedimentador secundario
y tanque físico-químico, ingresan a un digestor aerobio. Este tanque se encuentra
enterrado con una estructura de hormigón.
El digestor aerobio es de hormigón armado con un volumen de 52 m3, con un
largo de 7.20m, ancho 3,20m y una altura de 2,20m, aquí se trata el lodo aeróbicamente
con la ayuda de un aireador superficial asentado en una boya flotante.
El lodo permanece en digestión aproximadamente, entre 8 – 10 horas,
posteriormente el lodo digerido, es purgado a gravedad al alcantarillado.
Actualmente esta unidad no se encuentra en funcionamiento.
Ilustración 11: Digestor Aerobio.
45
3.6. TRANSMISORES Y SENSORES DE NIVEL.
Fuente: Autores 2016.
Fuente: Autores 2016.
En la PTAR CMQ, todas las unidades cuentan con un sensor de nivel, los mismos
que envían una señal indicando la altura en la que se encuentra el agua residual o el
lodo dependiendo del proceso, luego esta señal se recepta por un transmisor que se
encuentra ubicado en el cuarto de control, junto a la estructura del tamiz.
Además de lo mencionado anteriormente cuenta con tableros eléctricos que
tienen la función de encender o apagar las bombas.
Ilustración 12: Transmisor de Nivel.
Ilustración 13: Sensor de Nivel.
46
Fuente: Autores 2016.
Ilustración 14: Tablero Eléctrico.
47
CAPITULO IV: ANÁLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS
Y PRUEBAS EN LOS PROCESOS UNITARIOS.
4.1. MUESTREO
Previo al muestreo del agua residual en la PTAR, se identificó los puntos
adecuados en cada una de las unidades operativas, se optó por un muestreo integral
compuesto manual (MICM), posteriormente se consultó un laboratorio al cual se
llevarían las muestras para su respectivo análisis de los parámetros establecidos, así
como la cantidad de muestra necesaria.
En base a los datos obtenidos se elaboró una planificación para la toma de la
muestras, tomando como referencia la norma técnica INEN 2198:98.
4.1.1. TIPOS DE MUESTRAS
Muestras sencillas y compuestas: En los estudios de caracterización fisicoquímica
de aguas naturales generalmente se necesita recolectar muestras sencillas, mientras que
para vertimientos domésticos e industriales se aplican muestras compuestas debido a la
variación horaria de su caudal, por tal razón son muy utilizadas en el monitoreo de ríos,
vertimientos o procesos industriales en línea. Para su adquisición se recolectan
muestras parciales cada 2 o 3 horas.46
Ya que la PTAR-CMQ trata las aguas industriales producto del proceso de
faenamiento de ganado en las instalaciones del Camal Metropolitano de Quito, se optó
por un muestreo integral compuesto manual, se tomaron muestras en diferentes puntos
en un mismo momento (muestra integral), y a la vez en un mismo punto en diferentes
momentos (muestra compuesta) de forma manual, esto por las variaciones horarias de
caudal que existe en la PTAR, el mismo que consistió en la toma de alícuotas
46
(MANUAL DE TECNICAS ANALITICAS PARA LA DETERMINACION DE PARAMETROS FISICOQUIMICOS Y CONTAMINANTES MARINOS, pág. 45; COSTERAS, 2003, pág. 45)
48
simultaneas en cada unidad operativa, para lo cual en un recipiente plástico de 1 litro de
capacidad se tomaba 800 ml, en el punto e instante determinado para cada unidad
operativa, esto se lo realizó durante 3 días; lunes, jueves y viernes, 5 veces al día en
intervalos de 2 horas; en cada intervalo de tiempo la alícuota de 800ml se llenaba en un
recipiente de 5 litros de capacidad, para que al final del día la muestra homogenizada
sea trasladada al laboratorio.
4.1.2. MATERIALES PARA EL MUESTREO
Este equipamiento consiste en recipientes de volumen suficiente para el volumen
de muestra requerido, que estén fabricados en material inerte, de manera que no aporten
ningún tipo de contaminación al agua que se está monitoreando. Los más comunes son:
Envases P (polietileno de alta densidad) o V (vidrio ámbar), preferible de boca
ancha para la recolección directa desde el agua residual, cuando el flujo es accesible al
brazo de la persona que muestrea. Se debe disponer de distintos tamaños, dependiendo
del volumen y tipo de muestra que se requiere recolectar. 47
Previamente se adquirieron recipientes apropiados para el almacenamiento,
recolección y transporte de las muestras, los mismos que fueron:
Envases de plástico con una capacidad de 2 litros.
Envases de vidrio ámbar con una capacidad de 1 litro.
Embudos para el llenado.
Jarras plásticas de capacidad 1 litro, para la recolección de las alícuotas.
Baldes de 5 litros para la recolección de las alícuotas de muestra en cada intervalo
de tiempo, dichos baldes fueron colocados en tachos grandes para evitar la
influencia con el medio ambiente y no alterar las condiciones normales del agua
residual.
47
(Manual Operativo de la Norma de Muestreo de Aguas Residuales ; Chile, Octubre 2010, pág. 18)
49
Los envases vidrio ámbar y envases plásticos, se lavaron con agua destilada para
asegurar su inocuidad, los mismos que fueron etiquetados previamente.
Además se contó con una nevera portátil (cooler) con hielo, para garantizar la
temperatura de las muestras por debajo de los 4°C.
4.1.3. PLAN DE MUESTREO
En la PTAR, el muestreo se realizó durante 3 días, Lunes 01 de febrero del 2016,
Jueves 04 de febrero del 2016, y Viernes 05 de febrero del 2016, 5 veces al día en
intervalos de 2 horas, cada alícuota de muestra recogida fue de 800 ml, para completar
un volumen total al final del día de 2 litros; obteniendo finalmente una muestra
compuesta.
Por otra parte los aforos se realizaron 5 días consecutivos, iniciando el Lunes 01
de febrero de 2016 hasta el viernes 05 de febrero del 2016, ejecutando un aforo cada 5
minutos, en cada periodo de tiempo de 2 horas, los mismos que fueron tomados al
ingreso del Tamiz o afluente de la PTAR, en el ingreso al Reactor Biológico, y a la
salida del Físico Químico, se consideró estas unidades ya que las otras faltantes no
tuvieron las condiciones adecuadas para aforar.
Se aclara que la hora de inicio del muestreo y aforos varía dependiendo de los
días de mayor o menor producción; es así que los días Lunes, miércoles y viernes de
mayor producción se inició a las 5:30 de la mañana hasta las 14:30 de la tarde, y los
días Martes y jueves de menor producción se inició a las 7:30 de la mañana hasta las
14:30 de la tarde.
La muestra compuesta obtenida en cada día se colocó en los envases de plástico y
de vidrio ámbar, etiquetados previamente y ubicados en una nevera portátil con hielo
en refrigeración a una temperatura de 4 ºC para su transporte al laboratorio, según lo
establecido en la norma técnica INEN 2198:98.
50
Ilustración 15: Etiqueta envases de plástico y vidrio ámbar.
El formato de las etiquetas para el proceso de toma de muestras fue el siguiente:
Formato de etiqueta para envases de plásticos y vidrio ámbar:
Fuente: Autores 2016.
Formato de etiqueta para baldes de 5 litros
Fuente: Autores 2016
Formato de etiqueta tachos plásticos:
Fuente: Autores 2016
Dia 1
PTARCMQ
Ingreso T.H
PTARCMQ
LLUMA JULIO - GEOVANNY MENDOZA
5:00 am - 14:30 pm DIA ( ) NOCHE ( )
RESPONSIBLE DE LA MUESTRA:
FECHA DEL MUESTREO:
HORA DEL MUESTREO:
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD CIENCIAS FISICA Y MATEMATICAS
TRABAJO DE TITULACION - ESTUDIO TECNICO
MUESTRA INTEGRAL COMPUESTA
UBICACION:
# DE MUESTRA:
PROCEDENCIA:
NOMBRE DEL MUESTREADOR
TEMPERATURA AMBIENTE:
CONDICIONES AMBIENTALES:
FACULTAD CIENCIAS FISICA Y MATEMATICAS
TRABAJO DE TITULACION - ESTUDIO TECNICO
MUESTRA INTEGRAL COMPUESTA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
INGRESO TANQUE DE HOMOGENIZACIONIlustración 16: Etiqueta baldes de 5 litros.
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD CIENCIAS FISICA Y MATEMATICAS
TRABAJO DE TITULACION - ESTUDIO TECNICO
MUESTRA INTEGRAL COMPUESTA
INGRESO TANQUE DE HOMOGENIZACIONIlustración 17: Etiquetas tachos plásticos.
51
Formato de etiqueta para jarras:
Fuente: Autores 2016.
4.1.4. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN
Las muestras deben ser representativas de las condiciones que existan en el punto
y hora de muestreo, debiendo tener el volumen suficiente para efectuar las
determinaciones correspondientes. Estas deben representar lo mejor posible las
características del efluente total que se descarga por el conducto que se muestrea,
debiéndose rellenar las etiquetas y la hoja de registro.
Las muestras convienen recogerse con sumo cuidado, si se quiere controlar las
características del agua residual, ya que los vertidos difieren según la hora del día. Por
ello, principalmente si se quiere tener una idea de las características de un agua
residual, se pueden recoger muestras compuestas a lo largo del día y luego analizarlas,
para tener una idea global de la carga contaminante. Si se quieren conocer las cargas
contaminantes puntuales, se puede recoger una muestra simple a una hora del día donde
se sepa o suponga que la carga contaminante del vertido es diferente48.
En el transcurso del día en cada intervalo de tiempo se recolecto alícuotas de 800
ml en un balde plástico de 5 litros, el mismo que estaba contenido dentro de un
recipiente de mayor volumen, el cual contenía hielo para la conversación de las
muestras.
48
(MANUAL DE TECNICAS ANALITICAS PARA LA DETERMINACION DE PARAMETROS FISICOQUIMICOS Y CONTAMINANTES MARINOS; COSTERAS, 2003, pág. 33)
INGRESO TANQUE DE HOMOGENIZACION
FACULTAD CIENCIAS FISICA Y MATEMATICAS
TRABAJO DE TITULACION - ESTUDIO TECNICO
MUESTRA INTEGRAL COMPUESTA
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
Ilustración 18: Etiqueta jarras.
52
Al final de la jornada de muestreo es decir a las 2:30 de la tarde, las alícuotas
recogidas en los baldes de 5 litros para cada unidad operativa fueron homogenizadas,
para después por medio de un embudo plástico colocar 2 litros de muestra en el envase
plástico y un litro en el envase de vidrio ámbar, posterior a ellos dichos envases fueron
sellados y colocados en una nevera portátil o cooler para su trasporte al laboratorio.
Para el análisis microbiológico se tomó la muestra puntual al ingreso y a la salida
de la PTAR en un frasco plástico esterilizado, esto se lo realizo una vez al día durante
los 5 días a las 11 de la mañana.
Fuente: Autores 2016.
Ilustración 20: Recolección alícuota 800ml
Ilustración 21: Toma de muestra microbiológica ingreso PTAR.
Ilustración 22: Toma de muestra microbiológica salida PTAR.
Ilustración 19: Llenado de envases plásticos y vidrio ámbar.
53
4.1.5. MANEJO DE LAS MUESTRAS
Los envases debidamente identificadas y etiquetadas con datos como: # de la
muestra, ubicación, procedencia que se tomó la muestra, fecha, hora de inicio, hora
final de la toma, y responsable del muestreo, se llenaron completamente con la muestra
homogenizada, sellándolos para evitar la contaminación de la misma.
Fuente: Autores 2016.
Existen parámetros que varían con el tiempo por lo que si no pueden evaluarse in
situ, deben preservarse mediante aditivos. Los aditivos varían según el compuesto
especifico a determinar por lo que puede ser necesario tomar varias muestras, en
nuestro caso no se utilizó ningún tipo de aditivo para la conservación de las muestras ya
que el tiempo transcurrido desde la toma hasta el traslado al laboratorio fue mínimo al
establecido en la norma técnica INEN 2198:98.
Para los parámetros físico-químicos como son: DBO, DQB, sólidos totales, hierro
total y sólidos volátiles, se utilizó envases plásticos con una capacidad de 2 litros, esto
fue por requerimiento del laboratorio de la Facultad de Ciencias Químicas – Oferta de
Servicios y Productos (OSP) de la Universidad Central del Ecuador, donde se
Ilustración 23: Etiquetado envases de plástico.
Ilustración 24: Etiquetado envases de vidrio ámbar.
54
Ilustración 25: Conservación muestras 4°C.
realizaron los análisis, mientras que para los parámetros: detergentes, aceites y grasas
se utilizaron envases de vidrio ámbar con una capacidad de 1 litro.
El transporte de las muestras se realizó en un cooler portátil con hielo, para su
conservación y se llevó al laboratorio para su respectivo análisis de los parámetros
indicados
.
Fuente: Autores 2016.
4.1.6. MEDICIONES DE CAMPO
De acuerdo con las observaciones realizadas durante la jornada de monitoreo, la
producción de aguas residuales es intermitente y variable según los días de mayor o
menor producción del Camal Metropolitano. Se realizó un muestreo integral compuesto
manual, y el aforo respectivo a las unidades antes descritas.
Al término de cada jornada diaria las muestras fueron recolectadas y almacenadas
en envases adecuados para su transporte y respectivo análisis en el laboratorio.
CAUDAL:
La información de caudales se lo hace mediante el aforo indicado anteriormente y
los datos son los siguientes:
Ilustración 26: Transporte de la muestra al laboratorio.
55
Tabla 2: Registro de caudales promedio horario que ingresan a la PTAR día de menor
faenamiento. (Jueves 04 – 02 – 2016).
HORA CAUDAL
h m3/h
7:30 2,83
8:30 12,08
10:00 18,41
12:30 25,28
14:30 1,62
Fuente: Autores 2016.
Grafico 1: Registro de caudal promedio horario en dia de menor faenamiento.
Fuente: Autores 2016
2,83
12,08
18,41
25,28
1,62 0
5
10
15
20
25
30
7:30 8:30 10:00 12:30 14:30
CA
UD
AL
(m3 /
h)
HORAS (h)
REGISTRO DE CAUDALES PROMEDIO HORARIO JORNADA DE MENOR FAENAMIENTO (JUEVES 04-02-2016)
56
Tabla 3: Registro de caudales promedio horario que ingresan a la PTAR día de mayor
faenamiento. (Viernes 05 – 02 – 2016).
HORA CAUDAL
h m3/h
7:30 19,66
8:30 36,82
10:00 44,81
12:30 30,04
14:30 1,44
Fuente: Autores 2016
Fuente: Autores 2016.
19,66
36,82
44,81
30,04
1,44 0
10
20
30
40
50
7:30 8:30 10:00 12:30 14:30
CA
UD
AL
(m3 /
h)
HORAS (h)
REGISTRO DE CAUDALES PROMEDIO HORARIO JORNADA DE MAYOR FAENAMIENTO (VIERNES 05-02-2016)
Grafico 2: Registro de caudal promedio horario en día de menor faenamiento.
57
17,98
7,13
15,64
10,65
24,21
0
5
10
15
20
25
30
LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
CA
UD
AL
(m3/h
)
DIAS
REGISTRO DE CAUDALES PROMEDIOS DIARIO QUE INGRESAN A LA PTAR (SEMANA DEL 1 DE FEBRERO AL 5 DE FEBRERO )
15.122
Tabla 4: Registro de caudales promedios diario que ingresan a la PTAR (semana del 1 de febrero
al 5 de febrero).
DIAS FECHA OLOR COLOR CAUDAL
l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol roja 4,994 17,979
MARTES 2 febrero/2016 estiércol roja 1,983 7,1381
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol roja 4,344 15,640
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 2,957 10,646
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 6,724 24,208
PROMEDIO
4,201 15,122
Fuente: Autores 2016
Grafico 3: Registro de caudal semana del 1 de febrero al 5 de febrero.
Fuente: Autores 2016
58
4.1.7. PARAMETROS MEDIDOS IN SITU
Los parámetros de pH, temperatura, sedimentación de lodos, oxígeno disuelto,
fueron medidos en campo por un equipo multi paramétrico portátil HANNA – HI9829
facilitados por la EMR-Q. Dichos parámetros fueron tomaros en el Reactor Biológico.
Los resultados se pueden observar en la Tabla 5: Datos de campo pH y Temperatura
promedio diario, semana del 1 de febrero al 5 de febrero en el Reactor Biológico.
Tabla 5: Datos de campo pH y Temperatura promedio diario, semana del 1 de febrero al 5 de
febrero en el Reactor Biológico.
DIA TEMPERATURA pH SEDIMENTACION
DE SÓLIDOS
OXIGENO
DISUELTO
°C mg/l mg/l
LUNES 23.13 7.30 600 0,67
MARTES 23,00 7.33 700 0,71
MIERCOLES 23,47 7.20 675 1,24
JUEVES 23,00 7.30 750 0,81
VIERNES 23,00 7.30 800 0,89
PROMEDIO 23.12 7.29 705 0,86
Fuente: Autores 2016
23,13 23,00
23,47
23,00 23,00
22,5
22,7
22,9
23,1
23,3
23,5
23,7
LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
TEM
PER
ATU
RA
(ºC
)
DIAS
REGISTRO DE TEMPERATURA
Grafico 4: Registro de temperatura del agua residual en el Reactor Biológico.
Fuente: Autores 2016
59
Fuente: Autores 2016
La norma Municipal que regula las descargas de aguas residuales generadas por
industrias tal es el caso del Camal Metropolitano de Quito establece un valor de pH
entre 5 a 9, en la semana de monitoreo en la PTAR se obtuvo un valor promedio de 7,3
que no excede a la norma.
4.2. PARÁMETROS ANALIZADOS EN LA PTAR POR UNIDAD OPERATIVA.
En la PTAR se tomó muestras para análisis Físico – Químico y Microbiológico
de la siguiente manera:
Análisis Físico – Químico.- Se realizó un muestreo integral compuesto, donde se
recolectaron alícuotas de muestra (800 ml) 5 veces al día cada dos horas desde las 5:30
a 14:30 para los días de mayor producción (lunes, miércoles y viernes) y de 7:30 a
14:30 para los días de menor producción (martes y jueves).
7,3 7,33 7,2 7,3 7,3
5
6
7
8
9
LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
pH
)
DIAS
REGISTRO DE pH
Grafico 5: Registro de pH del agua residual en el Reactor Biológico.
60
Análisis Microbiológico.- Se realizó un muestreo integral simple diario una sola
vez en el día a las 11:30 a.m., donde se recolectaron muestras puntuales en el Tamiz o
afluente y a la salida o efluente de la PTAR.
4.2.1. RESULTADOS DE ANALISÍS FÍSICO – QUÍMICO
Para el análisis Físico – Químico de los parámetros establecidos como se dijo
anteriormente se realizaron 3 días, lunes 1 de febrero del 2016, jueves 4 de febrero del
2016 y viernes 5 de febrero del 2016, el día lunes se analizó los siguientes parámetros:
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE METILENO (DETERGENTES
ANIONICOS), SUSTANCIAS SOLUBLES EN HEXANO (ACEITES Y GRASAS),
DBO5, DQO, SÓLIDOS TOTALES, HIERRO TOTAL y SÓLIDOS VOLÁLITES.
Mientras que el día jueves y viernes solo se analizó los parámetros DBO5, DQO y
SÓLIDOS VOLÁLITES, no se tomaron en cuenta los demás parámetros en estos dos
días ya que con los resultados obtenidos del día lunes dichos valores estaban bajo las
normas ambientales tanto del (AAN-MAE) como del (DMQ). Por tal motivo solo se
enfatizó en el análisis de eso tres únicos parámetros, que son necesarios para la
establecer la calidad del efluente y las eficiencias de remoción en cada unidad
operativa.
61
4.2.1.1. TRATAMIENTO PRIMARIO
TAMIZ
En esta unidad no se cuantifico el porcentaje de remoción de materia orgánica, así
como los demás parámetros tomados en cuenta en las otras unidades operativas, ya que
la misma no cumple la función para la cual fue diseñada, únicamente se tomaron
muestras para análisis microbiológicos puntualmente Índice de Coliformes fecales.
SEPARADOR DE SÓLIDOS.
Tabla 6: Análisis Humedad y Materia Organiza - Separador de Sólidos
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
AGUAS Y SUELOS
Humedad % 42,21
Materia Orgánica % 86,87
Fuente: (Gestion de Lodos; Simbaña & Chango, 2016, pág. 60)
62
TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN 1.
INGRESO TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN 1.
Tabla 7: Resultados Análisis de Laboratorio Ingreso Tanque de Homogenizacion 1.
DIA 1 (Lunes 01/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE
METILENO (DETERGENTES ANIONICOS) mg/l < 0,013
SUSTANCIAS SOLUBLES EN HEXANO
(ACEITES Y GRASAS ) mg/l 32.4
DBO5 mgO2/l 1559
DQO mgO2/l 3750
SÓLIDOS TOTALES mg/l 3824
HIERRO TOTAL mg/l 10.55
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 2994
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 645
DQO mgO2/l 1570
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 776
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 825
DQO mgO2/l 1660
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 861
Fuente: Autores 2016
63
4.2.1.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO.
REACTOR BIOLÓGICO.
SALIDA TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN 1 y ENTRADA REACTOR BIOLÓGICO
Tabla 8: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Tanque de Homogenizacion 1.
DIA 1 (Lunes 01/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE
METILENO (DETERGENTES
ANIONICOS)
mg/l 0.027
SUSTANCIAS SOLUBLES EN HEXANO
(ACEITES Y GRASAS) mg/l 84.4
DBO5 mgO2/l 1685
DQO mgO2/l 4850
SÓLIDOS TOTALES mg/l 15512
HIERRO TOTAL mg/l 36
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 12402
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 950
DQO mgO2/l 2070
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 776
64
Continuación Tabla 8
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 706
DQO mgO2/l 2490
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 864
Fuente: Autores 2016.
SEDIMENTADOR SECUNDARIO.
SALIDA REACTOR BIOLÓGICO e INGRESO SEDIMENTADOR SECUNDARIO
Tabla 9: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Reactor Biológico.
DIA 1 (Lunes 01/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE
METILENO (DETERGENTES ANIONICOS) mg/l 0.202
SUSTANCIAS SOLUBLES EN HEXANO
(ACEITES Y GRASAS) mg/l 23.2
DBO5 mgO2/l 2232
DQO mgO2/l 6470
SÓLIDOS TOTALES mg/l 6518
HIERRO TOTAL mg/l 16.3
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 5224
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 1745
DQO mgO2/l 6200
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 2331
65
Continuación Tabla 9
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 349
DQO mgO2/l 1460
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 984
Fuente: Autores 2016
4.2.1.3. TRATAMIENTO TERCIARIO.
TANQUE FÍSICO QUÍMICO.
SALIDA DEL SEDIMENTADOR SECUNDARIO e INGRESO TANQUE FÍSICO QUÍMICO
Tabla 10: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Sedimentador Secundario.
DIA 1 (Lunes 01/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE
METILENO (DETERGENTES ANIONICOS) mg/l <0,013
SUSTANCIAS SOLUBLES EN HEXANO
(ACEITES Y GRASAS) mg/l 3.6
DBO5 mgO2/l 27
DQO mgO2/l 124
SÓLIDOS TOTALES mg/l 512
HIERRO TOTAL mg/l 0.42
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 306
66
Continuación Tabla 10
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 349
DQO mgO2/l 1850
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 1282
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 313
DQO mgO2/l 745
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 488
Fuente: Autores 2016
SALIDA TANQUE FÍSICO QUÍMICO y EFLUENTE FINAL
Tabla 11: Resultados Análisis de Laboratorio Salida Tanque Físico Químico.
DIA 1 (Lunes 01/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
SUSTANCIAS ACTIVAS AL AZUL DE
METILENO (DETERGENTES
ANIONICOS)
mg/l 0.056
SUSTANCIAS SOLUBLES EN HEXANO
(ACEITES Y GRASAS) mg/l 24
DBO5 mgO2/l 23
DQO mgO2/l 95
SÓLIDOS TOTALES mg/l 588
HIERRO TOTAL mg/l 0.85
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 330
67
Continuación tabla 11.
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 39
DQO mgO2/l 126
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 304
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 35
DQO mgO2/l 120
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 384
Fuente: Autores 2016
Tabla 12: D.B.O5 y D.Q.O en la entrada y salida de la PTAR. (Semana del 01 al 05 de
Febrero del 2015)
Fuente: Autores 2016
4.2.2. RESULTADOS DE ANALISÍS MICROBIOLÓGICO.
Tabla 13: Análisis Microbiológico afluente y efluente PTAR.
Fuente: Autores 2016
DBO5 (mg/l) DQO (mg/l)
DIA ENTRADA
(AFLUENTE)
SALIDA
(EFLUENTE)
ENTRADA
(AFLUENTE)
SALIDA
(EFLUENTE)
LUNES 1559 23 3750 95
JUEVES 645 39 1570 126
VIERNES 825 35 1660 120
DIA AFLUENTE EFLUENTE PARÁMETRO UNIDAD
Lunes 4.9 x 105 4.6 x 10
5
INDICE DE
COLIFORMES FECALES NMP/100 ml
Martes 3.3 x 105 7.9 x 10
5
INDICE DE
COLIFORMES FECALES NMP/100 ml
Miércoles 4.9 x 105 1.6 x 10
7
INDICE DE
COLIFORMES FECALES NMP/100 ml
Jueves 3,5 x 108 5.4 x 10
6
INDICE DE
COLIFORMES FECALES NMP/100 ml
Viernes 1.6 x 107 2.3 x 10
7
INDICE DE
COLIFORMES FECALES NMP/100 ml
68
Tabla 14: Análisis Microbiológico Separador de Sólidos PTAR.
Fuente: (Gestion de Lodos; Simbaña & Chango, 2016, pág. 64)
4.3. NORMATIVIDAD ECUATORIANA EN MATERIA DE AGUAS
RESIDUALES
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA DEL ECUADOR
Capitulo Cuarto
Régimen de Competencias
Art. 264.- Los gobiernos municipales tendrán las siguientes competencias
exclusivas sin perjuicio de otras que determinen la ley:
Prestar los servicios públicos de agua potable, alcantarillado, depuración de aguas
residuales, manejo de desechos sólidos, actividades de saneamiento ambiental y
aquellos que establezcan la ley.
En el Art. 264 y 415 se menciona acerca del tratamiento de aguas residuales,
obligando a un adecuado manejo de desechos líquidos de manera que no sea perjudicial
para otras redes de agua, logrando mantener un ambiente sano conservando la calidad
del agua
AUTORIDAD AMBIENTAL NACIONAL – MINISTERIO DEL AMBIENTE (AAN-MAE).
ACUERDO MINISTERIAL 061 - PUBLICADO EN LA EDICIÓN ESPECIAL DEL REGISTRO
NO. 316 DEL 07 ABRIL DEL 2015 – ACUERDA REFORMAR EL LIBRO VI DEL TEXTO
UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA DEL MINISTERIO DEL AMBIENTE Y
MEDIANTE ACUERDO MINISTERIAL 97 - PUBLICADO EN LA EDICIÓN ESPECIAL DEL
REGISTRO NO. 316 DEL 30 DE JULIO DEL 2015 – ACUERDA EXPEDIR LOS ANEXOS
DEL TULSMA – ATICULO 1.- EXPIDASE EL ANEXO 1, REFERENTE A LA NORMA DE
CALIDAD AMBIENTAL Y DE DESCARGA DE EFLUENTE DEL RECURSO AGUA –
DISPOSICIONES GENERALES: Primera.- Los anexos en los artículos anteriores pasaran a
formar parte integrante del Libro VI del TULSMA reformado mediante el Acuerdo Ministerial 061.
DIA SEPARADOR DE
SÓLIDOS PARÁMETRO UNIDAD
Miércoles 1,1x107
INDICE DE
COLIFORMES
FECALES
NMP/100 ml
69
Anexo 1 DEL LIBRO VI DEL TULSMA - NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL Y
DE DESCARGA DE EFLUENTES: RECURSO AGUA
CAPITULO 5. DESARROLLO
5.2.3 Normas generales de descarga de afluentes al sistema de alcantarillado
5.2.3.6 Las descargas al sistema de alcantarillado provenientes de actividades sujetas a
regularización, deberán cumplir, al menos, con los valores establecidos en la TABLA
9, en la cual las concentraciones corresponden a valores medios diarios.
Tabla 15: Límites de descarga al sistema de alcantarillado público. TABLA 9.
Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo permisible
Aceites y grasas Sustancias solubles
en hexano mg/l 70,0
Explosivas o inflamables sustancias mg/l cero
Alkil mercurio
mg/l No detectable
Aluminio Al mg/l 5,0
Arsénico total As mg/l 0,1
Bario Ba mg/l 5,0
Cadmio Cd mg/l 0,02
Carbonatos CO3 mg/l 0,1
Cianuro total CN- mg/l 1,0
Cobalto total Co mg/l 0,5
Cobre Cu mg/l 1,0
Cloroformo Extracto carbón
cloroformo (ECC) mg/l 0,1
Cloro Activo Cl mg/l 0,5
Cromo Hexavalente Cr+6
mg/l 0,5
Compuestos fenólicos Expresado como
fenol mg/l 0,2
Demanda Bioquímica de
Oxígeno (5 días) D.B.O5. mg/l 250
Demanda Química de
Oxígeno D.Q.O. mg/l 500
Dicloroetileno Dicloroetileno mg/l 1,0
Fósforo Total P mg/l 15
Hierro total Fe mg/l 25,0
70
Continuación Tabla 15
Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo permisible
Hidrocarburos Totales de
Petróleo TPH mg/l 20
Manganeso total Mn mg/l 10,0
Materia flotante Visible
Ausencia
Mercurio (total) Hg mg/l 0,01
Níquel Ni mg/l 2,0
Nitrógeno Total Kjeldahl N mg/l 40
Plata Ag mg/l 0,5
Plomo Pb mg/l 0,5
Potencial de hidrógeno pH
6-9
Sólidos Sedimentables
ml/l 20
Sólidos Suspendidos Totales
mg/l 220
Sólidos totales
mg/l 1 600
Selenio Se mg/l 0,5
Sulfatos SO4= mg/l 400
Sulfuros S mg/l 1,0
Temperatura oC
< 40
Tensoactivos
Sustancias activas
al azul de
metileno
mg/l 2,0
Tricloroetileno Tricloroetileno mg/l 1,0
Tetracloruro de carbono Tetracloruro de
carbono mg/l 1,0
Sulfuros S mg/l 1,0
Compuestos organoclorados
(totales)
Concentración de
organoclorados
totales.
mg/l 0,05
Organofosforados
Concentración de
organofosforados y
carbonatos totales.
mg/l 0,1
Zinc Zn mg/l 10
Fuente: LIBRO VI - TULSMA.
4.3.1. LEY ORGÁNICA DE LA SALUD
Capítulo II DE LOS DESECHOS COMUNES, INFECCIOSOS, ESPECIALES
Y DE LAS RADIACIONES IONIZANTES Y NO IONIZANTES.
71
Art.103.Se prohíbe a toda persona, natural o jurídica, descargar o depositar aguas
servidas y residuales, sin el tratamiento apropiado, conforme lo disponga en el
reglamento correspondiente, en ríos, mares, canales, quebradas, lagunas, lagos y otros
sitios similares. Se prohíbe también su uso en la cría de animales o actividades
agropecuarias.
4.3.2. NORMAS PARA ESTUDIO Y DISEÑO DE SISTEMAS DE AGUA POTABLE Y
DISPOSICIÓN DE AGUAS RESIDUALES EX (IEOS)
Normas ecuatorianas en donde establecen criterios básicos de diseño para el
tratamiento de aguas residuales y sistemas de abastecimiento de agua potable, tomando
como referencia sistemas y procesos con tecnología adecuada.
En las normas IEOS constan de varias partes en donde se trata desde definición
de términos, etapas a considerarse en el proyecto, normas de la calidad de agua con la
concentración aceptable de las sustancias contaminantes, disposiciones específicas
acerca de los requisitos para el diseño de los equipos a emplearse en el sistema; entre
otros puntos los cuales se detallan en la mencionada norma.
Se acentúa que en 1992 el sector se descentralizó con la Ley de Descentralización
y se asignó la rectoría del sector al MIDUVI, por lo que el IEOS se fusionó con el
MIDUVI.21 De manera que actualmente usa los datos establecidos inicialmente en las
normas IEOS.
4.3.3. INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN (INEN)
Se toma como referencia la NORMA TÉCNICA ECUATORIANA (NTE) INEN
2226 (2000) acerca de la CALIDAD DEL AGUA. MUESTREO. DISEÑO DE LOS
PROGRAMAS DE MUESTREO. Establece los principios generales a ser aplicados en
el diseño de los programas de muestreo para el control de la calidad, caracterización de
la calidad e identificación de las fuentes de contaminación en el agua, incluidos los
72
sedimentos y los lodos hace mención acerca de lineamientos específicos al momento de
la toma de muestra de manera que sea significativa y los resultados no se distorsionen.
Es de gran importancia el conocimiento de manejo y conservación de las
muestras para los diferentes parámetros, ya que, de los resultados de los análisis de las
pruebas físicas químicas dependerá el sistema de tratamiento para el agua residual.
4.3.4. CÓDIGO MUNICIPAL PARA EL DISTRITO METROPOLITANO DE QUITO.
LIBRO SEGUNDO - ORDENANZA MUNICIPAL N° 213 CODIFICACIÓN DEL
TITULO V “DE LA PREVENSION Y CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE”
Art 9: NORMA TÉCNICA QUE REGULA LOS CONTAMINANTES
ASOCIADOS A DESCARGAS LÍQUIDAS INDUSTRIALES, COMERCIALES Y
DE SERVICIOS La presente norma tiene por objeto limitar la concentración de
contaminantes en los efluentes líquidos de origen industrial, comercial y de servicios,
vertidos hacia cuerpos receptores o al sistema de alcantarillado, sobre la base del
objetivo de calidad fijado para salvaguardar la salud y el bienestar de la población así
como para permitir usos adicionales de los recursos.
Tabla 16: Anexo A. Límites máximos permisibles de parámetros contaminantes
descargados a cuerpos receptores.
TABLA A. 1 : LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES POR CUERPO RECEPTOR
PARAMETRO
EXPRESADO
COMO UNIDAD LIMITE MAXIMO PERMISIBLE
ALCANTARILLADO
CAUCE DE
AGUA
ACEITES Y GRASAS A y G mg/l 50 30
ALUMINIO Al mg/l 5 5
ARSENICO As mg/l 0.1 0.1
CADMIO Cd mg/l 0.02 0.02
CAUDAL MAXIMO - l/s 1,5 veces el caudal (1)
4,5 dato
referencial
73
Continuación Tabla 16
PARAMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD LIMITE MAXIMO PERMISIBLE
CIANURO CN(-) mg/l 1 0.1
COLIFORMES FECALES MNP/100ml - Remocion >
99% (2)
COBRE Cu mg/l 1 1
CROMO
HEXAVALENTE Cr(-6) mg/l 0.5 0.5
COMPUESTOS
FENOLICOS
Expresado
como fenol mg/l 0.2 0.2
COLOR REAL Color Real unidades
de color -
Inapreciable
en dilucion:
1/20 (3)
FOSOFORO TOTAL P mg/l 15 10
HIDROCARBUROS
TOTALES TPH mg/l 20 20
MATERIA FLOTANTE Visible - Ausencia Ausencia
MANGANESO Mn mg/l 10 2
MERCURIO (TOTAL) Hg mg/l 0.01 0.005
NIQUEL Ni mg/l 2 2
ORGANOCLORADOS
TOTALES Concentracion mg/l 0.05 0.05
ORGANOFOSFORADOS
TOTALES Concentracion mg/l 0.1 0.1
PLOMO Pb mg/l 0.5 0.2
POTENCIAL DE
HIDROGENO PH 5-9 5-9
SOLIDOS
SEDIMENTABLES - mg/l 10 1
SULFUROS S mg/l 1 0.5
SULFATOS SO4 mg/l 400 1000
TEMPERATURA - ºC <40 <35
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0.5 0.5
ZINC Zn mg/l 2 2
Fuente: ORDENANZA MUNICIPAL N° 213 CODIFICACIÓN DEL TITULO V “DE LA
PREVENSION Y CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE”
74
(1) Caudal Promedio horario del sistema de alcantarillado
(2) Los regulados con descargas de coliformes fecales menores de 3000 quedan exentos de
tratamiento.
(3) La apreciación de color se estima sobre 10cm de muestra diluida.
(4) Sustancias activas al azul de metileno.
4.4. CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA AMBIENTAL.
A continuación se muestra un cuadro comparativo entre Autoridad Ambiental
Nacional – Ministerio del Ambiente (AAN-MAE) y la normativa ambiental del
Distrito Metropolitano de Quito (DMQ), de los resultados obtenidos en el laboratorio
de la semana de muestreo y datos históricos proporcionados por la PTAR – CMQ.
En la primera columna de la Tabla 17, los cuadros de color verde son los
parámetros analizados en el laboratorio, y los cuadros de color blanco aquellos
parámetros medidos mediante un equipo multi paramétrico. Para el caso de los
parámetros medidos en el laboratorio únicamente se tomó en cuenta a la salida del
Tanque Físico – Químico o efluente final, aclarando que para la DBO5, DQO y
SOLIDOS VOLATILES se sacó un promedio de los tres días analizados, mismos
valores también estaban bajo la norma, posteriormente se tabulo en la tabla. (C =
cumple, NC = no cumple).
75
Tabla 17: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ
Fuente: Autores 2016.
PARAMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD
LIMITE MAXIMO
PERMISIBLE
RESULTA
DOS
SEMANA
DEL 01
AL 05 DE
FEBRERO
DEL 2016
EN LA
PTARCM
Q
D.M.Q A.A.M-
MAE
D.M.Q A.A.M-
MAE C NC C NC
ACEITES Y
GRASAS A y G mg/l 50 70 24 • •
DEMANDA
BIOQUIMICA DE
OIXGENO (5
DIAS)
D.B.O 5 mg/l 120 250 32,33 • •
DEMANDA
QUIMICA DE
OXIGENO
D.Q.O mg/l 240 500 113,67 • •
SOLIDOS
TOTALES - mg/l - 1600 588 - - •
OXIGENO
DISUELTO O.D mg/l - 0,97 - -
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 0,85 - - •
POTENCIAL DE
HIDROGENO pH - 5-9 6-9 7,3 • •
TEMPERATURA - ºC <40 <40 29,9 • •
TURBIEDAD - NTU <40 - 26,35 • - -
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0,5 2 0,056 • •
76
Tabla 18: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ.
(Datos históricos Febrero 2015 PTAR- CMQ)
PARAMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD
LIMITE
MAXIMO
PERMISIBLE
RESULTADOS
(FEBRERO
2015 -
27/02/2015)
DMQ A.A..M -
M.A.E
D.M.Q A.A.M-
MAE C NC C NC
ACEITES Y
GRASAS A y G mg/l 50 70 5,7 • •
DEMANDA
BIOQUIMICA
DE OIXGENO (5
DIAS)
D.B.O 5 mg/l 120 250 170 • •
SOLIDOS
TOTALES - mg/l - 1600 - - - - -
OXIGENO
DISUELTO O.D mg/l - - - - - -
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL DE
HIDROGENO pH - 5-9 6-9 7,7 • •
TEMPERATURA - ºC <40 <40 20,8 • •
TURBIEDAD - NTU <40 - 35,5 • - -
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0,5 2 0,033 • •
Fuente: Autores 2016.
Tabla 19: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ.
(Datos históricos Mayo 2015 PTAR- CMQ)
PARAMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD
LIMITE
MAXIMO
PERMISIBLE RESULTADOS
(MAYO 2015 -
22/05/2015)
DMQ A.A..M
- M.A.E
D.M.Q A.A.M-
MAE C NC C NC
ACEITES Y
GRASAS A y G mg/l 50 70 <0,1 • •
DEMANDA
BIOQUIMICA
DE OIXGENO (5
DIAS)
D.B.O 5 mg/l 120 250 170 • •
DEMANDA
QUIMICA DE
OXIGENO
D.Q.O mg/l 240 500 350 • •
77
Continuación Tabla 19.
PARAMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD
LIMITE
MAXIMO
PERMISIBLE
RESULTADO
S (MAYO
2015 -
22/05/2015)
DMQ A.A..M -
M.A.E
D.M.Q A.A.M
-MAE C NC C NC
SOLIDOS
TOTALES - mg/l - 1600 - - - - -
OXIGENO
DISUELTO O.D mg/l - - - - - -
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL DE
HIDROGENO pH - 5-9 6-9 7,4 • •
TEMPERATURA - ºC <40 <40 20,6 • •
TURBIEDAD - NTU <40 - 39,3 • - -
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0,5 2 0,191 • •
Fuente: Autores 2016.
Tabla 20: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ.
(Datos históricos Agosto 2015 PTAR- CMQ)
PARAMETRO EXPRESADO
COMO UNIDAD
LIMITE
MAXIMO
PERMISIBLE
RESULTADOS
(AGOSTO
2015 -
24/08/2015)
DMQ A.A..M
- M.A.E
D.M.Q A.A.M-
MAE C NC C NC
ACEITES Y
GRASAS A y G mg/l 50 70 0,4 • •
DEMANDA
BIOQUIMICA DE
OIXGENO (5
DIAS)
D.B.O 5 mg/l 120 250 208 • •
DEMANDA
QUIMICA DE
OXIGENO
D.Q.O mg/l 240 500 351 • •
SOLIDOS
TOTALES - mg/l - 1600 - - - - -
OXIGENO
DISUELTO O.D mg/l - - - - - -
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL DE
HIDROGENO pH - 5-9 6-9 7,5 • •
TEMPERATURA - ºC <40 <40 20,5 • •
TURBIEDAD - NTU <40 - 55,8 • - -
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0,5 2 0,33 • •
Fuente: Autores 2016.
78
Tabla 21: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ.
(Datos históricos Noviembre 2015 PTAR- CMQ)
PARAMETRO EXPRESADO
COMO
UNIDA
D
LIMITE
MAXIMO
PERMISIBLE
RESULTADOS
(NOVIEMBRE
2015 -
20/11/2015)
DMQ A.A..M
- M.A.E
D.M.Q A.A.M
-MAE C NC C NC
ACEITES Y
GRASAS A y G mg/l 50 70 1,8 • •
DEMANDA
BIOQUIMICA
DE OIXGENO
(5 DIAS)
D.B.O 5 mg/l 120 250 558 • •
DEMANDA
QUIMICA DE
OXIGENO
D.Q.O mg/l 240 500 992 • •
SOLIDOS
TOTALES - mg/l - 1600 - - - - -
OXIGENO
DISUELTO O.D mg/l - - - - - -
HIERRO
TOTAL Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL
DE
HIDROGENO
pH - 5-9 6-9 7,4 •
TEMPERATUR
A - ºC <40 <40 23,9 •
TURBIEDAD - NTU <40 - 60,2 • - -
TENSOACTIVO
S MBAS (4) mg/l 0,5 2 <0,010 • •
Fuente: Autores 2016.
La
Tabla 18, Tabla 19, Tabla 20 y Tabla 21 son registros históricos de parámetros analizados
y proporcionados por la PTAR –CMQ, como se podrá observar no se tiene registros de
ciertos parámetros por el mismo hecho que no se contaba de equipos para medir dichos
parámetros. Actualmente la planta incorporo equipos multi paramétricos para tomar
mediciones de parámetros como pH, oxígeno disuelto, hierro total, temperatura.
79
CAPITULO V: EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL
TRATAMIENTO ACTUAL PARA LA DEPURACIÓN DE
AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO
DE QUITO.
5.1 EVALUACIÓN DEL TRATAMIENTO ACTUAL PARA LA DEPURACION DE
AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO.
5.1.1. GENERALIDADES
Los mataderos, las plantas de procesamiento de carne y las industrias asociadas a
la elaboración de subproductos generan gran cantidad de residuos líquidos y sólidos
con altas cargas orgánicas contaminantes acompañadas de la emisión de olores
desagradables. Las principales fuentes generadoras de residuos líquidos en los
mataderos son las aguas de lavado y las aguas provenientes de los procesos de
desangrado y eviscerado. Los desechos sólidos orgánicos se producen en los tamices,
separadores de grasas, en la limpieza de canales, establos y en la matanza de los
animales.
La principal fuente de contaminación se encuentra en las aguas residuales de los
mataderos que incluyen heces y orina, sangre, pelusa, lavazas, residuos de la carne y
grasas de las canales, alimentos no digeridos por los intestinos, las tripas de los
animales sacrificados, y a veces vapor condensado procedente del tratamiento de los
despojos.
Para el mantenimiento de unas normas de higiene adecuadas, la industria de
elaboración de productos cárnicos está obligada a utilizar grandes cantidades de agua,
lo que constituye un factor importante del costo de elaboración. Su tratamiento a
posteriori en la planta y su descarga final aumenta los gastos generales, por lo que
80
resulta esencial que se utilice el volumen mínimo de agua necesario para alcanzar unas
normas higiénicas adecuadas, así como la constante verificación del uso.
Los corrales o establos anexos a los mataderos suelen estar dotados de canales de
captación pavimentados y cubiertos. Las aguas están constituidas por los
desbordamientos de los depósitos, excrementos líquidos y las aguas para lavar los
corrales que contienen estiércol. Los corrales no cubiertos están expuestos a
inundaciones en las épocas de lluvias con la consiguiente lixiviación del propio
estiércol al sumidero. 49
5.1.2. ORIGEN DE LAS AGUAS RESIDUALES EN UN MATADERO
La naturaleza de estos desechos es de prever que varía considerablemente, según
que existan o no canales de captación, las prácticas de retirada del estiércol o la
frecuencia de los lavados, así como el grado en que los materiales de paja de las camas
y los restos de alimentos no utilizados se incorporan a la carga diaria y el grado de la
limpieza en seco inicial de los establos o de los vehículos de transporte. Cuando no se
respetan esas prácticas de limpieza, aumentará el número de coliformes y la carga
orgánica en las aguas residuales descargadas. Los excrementos se deben recoger secos
y apiñarse para formar un compost o un cúmulo de estiércol para la recogida periódica
con el fin de utilizarlo como abono agrícola.
Las actividades enumeradas anteriormente son los procesos primarios realizados
en los mataderos propiamente dichos a los que se añade quizá las operaciones de
tratamiento de subproductos que contribuyen a la carga de aguas residuales del
matadero. Conviene repetir que con la limpieza inicial en seco de los corrales en ciertos
departamentos se pueden reducir las cargas de aguas residuales.50
49
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993, pág. 67) 50
(file:///C:/Users/julio/Downloads/4885-16554-1-PB.pdf, 2008; pág. 32)
81
Piso de los locales de matanza: Muchos mataderos recogen la sangre para
elaborarla en las plantas de preparación de subproductos o venderla a fabricantes de
fertilizantes. Algunas plantas utilizan parte de la sangre para incorporarla a su harina de
carne y venden o regalan la restante. Esto reducirá sustancialmente la demanda de
oxígeno y colorantes de las aguas residuales descargadas en el alcantarillado.
Estiércol de las tripas: Se suele segregar de los desechos líquidos y se añade al
estiércol de los corrales para la preparación de composts, por separado. Los mataderos
de las ciudades pueden también deshacerse del estiércol con la basura. Una eliminación
por separado del estiércol de las tripas reduce la cantidad de sólidos sedimentables en
las aguas residuales que entran a la PTAR.
Lavazas del suelo y del equipo: Contienen en todos los departamentos sangre,
excrementos, carne, grasas y partículas de huesos.
Preparación de las canales: Las aguas con que se han lavado las canales contienen
sangre, carne y partículas de grasa de los recortes.
Eliminación de las cerdas de los porcinos:Las cerdas se aflojan en una caldera de
escaldado y se quitan raspándolas. La descarga de las aguas de la caldera y los restos de
los raspados contienen pelo, suciedad y costras de la piel de los cerdos que se añaden a
la carga de las aguas residuales.
Almacenamiento de los cueros:Los cueros recién extraídos en el piso para la
matanza se apilan con el lado de la carne hacia arriba y se espolvorean con sal. Una
pequeña cantidad de residuos de esas pilas, además de las aguas utilizadas para lavar
los suelos, van a parar al sistema de drenaje.
Cámara de refrigeración: Los desechos líquidos procedentes de esta unidad
tienen escasa importancia.
82
Limpieza de las entrañas: Después de extraer el contenido sólido, que se elimina
como desecho semisólido destinado a la preparación de compost, las entrañas se lavan
para extraerles su mucosidad por compresión o presión, se salan, secan, vuelven a salar
y envasan para el despacho. Los recortes y la mucosidad de las tripas se tratan para
recuperar las grasas y las proteínas. Las aguas residuales de las máquinas de limpieza
se descargan en los canales de captación para recuperar las grasas.
Cuarto de las tripas: La tripa o la parte muscular del estómago de los bovinos se
lava y escalda. Las aguas del lavado y del escaldado que contienen grasas y materia
suspendida se descargan en los canales de captación.
Lavandería: Las lavanderías de los mataderos grandes son de considerable
dimensión y pueden producir aguas residuales con una demanda bioquímica de oxígeno
de cinco días de 1300ppm. 51
La PTAR, recibe las aguas residuales generadas del proceso faenamiento de
ganado bovino, porcino, ovino de CMQ, así como también de corrales, dichas aguas
son previamente tratadas en la planta para su posterior descarga al alcantarillado
público. Cabe mencionar que el CMQ tiene un sistema de alcantarillado separado, es
decir las aguas generadas por faenamiento y corrales son evacuadas a la PTAR, y las
aguas residuales domesticas son evacuadas directamente al alcantarillado público.
En el CMQ existen naves de faenamiento para cada especie, la limpieza del silo
de bovinos el cual está ubicado en la parte inferior de la respectiva nave tiene una
capacidad de 1000 litros de sangre. Una vez faenados la sangre pasa a través de unos
drenajes y es procesada in situ. El proceso consiste en la evaporación del agua de los
sólidos coloidales por un cocimiento en seco, en un recipiente con chaqueta de vapor o
51
(EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE MITIGACION, DERIVADOS DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO; Cantos Cantos & Erazo Acosta, 2008, págs. 31,32)
83
por contacto directo con el vapor, los sólidos de la sangre coagulada son desecados
hasta un 57% de humedad ya sea por una separación del sólido/liquido, o por
evaporación posterior. El agua de este proceso (agua de suero) lleva una pesada carga
contaminante, el producto final que es la harina de sangre es rica en aminoácidos y se la
vende como nutriente de los criaderos de aves y de cerdos. Toda la sangre que se
obtiene del faenado de los animales de abasto es recolectada en silos para esto existe
uno para cada especie faenada sin embargo cabe indicar que la sangre de los ovinos no
es recolectada ya que esta es comercializada en la propia nave generando un foco de
contaminación. Mientras que la sangre de bovinos y porcinos unas vez que ha llenado
los silos pequeños la sangre es bombeada hacia el silo principal donde posteriormente
se la usa para elaborar harina de sangre. Cabe indicar que no existe cooker por lo que la
sangre es un gran contamínate que genera el camal para el medio ambiente. El
promedio de sangre que es recoge en un día de faenado esta alrededor de los 6000
litros. Los silos que recolectan la sangre cuando están llenos son bombeados al silo
principal que está ubicada en el área de grasería industrial.
5.1.3. VOLUMEN DE AGUA UTILIZADA QUE PUEDE REQUERIR
TRATAMIENTO
La evaluación del volumen de agua necesaria para convertir a un animal en carne,
depende obviamente del grado de tratamiento de los subproductos que se lleva a cabo
en los locales. En el extremo inferior de la escala se utiliza la cifra de 1700 litros
aproximadamente de agua por bovino procesado como pauta, con un aumento del 25
por ciento si se lleva a cabo el tratamiento de los productos no comestibles, variando en
menor cantidad en porcinos y ovinos. La demanda bioquímica de oxígeno de las aguas
residuales podría girar en torno a las 1500 ppm. Estos niveles medios parten del
84
supuesto de una recuperación máxima de los desechos en la fuente mediante una eficaz
administración y la recuperación de subproductos.
La comparación del agua y la materia contaminantes con el número de reses
sacrificadas se considera un procedimiento más satisfactorio que la tonelada de carne
elaborada ya que el peso medio de los animales varía de un país a otro y de una región
a otra, en particular en los países en desarrollo. Obviamente dos o más animales de
menor tamaño siguen requiriendo el mismo procedimiento de preparación de la carne
individual y, por consiguiente, más agua que el peso equivalente de un animal mayor. 52
La Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito
(PTAR-CMQ), trata las aguas industriales producto del proceso de faenamiento de
ganado en las instalaciones del Camal Metropolitano, ubicado en el sector de La
Ecuatoriana.
El tratamiento de las aguas residuales del Camal Metropolitano, se realiza
mediante un proceso de lodos activados convencional mezcla completa.
5.1.4. PROCESO DE LODOS ACTIVADOS CONVENCIONAL
El proceso de lodos activados es un sistema de tratamiento de las aguas residuales
en el que se mantiene un cultivo biológico formado por diversos tipos de
microorganismos de características heterótrofas y el agua residual a tratar. Los
microorganismos se alimentarán de las sustancias que lleva el agua residual para
generar más microorganismos y en el proceso se forman unas partículas fácilmente
decantables que se denominan flóculos, y que en conjunto constituyen los denominados
lodos activos o biológicos.
52
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993)
85
5.1.4.1.Principios de funcionamiento.
En el proceso de lodos activados pueden distinguirse dos operaciones claramente
diferenciadas: la oxidación biológica y la separación sólido-líquido.
La primera tiene lugar en el denominado reactor biológico o cuba de aireación,
donde vamos a mantener el cultivo biológico en contacto con el agua residual. El
cultivo biológico, denominado licor de mezcla, está formado por gran número de
microorganismos agrupados en flóculos conjuntamente con materia orgánica y
sustancias minerales. Dichos microorganismos transforman la materia orgánica
mediante las reacciones de oxidación biológica anteriormente mencionadas.
La población de microorganismos debe mantenerse a un determinado nivel,
concentración de sólidos en suspensión en el licor de mezcla (SSLM), para llegar a un
equilibrio entre la carga orgánica a eliminar y la cantidad de microorganismos
necesarios para que se elimine dicha carga.
En esta fase del proceso que ocurre en la cuba de aireación, es necesario un
sistema de aireación y agitación, que provoque el oxígeno necesario para permitir la
homogenización de la cuba y por tanto que todo el alimento llegue igual a todos los
organismos y que evite la sedimentación de los flóculos y el lodo.
Una vez que la materia orgánica ha sido suficientemente oxidada, lo que requiere
un tiempo de retención del agua en el reactor, el licor mezcla pasará al denominado
decantador secundario o clarificador. Aquí, el agua con lodo se deja reposar y por tanto,
los lodos floculados tienden a sedimentarse, consiguiéndose separar el agua clarificada
de los lodos.
86
El agua clarificada en el sedimentador secundario constituye el efluente que pasa
al proceso Físico - Químico y parte de los lodos floculados son recirculados de nuevo al
reactor biológico para mantener en el mismo una concentración suficiente de
organismos. El excedente de lodos, se extrae del sistema y se evacua hacia el
tratamiento de lodos.
Los sistemas de lodos activos se utilizan con frecuencia en el tratamiento de
aguas residuales urbanas e industriales. Funcionan por partidas o con flujo continuo.
Este último procedimiento, más utilizado en mataderos, precisa un suministro constante
de efluente. Puede eliminar más del 90 % de nitrógeno y de la DQO de las aguas
residuales de los mataderos e industrias cárnicas. Sin embargo, son caros de instalación
y su funcionamiento debe estar muy controlado, pues son sensibles a los cambios
bruscos de carga.53
5.1.4.2.Proceso de lodos activados
En función de los objetivos de calidad requeridos en el efluente, la depuración
puede consistir en la eliminación de la materia orgánica carbonada, o también llevar
asociada la reducción de la materia nitrogenada.
53
(“DISEÑO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LAS ETAPAS RIBERA Y CURTIDO PARA LA TENERÍA SAN JOSÉ”; Mecias Bustos, 2012, pág. 44)
Ilustración 27: Sistema de Lodos Activados.
87
5.1.1.1.1. Mezcla completa:
El contenido total del proceso se mezcla uniformemente. El agua residual de
entrada al proceso y los lodos recirculados, se mezclan e introducen en diversos puntos
del tanque de aireación a lo largo de un canal central.
De esta forma conseguimos que, tanto la demanda de oxígeno como la carga
orgánica sean homogéneas de un extremo al otro de la cuba de aireación. 54
5.2. SISTEMA DE ALCANTARILLADO
Los sistemas de alcantarillados pueden ser de dos tipos: convencionales o no
convencionales. En general, los convencionales han sido ampliamente utilizados,
estudiados y estandarizados. Son sistemas con tuberías de grandes diámetros que
permiten una gran flexibilidad en la operación del sistema, necesaria debido en muchos
casos a la incertidumbre en los parámetros que definen el caudal: densidad de
población y su estimación futura, a un sistema de mantenimiento inadecuado o
insuficiente, que conlleva una mayor exigencia de las normas y, por tanto, unos costos
mayores. Los sistemas no convencionales surgen como respuesta de saneamiento
básico de poblaciones con recursos económicos limitados, pero son sistemas poco
flexibles que requieren una mayor definición y control de los caudales, de un
mantenimiento intensivo y, más importante aún que la parte tecnológica, necesitan una
cultura de la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones que
éstos pueden tener.
54
("ANALISIS Y EVALUACIÓN DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA LA EMPRESA TEIMSA-AMBATO"; Freire Espín, 2012, pág. 34)
88
Los sistemas de alcantarillados convencionales se clasifican así, según el tipo de
agua que conduzcan:
Alcantarillado separado.- Un sistema de alcantarillado separado es aquel en el
cual se independiza la evacuación de las aguas residuales y lluvias. Se tiene
entonces:
- Alcantarillado sanitario.- Es el sistema de recolección diseñado para recolectar
exclusivamente las aguas residuales domésticas e industriales. Es la red
generalmente de tuberías, a través de la cual se deben evacuar en forma rápida y
segura las aguas residuales municipales (domésticas o de establecimientos
comerciales) hacia una planta de tratamiento y finalmente a un sitio de vertido
donde no causen daños ni molestias
- Alcantarillado pluvial.- El alcantarillado de aguas lluvias está conformado por
el conjunto de colectores y canales necesarios para evacuar la escorrentía
superficial producida por la lluvia. Inicialmente el agua se capta a través de los
sumideros en las calles y las conexiones domiciliarias, y se lleva a una red de
tuberías que van ampliando su sección a medida que aumenta el área de drenaje.
Posteriormente, estos colectores se hacen muy grandes y entregan su caudal a
una serie de canales de aguas lluvias, los que harán la entrega a un receptor
final, como un río, un lago, un embalse o el mar.
Alcantarillado combinado.- Es el sistema que capta y conduce simultáneamente
el 100% de las aguas de los sistemas y este puede ser :
89
- Sanitario y pluvial, pero que dada su disposición dificulta su tratamiento
posterior y causa serios problemas de contaminación al verterse a cauces
naturales.
Unir las aguas residuales con las aguas lluvias, es decir, un alcantarillado
combinado, es una solución económica inicial desde el punto de vista de la
recolección, pero no lo será tanto cuando se piense en la solución global de
saneamiento que incluye la planta de tratamiento de aguas residuales, ya que
este caudal combinado es muy variable en cantidad y calidad, lo cual genera
perjuicios en los procesos de tratamiento. Se debe procurar entonces, hasta
donde sea posible, una solución separada al problema de la conducción de aguas
residuales y aguas lluvias.55
5.2.1. SISTEMA DE ALCANTARILLADO INTERNO DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO.
“Plano Alcantarillado interno CMQ. (VER ILUSTRACION – ANEXO B)”
Previo una inspección se pudo determinar que el CMQ cuenta con un sistema de
alcantarillado combinado, el cual recoge las aguas residuales domésticas y pluviales, la
misma que tiene una longitud aproximada de 500 m, un diámetro de 300 mm de PVC
estructurada y una presión de trabajo de 120 PSI, así mismo un sistema de
alcantarillado sanitario el cual recoge las aguas residuales procedentes de los corrales,
naves de faenamiento, con una longitud aproximadamente de 1.2 Km un diámetro de
300 mm de PVC estructurada y una presión de trabajo de 120 PSI, las mismas que son
conducidas para su depuración en la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales.
55
(Catedra de la Asignatura de "Alcantarillado" - Septimo Nivel; Latorre, 2014, pág. 14)
90
Las tuberías para el sistema de alcantarillado se rigen a la norma INEN del
CODIGO ECUATORIANO DE LA CONSTRUCCION; Octava Parte; SISTEMAS DE
ALCANTARILLADO, ARTÍCULO 5.2: Red de Tuberías y Colectores (INEN, 1992).
5.3. ESTIMACION DE CAUDALES GENERADOS.
5.3.1. DATOS DE PRODUCCIÓN
El Camal Metropolitano de Quito durante la semana faena los siguientes animales:
LUNES: Ganado bovino, porcino y ovino.
MARTES: Ganado bovino y porcino
MIERCOLES: Ganado bovino, porcino y ovino.
JUEVES: Ganado porcino.
VIERNES: Ganado bovino, porcino y ovino.
Tabla 22: Producción diaria de Faenamiento en el CMQ.
Fuente: PTAR-CMQ.
5.3.2. CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES
Se realizaron aforos 5 días consecutivos, iniciando el Lunes 01 de febrero de 2016 hasta el
viernes 05 de febrero del 2016, ejecutando un aforo cada 5 minutos, en cada periodo de
tiempo de 2 horas, los mismos que fueron tomados al ingreso del Tamiz o afluente de la
PTAR, en el ingreso al Reactor Biológico, y a la salida del Físico Químico, para el mismo
Descripción del
Producto
Producción Diaria
Unidad Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes
Faenamiento de
ganado bovino u 400 40 370 _ 400
Faenamiento de
ganado porcino u 200 300 250 300 250
Faenamiento de
ganado ovino u 150 _ 200 _ 200
91
se utilizó un balde plástico de 20 litros de capacidad y un cronometro para tomar el tiempo
de llenado, obteniendo un caudal promedio diario.
Tabla 23: Registro de datos promedio del caudal que ingresa a la PTAR mediante aforos
Fuente: Autores 2016.
5.3.3. AFOROS VOLUMÉTRICOS
Tomando en cuenta la hora de inicio de las actividades de producción en el CMQ,
para los días lunes, miércoles y viernes iniciaba a las 5:00 de la mañana dichas
actividades, ingresando el caudal a la PTAR a las 5:30 de la mañana, tomando esta hora
como partida para los aforos, realizando 5 aforos en intervalos de 2 horas. Y para los
días martes y jueves que las actividades de producción iniciaban las 7:00 de la mañana,
ingresando el caudal a la PTAR a las 7:30 procediendo de igual forma que lo anterior
mente mencionado, las actividades de producción durante la semana terminan a las
13:00, registrándose ingreso de caudal a la planta hasta las 14:00 aproximadamente.
5.3.3.1.ENTRADA TANQUE DE HOMOGENIZACION o AFLUENTE
En el momento de realizar los aforos en esta unidad, pudimos observar que no se
podía realizar un aforo volumétrico a diferencia de las otras unidades.
DIAS FECHA OLOR COLOR CAUDAL
l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol Roja 5.111 18.400
MARTES 2 febrero/2016 estiércol Roja 2.351 8.462
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol Roja 4.770 17.173
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 3.345 12.043
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 7.377 26.556
PROMEDIO
4.591 16.527
92
Para el cálculo del caudal en esta unidad se optó por el método de vertederos de
pared delgada con contracción, de la misma manera se tomó 5 mediciones en cada
intervalo de tiempo.
CARGA HIDRAULICA DE AGUA DIARIO:
Para cada día se tomaron 5 alturas de carga hidráulica en cada periodo de tiempo
de 2 horas en el ingreso a la PTAR (tamiz), obteniendo al día un promedio de dichas
alturas.
DIA 1
Tabla 24: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 1 (Tanque de Homogenizacion 1).
HORA ALTURAS VERTEDERO h(cm)
1 5:30 2,424
2 7:30 1,778
3 10:00 1,536
4 12:00 1,484
5 14:00 2,676
PROMEDIO 1,9796
Fuente: Autores 2016.
DIA 2
Tabla 25: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 2 (Tanque de Homogenizacion 1).
Fuente: Autores 2016.
HORA ALTURAS VERTEDERO h(cm)
1 7:30 0,3
2 9:00 1,1
3 11:00 1,66
4 13:00 2,08
5 14:00 0,22
PROMEDIO 1,072
93
DIA 3
Tabla 26: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 3 (Tanque de Homogenizacion 1).
HORA ALTURAS VERTEDERO h(cm)
1 5:30 2,22
2 7:30 2,44
3 10:00 2,86
4 12:00 0,882
5 14:00 0,62
PROMEDIO 1,8044
Fuente: Autores 2016.
DIA 4
Tabla 27: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 4 (Tanque de Homogenizacion 1).
Fuente: Autores 2016.
DIA 5
Tabla 28: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 5 (Tanque de Homogenizacion 1).
HORA ALTURAS VERTEDERO h(cm)
1 5:30 2,1
2 7:30 3,18
3 10:00 3,62
4 12:00 2,78
5 14:00 0,37
PROMEDIO 2,41
Fuente: Autores 2016.
HORA ALTURAS VERTEDERO h(cm)
1 7:30 0,58
2 9:00 1,52
3 11:00 2,01
4 13:00 2,48
5 14:00 0,4
PROMEDIO 1,398
94
PROMEDIO ALTURAS SEMANAL ENTRATA T.H
Para el modelo de cálculo tomamos los datos del día 1 (lunes 01 de febrero del
2016)
Fuente: (Hidraulica general. Volumen 1; Sotelo Avila, 1982, pág. 7)
Promedio H =Σ(`Promedios h horarios)
5
Promedio H =9,898
5
𝐏𝐫𝐨𝐦𝐞𝐝𝐢𝐨 𝐇 = 𝟏, 𝟗𝟕𝟗 𝐜𝐦
Luego:
𝐶𝑑 = 0,602 + 0,083 ℎ
𝑝
𝑄 = 2/3√2𝑔𝐶𝑑𝐿𝐻2/3
Donde:
L = 1,00 m
Cd = variable
P= indefinido
H= variable
g= 9,81 m/s2
𝐶𝑑 = 0,602 + 0,083 0,01979
0,3= 0,01979
𝑄 =2
3√2𝑔(0,609)(1)(0,01970)23
= 17,979 𝑚3/ℎ
Ilustración 28: Vertedero de cresta delgada sin contracción.
95
Tabla 29: Calculo del caudal día lunes 01 de febrero del 2016.
Fuente: Autores 2016.
Tabla 30: Aforos volumétricos Caudales entrada Tanque de Homogenización.
DIAS FECHA OLOR COLOR CAUDAL
l/s m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol roja 4,994 17,979
MARTES 2 febrero/2016 estiércol roja 1,983 7,1381
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol roja 4,344 15,640
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 2,957 10,646
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 6,724 24,208
PROMEDIO
4,201 15,122
Fuente: Autores 2016.
5.3.3.2.SALIDA TANQUE DE HOMOGENIZACION O INGRESO REACTOR
BIOLÓGICO.
Para el cálculo del caudal en esta unidad utilizamos el método volumétrico, el
método consiste en tomar el tiempo que demora en llenarse un recipiente de volumen
conocido. Se divide el volumen en litros entre el tiempo promedio en segundos
obteniéndose el caudal el litros sobre segundos.
Con esta fórmula se hallara el caudal:
𝐐 =𝐕
𝐭
Donde:
Q = caudal.
V= Volumen balde (20 litros).
t = tiempo de llenado.
P H Cd Q
m m
m3/s m
3/h
0,3 0,01979 0,607 0,0050 17,979
96
DIA 1
Tabla 31: Registro de caudales salida tanque de Homogenizacion (día 1).
HORA CAUDAL (l/s)
1 5:30 0,00
2 7:30 3,10
3 10:00 10,98
4 12:00 11,61
5 14:00 12,08
PROMEDIO 9,44
Fuente: Autores 2016.
DIA 2:
Tabla 32: Registro de caudales salida tanque de Homogenizacion (día 2).
HORA CAUDAL (l/s)
1 7:30 0,00
2 9:00 6,12
3 11:00 11,98
4 13:00 12,02
5 14:00 11,68
PROMEDIO 10,449
Fuente: Autores 2016.
DIA 3:
Tabla 33: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 3).
HORA CAUDAL (l/s)
1 5:30 0,00
2 7:30 9,70
3 10:00 23,50
4 12:00 10,43
5 14:00 11,98
PROMEDIO 13,904
Fuente: Autores 2016.
97
DIA 4:
Tabla 34: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 4).
HORA CAUDAL (l/s)
1 7:30 0,00
2 9:00 9,53
3 11:00 10,86
4 13:00 12,15
5 14:00 12,18
PROMEDIO 11,179
Fuente: Autores 2016.
DIA 5:
Tabla 35: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 5).
HORA CAUDAL (l/s)
1 5:30 12,20
2 7:30 11,86
3 10:00 12,42
4 12:00 12,42
5 14:00 12,38
PROMEDIO 12,25
Fuente: Autores 2016.
CAUDAL SEMANAL SALIDA TANQUE DE HOMOGENIZACION
𝑸 =𝚺(`𝑷𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐𝒔 𝑸 𝒅𝒊𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔)
𝟓
𝑄 =57.229
5
𝑸 = 𝟏𝟏. 𝟒𝟒𝟔𝒎𝟑
𝒉
98
Tabla 36: Aforos volumétricos Caudales salida Tanque de Homogenización
DIAS DE
MUESTREO FECHA OLOR COLOR
CAUDAL
l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol roja 2.623 9.443
MARTES 2 febrero/2016 estiércol roja 2.903 10.449
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol roja 3.862 13.904
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 3.105 11.179
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 3.404 12.254
PROMEDIO
3.179 11.446
Fuente: Autores 2016.
5.3.3.3.SALIDA TANQUE FÍSICO QUÍMICO O EFLUENTE FINAL.
Para el cálculo del caudal al igual que la anterior unidad, se siguió el mismo
procedimiento:
Con esta fórmula se hallara el caudal:
𝑸 =𝑽
𝒕
Donde:
Q = caudal.
V= Volumen balde (20 litros).
t = tiempo
DIA 1:
Tabla 37: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 1).
HORA CAUDAL (l/s)
1 5:30 0,00
2 7:30 0,00
3 10:00 0,00
4 12:00 4,95
5 14:00 5,37
PROMEDIO 5,159
Fuente: Autores 2016.
99
DIA 2:
Tabla 38: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 2).
HORA CAUDAL (l/s)
1 7:30 0,00
2 9:00 3,06
3 11:00 6,64
4 13:00 5,14
5 14:00 5,21
PROMEDIO 5.012
Fuente: Autores 2016.
DIA 3:
Tabla 39: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 3).
HORA CAUDAL (l/s)
1 5:30 0,00
2 7:30 14,43
3 10:00 1,91
4 12:00 4,50
5 14:00 16,84
PROMEDIO 9,421
Fuente: Autores 2016.
DIA 4:
Tabla 40: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 4).
HORA CAUDAL (l/s)
1 7:30 0,00
2 9:00 25,00
3 11:00 3,28
4 13:00 26,88
5 14:00 33,36
PROMEDIO 22,132
Fuente: Autores 2016.
100
DIA 5:
Tabla 41: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 5).
HORA CAUDAL (l/s)
1 5:30 0,00
2 7:30 1,99
3 10:00 0,48
4 12:00 2,02
5 14:00 33,36
PROMEDIO 9,461
Fuente: Autores 2016.
CAUDAL SEMANAL ENTRADA FÍSICO QUÍMICO
Q =Σ(`Promedios Q diarios)
5
Q =51,196
5
𝐐 = 𝟏𝟎, 𝟐𝟑𝟗𝐦𝟑
𝐡
Tabla 42: Aforos volumétricos Caudales salida Físico - Químico
Fuente: Autores 2016.
DIAS DE
MUESTREO FECHA OLOR COLOR
CAUDAL
l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 - Café claro 1.433 5.159
MARTES 2 febrero/2016 - Café claro 1.392 5.012
MIERCOLES 3 febrero/2016 - Café claro 2.620 9.432
JUEVES 4 febrero/2016 - Café claro 6.148 22.132
VIERNES 5 febrero/2016 - Café claro 2.628 9.461
PROMEDIO
2.844 10.239
101
5.3.4. GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Y CONSUMO DE AGUA.
Tabla 43: Residuos sólidos anuales y cantidad de agua diario. PTAR-CMQ
Fuente: Autores 2016.
5.3.5. USOS DEL AGUA PARA CONSUMO INTERNO
56 En un matadero y aún más las instalaciones para subproductos requieren
amplias cantidades de agua potable. En un matadero se necesitan de 1000 a 1200 litros
de agua por res procesada y en una instalación de elaboración de subproductos hasta el
doble de esta cantidad. Estas cifras serian aún mayores si se necesitaran locales
anormalmente grandes para mantener el ganado y para servicios auxiliares. Muchas
autoridades exigen un almacenamiento de agua “en el lugar” para el consumo normal
de un día. Los mataderos deberán contar con las instalaciones necesarias (tanques
56
: (" EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE
MITIGACIÓN DERIVADOS DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO"; Cantos &
Erazo, 2008, pág. 32)
Animal Residuos Sólidos Cantidad de agua diario
Tipo Peso (kg) Q(l)
Bovino
Estiércol 271628
800
C Ruminal 3967196
Pieles 2501835
Cabezas 1644063
Vísceras 2859240
Decomisos 60044
Sangre 715525
Ovino
Estiércol 25411
600
Cabezas 39932
C Ruminal 25411
Patas 116165
Vísceras 116165
Decomisos 2904
Sangre 18877
Porcino
Estiércol 47803
600
Cerdas 34460
Unto o Grasa 67202
Pezuñas 13856
Vísceras 270192
Decomisos 34640
Sangre 207147
102
elevados o cisternas) para disponer de agua potable a presión suficiente a fin de
garantizar el beneficio adecuado de los animales. Los requerimientos mínimos son:
• 500 litros por bovino;
• 300 litros por porcino;
• 250 litros por ovino o caprino.
103
Tabla 44: Consumo y requerimiento de agua por especie faenada en CMQ.
Fuente: Autores 2016.
Tabla 45: Caudal diario de aguas residuales generadas en el CMQ.
Fuente: Autores 2016.
ESPECIE CONSUMO DE AGUA POR RES
REQUERIMIENTO
DE AGUA POR RES
COSUMO DE
AGUA POR
RES
Unidad Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes PROMEDIO Litros m3/semana
Faenamiento de
ganado bovino u 400 40 370 0 400 302,5 800 242
Faenamiento de
ganado porcino u 200 300 250 300 250 260 600 156
Faenamiento de
ganado ovino u 150 0 200 0 200 175 600 105
ESPECIE Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes
Requerimiento de agua por
especie
m3/día m
3/día m
3/día m
3/día m
3/día m
3
GANADO BOVINO 320 32 296 0 320 0.8
GANADO PORCINO 120 180 150 180 150 0.6
GANADO OVINO 90 0 120 0 120 0.6
104
Tabla 46: Caudal diario de aguas residuales que ingresan a la PTAR.
UNIDADES Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes
m3/mes 15900 6360 16980 5400 17700
m3/día 530 212 566 180 590
m3/h 22.08 8.83 23.58 7.50 24.58
l/s 6.134 2.454 6.551 2.083 6.829
Fuente: Autores.
Cabe mencionar que las tablas: Tabla 44,Tabla 45, Tabla 46 corresponden a
valores obtenidos en base a datos o información proporcionados por funcionarios del
CMQ.
5.4. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES.
El tratamiento biológico de aguas residuales es un proceso que parece simple en
la superficie ya que utiliza procesos naturales para ayudar a la descomposición de
sustancias orgánicas, pero en realidad, es un proceso complejo que se ubica en la
intersección de la biología y bioquímica, y que no es comprendido en su totalidad.
Los tratamientos biológicos dependen de las bacterias, nematodos y otros
pequeños organismos que descomponen los residuos orgánicos mediante procesos
celulares normales. Las aguas residuales contienen generalmente una colección de
materia orgánica, compuesta por residuos, desechos y alimentos parcialmente
digeridos. También pueden contener organismos patógenos, metales pesados y toxinas.
El objetivo del tratamiento biológico de aguas residuales es la creación de un
sistema en el que los productos de la descomposición puedan ser fácilmente recogidos
para su adecuada eliminación. Los científicos han sido capaces de controlar y
perfeccionar los procesos biológicos aerobios y anaerobios para lograr la eliminación
óptima de las sustancias orgánicas existentes en las aguas residuales.
105
Estos tipos de tratamientos se utilizan en todo el mundo porque son eficaces y
económicos en comparación con muchos otros procesos de tipo mecánico o químico.
El tratamiento biológico de aguas residuales es a menudo un proceso de
tratamiento secundario, usado para remover los materiales remanentes luego de
efectuado un tratamiento primario. En el proceso de tratamiento primario del agua, se
eliminan de las aguas residuales los sedimentos o sustancias pesadas.57
5.5.1. AMPLIO RANGO DE PROCESOS BIOLÓGICOS.
Los procesos biológicos utilizados para el tratamiento de aguas residuales
incluyen aplicaciones superficiales, como son los sistemas de disposición en tanques
sépticos o aerobios; una amplia variedad de tipos de aireación, incluyendo la aireación
superficial y por rociado; procesos de lodos activados; estanques y lagunas; filtros
percoladores; y digestión anaeróbica. Los humedales construidos y diversos tipos de
filtración también son considerados procesos de tratamiento biológico
Estos tipos de métodos de tratamiento de aguas residuales pueden dividirse
generalmente en procesos anaerobios y procesos aerobios. Por “aerobio” se entiende a
un proceso en el que el oxígeno está presente, mientras que el término anaerobio
describe un proceso biológico en que el oxígeno está ausente. 58
5.5.2. TRATAMIENTO AEROBIO DE AGUAS RESIDUALES
Los procesos de tratamiento aerobios de aguas residuales incluyen diversos tipos
de tratamiento como son los de lodos activados, zanjas de oxidación, filtros
percoladores, tratamientos basados en lagunas y en la digestión aerobia. Los sistemas
de aireación difusa, por ejemplo, ayudan a maximizar la transferencia de oxígeno y
minimizar los olores a medida que las aguas residuales son tratadas. La aireación es una 57
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 199) 58
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 201)
106
de las primeras etapas del tratamiento debido a que las útiles bacterias y otros
organismos necesitan oxígeno para descomponer las sustancias orgánicas existentes en
las aguas residuales a tratar.
Un buen ejemplo de un método de tratamiento aerobio es el proceso de lodos
activados. Se trata de un tratamiento biológico ampliamente probado utilizado para el
tratamiento secundario de aguas residuales domésticas e industriales. Es muy adecuado
para el tratamiento de flujos de residuos ricos en contenido orgánico o biodegradable y
se usa para tratar las aguas residuales municipales; las aguas residuales generadas por el
procesamiento de pulpa y papel o las provenientes de las industrias alimenticias como
es el caso del procesamiento de la carne; y para el tratamiento de los desechos de las
industrias que elaboran corrientes de residuos que contienen moléculas de carbono.59
5.5.3. TRATAMIENTO ANAEROBIO
Por el contrario, el tratamiento anaerobio utiliza bacterias para ayudar a que el
material orgánico se degrade en un ambiente sin oxígeno. Las lagunas y los tanques
sépticos se encuentran entre los distintos métodos de tratamiento anaerobio. El
tratamiento anaeróbico más conocido es la digestión anaeróbica, que se utiliza para el
tratamiento de alimentos y efluentes provenientes de la elaboración de bebidas, de las
aguas residuales municipales, efluentes químicos y el tratamiento de residuos agrícolas.
La digestión anaerobia también puede producir biogás, que es un complemento
cada vez más importante y valioso del tratamiento de aguas residuales. Permite a los
usuarios generar una fuente de ingresos a partir del aprovechamiento de los residuos.
El tipo de tratamiento biológico seleccionado para el tratamiento de las aguas
residuales, ya sea aerobio o anaerobio — depende de una amplia gama de factores,
59
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 203)
107
como por ejemplo el cumplimiento de regulaciones ambientales relacionadas con la
composición del agua descargada a las aguas superficiales como lagos, ríos o arroyos.60
5.5.4. OTROS TRATAMIENTOS
Otros tratamientos como la cloración y la adsorción por carbón activado, se
utilizan generalmente como tratamientos adjuntos a los tratamientos biológicos. Las
tecnologías basadas en el uso de membranas, tales como la ósmosis inversa y
ultrafiltración, pueden utilizarse en combinación con diferentes tipos de tratamientos
biológicos.
Puede haber casos en que los tratamientos biológicos contribuyen a la
contaminación. Esto ocurre cuando el proceso no elimina suficiente material orgánico
de las aguas residuales. Cuando se descarga esta agua tratada nominalmente,
proporciona nutrientes, como nitrógeno o fósforo, a los microorganismos que tienen
una presencia natural lo que les permite consumir demasiado oxígeno del ambiente
circundante, contribuyendo a la eutrofización, una condición perjudicial al medio
ambiente y que puede conducir a la muerte de peces y a las floraciones abundantes de
algas.
Los investigadores siguen experimentando con el agregado de elementos o
procesos a los métodos convencionales de tratamiento biológico de aguas residuales
con el fin de optimizar los aspectos del proceso. Por ejemplo, investigadores
finlandeses han añadido sulfato de hierro a las aguas residuales antes del tratamiento
biológico para reducir el fósforo en aguas residuales difíciles de tratar provenientes de
molinos de pulpa. Otros investigadores utilizan luz ultravioleta para eliminar sustancias
complicadas como es el caso de los residuos químicos y compuestos farmacéuticos. 61
60
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 411) 61
(https://www.rwlwater.com/que-es-el-tratamiento-biologico-de-aguas-residuales/?lang=es; Daily, 2015)
108
5.6. REDISEÑO DE LAS UNIDADES OPERATIVAS DE LA PTAR – CMQ.
Para el cálculo del rediseño de la PTAR se basó en el modelo de METCALF &
EDDY, por considerar un modelo de cálculo apropiado para el proceso de lodos
activados, el mismo considera algunos datos de partida o parámetros conocidos fáciles
de identificar o determinar mediante el cálculo, de igual manera se asume ciertos
valores, nos da la pauta para escoger los mismos en base a las características y
condiciones de la planta que queremos rediseñar.
Se tomó como referencia varios autores y tesis que tratan sobre el diseño de
plantas de tratamiento de aguas residuales, obrando por el modelo de METCALF &
EDDY por lo descrito anteriormente.
5.6.1. TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN
62 El volumen requerido para el tanque de homogeneización o compensación se
determina mediante un diagrama de los caudales a tratar, en el cual se representa el
volumen de afluente acumulado a lo largo del día. El caudal medio diario, también
representado en el mismo diagrama, es la pendiente de la línea recta trazada desde el
origen hasta el punto final del diagrama.
Para determinar el volumen necesario, se traza una recta paralela a la que define
el caudal medio diario, tangente a la curva de caudales acumulados. El volumen
requerido es igual a la distancia vertical existente entre el punto de tangencia y la línea
recta que representa el caudal medio. Si una parte de la curva de caudales acumulados
está situada por encima de la línea que representa el caudal medio, el diagrama
acumulado debe limitarse con dos líneas paralelas a la del caudal medio y tangente a las
62
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez Gutierréz & Pérez Olmo, 2007, pág. 48)
109
dos curvas del Diagrama. El volumen requerido en este caso es igual a la distancia
vertical existente entre las dos tangentes.
110
Tabla 47: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Lunes 01-02-2016).
LUNES 01 -02 - 2016
DATOS DE ENTRADA PARA CURVA DE MASAS ANÁLISIS VOLUMÉTRICO
Hora Minutos Minutos
acumulados
Caudal
(m³/s)
Caudal
(m³/h)
Caudal
(m³/min)
Volumen
(m³)
Volumen
acum.
(m³)
Volumen
Entrada
(m³)
Caudal
Proceso
(m³/h)
Caudal
Proceso
(m³/min)
Volumen
Proceso
(m³)
Volumen
Almac.
(m³)
0:00:00 0,00
0,00 0,00 0,00 0,00 67,16 67,16 67,16 20,00 0,33 0,00 67,16
5:30:00 330,00
330,00 0,01 24,42 0,41 158,88 158,88 158,88 20,00 0,33 2,00 158,88
8:00:00 150,00
480,00 0,00 15,30 0,26 137,85 296,73 296,73 20,00 0,33 2,00 296,73
10:00:00 120,00
600,00 0,00 12,27 0,20 149,50 446,23 446,23 20,00 0,33 2,00 446,23
12:30:00 150,00
750,00 0,00 11,65 0,19 280,07 726,30 726,30 20,00 0,33 2,00 726,30
14:00:00 90,00
840,00 0,01 28,36 0,47 0,00 726,30 726,30 20,00 0,33 2,00 726,30
Fuente: Autores 2016.
111
Grafico 7: Curva Caudal vs Tiempo. (Lunes 01-02-2016.)
Fuente: Autores 2016.
Volumen T.H (Lunes) = 260m3
Fuente: Autores 2016.
0,00
10,00
20,00
30,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Cau
dal
(m
³/h
)
Tiempo (segundos)
Caudal vs Tiempo Lunes 01/02/2016
0,000
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
800,000
0:0
0:0
0
2:2
4:0
0
4:4
8:0
0
7:1
2:0
0
9:3
6:0
0
12
:00
:00
14
:24
:00
16
:48
:00
Vo
lum
en
Acu
mu
lad
o (
m³)
Tiempo (h)
Curva de Masa Lunes 01/02/2016
Grafico 6: Curva de Masa. (Lunes 01-02-2016.)
112
Tabla 48: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Martes 02-02-2016)
MARTES 02 -02 - 2016
DATOS DE ENTRADA PARA CURVA DE MASAS ANÁLISIS VOLUMÉTRICO
Hora Minutos Minutos
acumulados
Caudal
(m³/s)
Caudal
(m³/h)
Caudal
(m³/min)
Volumen
(m³)
Volumen
acum.
(m³)
Volumen
Entrada
(m³)
Caudal
Proceso
(m³/h)
Caudal
Proceso
(m³/min)
Volumen
Proceso
(m³)
Volumen
Almac.
(m³)
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,90 2,90 2,90 20,00 0,33 2,00 2,90
5:30:00 330,00 330,00 0,00 1,05 0,02 33,89 33,89 33,89 20,00 0,33 2,00 33,89
8:00:00 150,00 480,00 0,00 7,42 0,12 106,06 139,96 139,96 20,00 0,33 2,00 139,96
10:00:00 120,00 600,00 0,00 13,79 0,23 207,33 347,29 347,29 20,00 0,33 2,00 347,29
12:30:00 150,00 750,00 0,01 19,38 0,32 140,30 487,58 487,58 20,00 0,33 2,00 487,58
14:00:00 90,00 840,00 0,00 0,66 0,01 0,00 487,58 487,58 20,00 0,33 2,00 487,58
Fuente: Autores 2016.
113
0,00
50,00
100,00
150,00
200,00
250,00
300,00
350,00
400,00
450,00
500,00
550,00
0:0
0:0
0
2:2
4:0
0
4:4
8:0
0
7:1
2:0
0
9:3
6:0
0
12
:00
:00
14
:24
:00
16
:48
:00
Vo
lum
en
Acu
mu
lad
o (
m³)
Tiempo (h)
Curva de Masa Martes 02/02/2016
Fuente: Autores 2016.
Volumen T.H (Martes) = 235m3
Fuente: Autores 2016.
0,00
10,00
20,00
100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Cau
dal
(m
³/h
)
Tiempo (c/5minutos)
Caudal vs Tiempo Martes 02/02/2016
Grafico 8: Curva de Masa. (Martes 02-02-2016.)
Grafico 9: Curva Caudal vs Tiempo. (Martes 02-02-2016.)
114
Tabla 49: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Miércoles 03-02-2016).
MIERCOLES 03 -02 - 2016
DATOS DE ENTRADA PARA CURVA DE MASAS ANÁLISIS VOLUMÉTRICO
Hora Minutos Minutos
acumulados
Caudal
(m³/s)
Caudal
(m³/h)
Caudal
(m³/min)
Volumen
(m³)
Volumen
acum.
(m³)
Volumen
Entrada
(m³)
Caudal
Proceso
(m³/h)
Caudal
Proceso
(m³/min)
Volumen
Proceso
(m³)
Volumen
Almac.
(m³)
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 58,81 58,81 58,81 20,00 0,33 2,00 58,81
5:30:00 330,00 330,00 0,01 21,38 0,36 184,20 184,20 184,20 20,00 0,33 2,00 184,20
8:00:00 150,00 480,00 0,01 24,67 0,41 280,13 464,32 464,32 20,00 0,33 2,00 464,32
10:00:00 120,00 600,00 0,01 31,36 0,52 229,27 693,59 693,59 20,00 0,33 2,00 693,59
12:30:00 150,00 750,00 0,00 5,32 0,09 59,19 752,78 752,78 20,00 0,33 2,00 752,78
14:00:00 90,00 840,00 0,00 3,13 0,05 0,00 752,78 752,78 20,00 0,33 2,00 752,78
Fuente: Autores 2016.
115
0,00
10,00
20,00
30,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Cau
dal
(m
³/h
)
Tiempo (c/5minutos)
Caudal vs Tiempo Miercoles 03/02/2016
Grafico 11: Curva Caudal vs Tiempo. (Miércoles 03-02-2016.)
Fuente: Autores 2016.
Volumen T.H (miércoles) = 290m3
Fuente: Autores 2016
0,00
100,00
200,00
300,00
400,00
500,00
600,00
700,00
800,00
0:0
0:0
0
2:2
4:0
0
4:4
8:0
0
7:1
2:0
0
9:3
6:0
0
12
:00
:00
14
:24
:00
Vo
lum
en
Acu
mu
lad
o (
m³)
Tiempo (h)
Curva de Masa Miercoles 03/02/2016
Grafico 10: Curva de Masa. (Miércoles 03-02-2016.)
116
Tabla 50: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Jueves 04-02-2016).
JUEVES 04 -02 - 2016
DATOS DE ENTRADA PARA CURVA DE MASAS ANÁLISIS VOLUMÉTRICO
Hora Minutos Minutos
acumulados
Caudal
(m³/s)
Caudal
(m³/h)
Caudal
(m³/min)
Volumen
(m³)
Volumen
acum.
(m³)
Volumen
Entrada
(m³)
Caudal
Proceso
(m³/h)
Caudal
Proceso
(m³/min)
Volumen
Proceso
(m³)
Volumen
Almac.
(m³)
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,63 10,63 10,63 20,00 0,33 2,00 10,63
7:30:00 450,00 450,00 0,00 2,83 0,05 59,64 59,64 59,64 20,00 0,33 2,00 59,64
8:00:00 90,00 480,00 0,00 12,08 0,20 152,41 212,05 212,05 20,00 0,33 2,00 212,05
10:00:00 120,00 600,00 0,01 18,41 0,31 273,03 485,08 485,08 20,00 0,33 2,00 485,08
12:30:00 150,00 750,00 0,01 25,28 0,42 188,31 673,39 673,39 20,00 0,33 2,00 673,39
14:00:00 90,00 840,00 0,00 1,62 0,03 0,00 673,39 673,39 20,00 0,33 2,00 673,39
Fuente: Autores 2016.
117
0,000
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
700,000
800,000
0:0
0:0
0
2:2
4:0
0
4:4
8:0
0
7:1
2:0
0
9:3
6:0
0
12
:00
:00
14
:24
:00
Vo
lum
en
Acu
mu
lad
o (
m³)
Tiempo (h)
Curva de Masa Jueves 04/02/2016
0,00
10,00
20,00
30,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Cau
dal
(m
³/h
)
Tiempo
Caudal vs Tiempo Jueves 04/02/2016
Grafico 13: Curva Caudal vs Tiempo. (Jueves 04-02-2016.)
Fuente: Autores 2016.
Volumen T.H (Jueves) = 395m3
Fuente: Autores 2016.
Grafico 12: Curva de Masa. (Jueves 04-02-2016.)
118
Tabla 51: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Viernes 05-02-2016)
.
VIERNES 05 -02 - 2016
DATOS DE ENTRADA PARA CURVA DE MASAS ANÁLISIS VOLUMÉTRICO
Hora Minutos Minutos
acumulados
Caudal
(m³/s)
Caudal
(m³/h)
Caudal
(m³/min)
Volumen
(m³)
Volumen
acum.
(m³)
Volumen
Entrada
(m³)
Caudal
Proceso
(m³/h)
Caudal
Proceso
(m³/min)
Volumen
Proceso
(m³)
Volumen
Almac.
(m³)
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 54,07 54,07 54,07 20,00 0,33 2,00 54,07
5:30:00 330,00 330,00 0,01 19,66 0,33 225,94 225,94 225,94 20,00 0,33 2,00 225,94
8:00:00 150,00 480,00 0,01 36,82 0,61 408,16 634,10 634,10 20,00 0,33 2,00 634,10
10:00:00 120,00 600,00 0,01 44,81 0,75 467,84 1101,94 1101,94 20,00 0,33 2,00 1101,94
12:30:00 150,00 750,00 0,01 30,04 0,50 220,40 1322,33 1322,33 20,00 0,33 2,00 1322,33
14:00:00 90,00 840,00 0,00 1,44 0,02 0,00 1322,33 1322,33 20,00 0,33 2,00 1322,33
Fuente: Autores 2016.
119
Grafico 14: Curva de Masa. (Viernes 05-02-2016.)
Fuente: Autores 2016.
Volumen T.H (Viernes) = 500m3
Fuente: Autores 2016.
0,000
200,000
400,000
600,000
800,000
1000,000
1200,000
1400,000
0:0
0:0
0
2:2
4:0
0
4:4
8:0
0
7:1
2:0
0
9:3
6:0
0
12
:00
:00
14
:24
:00
Vo
lum
en
Acu
mu
lad
o (
m³)
Tiempo (h)
Curva de Masa Viernes 05/02/2016
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Cau
dal
(m
³/h
)
Tiempo (minutos)
Caudal vs Tiempo Viernes 05/02/2016
Grafico 15: Curva Caudal vs Tiempo. (Viernes 05-02-2016.)
120
Para el cálculo del volumen del tanque de homogenización en cada uno de los
días, se mide la diferencia de volumen entre los valores máximo y mínimo de la curva,
con respecto a la recta trazada. Los volúmenes obtenidos de cada día fueron:
Tabla 52: Volúmenes diarios del Tanque de Homogenización.
Fuente: Autores 2016.
Entre los días de mayor faenamiento se escogió el día viernes en donde se obtuvo
el máximo volumen, por lo que consideraremos dicho valor, al mismo multiplicamos
por un “factor de seguridad FS= 1.2, que generalmente se lo hace para la construcción
de tanques de homogenización o compensación”. (DISEÑO DE UN SISTEMA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA EL INSTITUTO NACIONAL
DE MEDICINA LEGAL Y CIENCIAS FORENSES SEDE BOGOTA; Montoya
Giraldo, Alape Osorio, & Gutierrez, 2006, pág. 29).
V= 500*1,2
V = 600,00 m3
DIA VOLUMEN (m3)
Lunes 260
Martes 235
Miércoles 290
Jueves 395
Viernes 500
121
Las dimensiones serían las siguientes:
ANCHO: 18m
LARGO: 11m.
PROFUNDIDAD ALTA: 3,5m.
PROFUNDIDAD BAJA: 2.5m.
VOLUMEN TOTAL: 594 m3
~ 600 m3
Fuente: Autores 2016.
11.00
18.00
3.5
0
2.5
0
18.52
Ilustración 29: Tanque de Homogenizacion de 600 m3 (rediseño)
122
5.6.2. REACTOR BIOLÓGICO
DATOS DE PARTIDA:
So= 1113,67 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el afluente
del Reactor
S= 222,73 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el efluente
del Reactor
Xo= 3000 mg/l de SSV. Concentración de sólidos suspendidos volátiles en el licor
de mezcla.
Q= 480 m3/d
Y= 0,65. Coeficiente de crecimientos de microrganismos
Kd= 0,06. Coeficiente de mortandad.
Cm= 0,3
Tabla 53: Valores de coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados.
(METCALF & EDDY)
Coeficientes Unidades para SSV Rangos Típico
Y Mg SSV/ mg DBO5 0,4 – 0,8 0,6
kd d-1
0,0025 – 0,0075 0,06
k mg/L DBO5 25 - 100 60
Tabla 54: Relación entre carga, másica y eliminación de DBO5 en un Reactor Biológico.
(METCALF & EDDY)
RELACIÓN ENTRE CARGA, MÁSICA Y ELIMINACION DE DBO5 EN UN
REACTOR BIOLÓGICO
CM (*) RENDIMIENTO (%)
1.0 80
0.8 83
0.5 87
0.4 88
0.3 90
0.2 92
0.1 93
0.05 94
(*) CM: En kg DBO5 entrada día/kg MLSS en cuba.
123
Tabla 55: Coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados (METCALF & EDDY)
Coeficiente Unidades Intervalo Típico
K d – 1 2 -10 5
Ks mg/l BDO5 25 - 100 60
mg/l BQO 15 - 70 40
Y mg SSV/mg BDO5 0.4 - 0.8 0.6
Kd d – 1 0.025 - 0.075 0.06
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂 =𝑄 𝑥 𝑆𝑜
1000
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂 =480
𝑚3𝑑
𝑥 1113,67 𝑚𝑔/𝑙
1000
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂 = 534,56
EFICIENCIA BASADA EN DBO5.
𝐸 =𝑆𝑜 − 𝑆
𝑆𝑜𝑥100
𝐸 =1113,67 − 222,73
1113,67𝑥100
𝑬 = 𝟖𝟎. 𝟎𝟎%
EDAD DE LODOS (Ef.). Formula de Gremont.
𝐸𝑓. =1
(0,2. 𝐶𝑚 + 𝐶𝑚1,445)𝑥100
𝐸𝑓. =1
(0,2 ∗ 0,3 + (0,3)1,445)𝑥100
𝑬𝒇. = 𝟒, 𝟐𝟓 𝒅𝒊𝒂𝒔 = 𝟓 𝒅𝒊𝒂𝒔
124
VOLUMEN DEL REACTOR BIOLÓGICO (Vr.).
𝑉𝑟. =𝜃𝑐 𝑥 𝑄 𝑥 𝑌 𝑥 (𝑆𝑜 − 𝑆)
𝑋(1 + 𝑘𝑑. 𝜃𝑐)𝑥100
𝑉𝑟. =5 𝑥 480 𝑥 0,65 𝑥 (1113,67 − 222,73)
3000(1 + 0,06 ∗ 5)𝑥100
𝑉𝑟. = 356,38 𝑚3
Al valor de volumen obtenido se le multiplica por un factor de seguridad (fs = 1.1)
𝑽𝒓. = 𝟑𝟗𝟐, 𝟎𝟏 𝒎𝟑
De acuerdo al volumen obtenido, las dimensiones del tanque para el Reactor Biológico
serán:
ALTURA EFECTIVA (h): 3,5 m.
LARGO (L): 16 m.
ANCHO (A): 7 m.
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙. = 392,00𝑚3.
PRODUCCION DE LODOS (IF.).
𝐼𝐹 = 1.2 𝑥 𝐶𝑚0,23
𝐼𝐹 = 1.2 𝑥 0,30,23
𝑰𝑭 = 𝟎, 𝟗𝟏𝟎
LODOS OBSERVADOS (Y obs.).
𝑌𝑜𝑏𝑠 =𝑌
1 + 𝑘𝑑 ∗ 𝜃𝑐
𝑌𝑜𝑏𝑠 =0,65
1 + 0,06 ∗ 5
𝒀𝒐𝒃𝒔 = 𝟎, 𝟓𝟎 𝒌𝒈/𝒌𝒈
PRODUCCION DIARIA DE LODO ACTIVADO (Px.).
𝑃𝑥 = 𝑌 𝑜𝑏𝑠 ∗ 𝑄(𝑆𝑜 − 𝑆) 𝑥 (103𝑔
𝑘𝑔)−1
𝑃𝑥 = 0,50 ∗ 480(1113,67 − 222,73) 𝑥 (103𝑔
𝑘𝑔)−1
𝑷𝒙 = 𝟐𝟏𝟑, 𝟖𝟑 𝒌𝒈/𝒅𝒊𝒂.
125
CALCULO DE LA DEMANDA DE OXIGENO (Px.).
- Masa de BDO consumida en el proceso.
𝐷𝐵𝑂𝐿𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 =𝑄(𝑆𝑜 − 𝑆)
0,7𝑥
1𝑘𝑔
1000𝑔
f= factor de conversión de DBO5 en DBOL (0,45 – 0,68)
𝐷𝐵𝑂𝐿𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 =480(1113,67 − 222,73)
0,7𝑥
1𝑘𝑔
1000𝑔
𝑫𝑩𝑶𝑳𝒄𝒐𝒏𝒔𝒖𝒎𝒊𝒅𝒂 = 𝒌𝒈𝑫𝑩𝑶
𝒅𝒊𝒂= 𝟔𝟏𝟎, 𝟗𝟑.
- Demanda de oxigeno requerido para degradar DBO consumida.
𝑘𝑔𝑂2
𝑑𝑖𝑎=
𝑄(So − S)𝑥(103𝑔/𝑘𝑔)−1
𝑓− 1.42(𝑃𝑥)
f= factor de conversión de DBO5 en DBOL (0,45 – 0,68)
𝑘𝑔𝑂2
𝑑𝑖𝑎= 610,93 − 1.42(213,83)
𝒌𝒈𝑶𝟐
𝒅𝒊𝒂= 𝟑𝟎𝟕, 𝟑𝟎
DETERMINACION DE LA RELACION F/M (alimento / microrganismo).
𝐹
𝑀=
𝑆𝑜
𝑇𝑅𝐻. 𝑋
𝑇𝑅𝐻 = 𝑉𝑟/𝑄
𝑇𝑅𝐻 = 392.00/480
𝑇𝑅𝐻 = 392.00/480
𝑇𝑅𝐻 = 0,82 𝑑𝑖𝑎𝑠 = 19,6 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝐹
𝑀=
1113,67
0,820 ∗ 3000,00
𝑭
𝑴= 𝟎, 𝟒𝟓𝟓
CARGA VOLUMETRICA (Cv).
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝑘𝑔
𝑚3𝑥 𝑑) =
𝑆𝑜𝑄
𝑉𝑟(
11000𝑘𝑔
𝑑)
126
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 (𝑘𝑔
𝑚3𝑥 𝑑) =
1113,67 ∗ 480
392,00(
11000𝑘𝑔
𝑑)
𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂 (𝒌𝒈
𝒎𝟑𝒙 𝒅) = 𝟏𝟑, 𝟔𝟒 𝒌𝒈𝑫𝑩𝑶/𝒎𝟑. 𝒅𝒊𝒂
GASTO DE AIRE REQUERIDO.- Es la cantidad teórica de aire necesaria,
suponiendo que el contenido de oxígeno en el aire es del 21%.
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑎 (𝑐𝑎𝑛) =𝑜𝑥𝑖𝑔𝑒𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑜
𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑖𝑟𝑒 ∗ 0,21
Densidad del aire = 1,21kg/𝑚3
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑎𝑖𝑟𝑒 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑎 (𝑐𝑎𝑛) =307,30
1.21 ∗ 0,21
𝑪𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝒂𝒊𝒓𝒆 𝒏𝒆𝒄𝒆𝒔𝒂𝒓𝒊𝒂 (𝒄𝒂𝒏) = 𝟏𝟐𝟎𝟗, 𝟑𝟔 𝒎𝟑/𝒅𝒊𝒂.
5.6.3. SEDIMENTADOR SECUNDARIO
AREA DEL SEDIMENTADOR SECUNDARIO.
𝐴 =𝑄
𝐶𝑠
Donde:
- A= área del sedimentador secundario (m2).
- Q= 480 m3/día = 20m3/h: caudal (m3/h)
- Cs= 0,9 (Tabla 56): carga superficial (m3/mxd)
- So= 1442 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el afluente
del Sedimentador
- S= 229,67 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el efluente
del Sedimentador.
Tabla 56: Consideraciones de diseño de decantación primaria. (METCALF & EDDY).
Parámetros Proceso Convencional y
Contacto Estabilización.
Aireación Prolongada
Carga superficial (m3/m
2/h) Qmed < 0,8
Qmax < 1,5
Qmed < 0,5
Qmax < 0,9
Carga sólidos a MLSS >
2.500 ppm (kg/m2/h)
Qmed < 2,5
Qmax < 4,9
Qmed < 1,8
Qmax < 3,2
Q/ml de vertedero (m3/h) Qmed < 12
Qmax < 20
Calado Cilíndrico (m) >3
127
𝐴 =20 𝑚3/h
0,9 (𝑚3/𝑚2/h)
𝑨 = 𝟗, 𝟔𝟎 𝒎𝟐
DIAMETRO DEL SEDIMENTADOR.
𝜃 = √4 𝑥𝐴
𝜋𝑥2
𝜃 = √4 𝑥9,60
𝜋𝑥2
𝜽 = 𝟕, 𝟓𝟐𝒎
REPARTO CENTRAL.
𝑅 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙 = 𝜃 𝑥 25%
𝑅 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙 = 7,52 𝑥 25%
𝑹 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒍 = 𝟏, 𝟖𝟖𝟏 𝒎
CARGA DE SÓLIDOS
𝐶𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 =𝑋. 𝑄𝑝𝑢𝑛𝑡𝑎
𝐴
X = flujo de sólidos.
𝐶𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 =3,74𝑥480
9,60
𝑪𝒔𝒐𝒍𝒊𝒅𝒐𝒔 = 𝟑, 𝟑𝟔𝟔 𝒌𝒈/𝒎𝟐. 𝒉.
Tabla 57: Flujo de sólidos para sedimentadores secundarios. METCALF & EDDY.
Concentración
de sólidos
(mg/L)
1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
Velocidad de
sedimentación
inicial. m/h
4,14 3,07 2,27 1,68 1,25 0,68 0,38 0,21 0,11 0,06 0,03
Flujo de
sólidos.
Kgm2*h
4,14 4,60 4,54 4,21 3,74 2,74 1,88 1,24 0,79 0,50 0,31
ALTURA DE REPARTO.
𝐻𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑡𝑜 = 14⁄ 𝑥 𝑐𝑎𝑙𝑎𝑑𝑜
128
Tabla 58: Calados para Sedimentadores Secundarios. (METCALF & EDDY)
Diámetro Calado
Recomendado Mínimo
< 12m 3,30 3,00
12 – 21 m 3,60 3,30
21 – 30 m 3,90 3,60
30 – 42 m 4,20 3,90
>42 m 4,50 4,20
Profundidad (Tabla 58) = 3,30
𝐻𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑡𝑜 = 14⁄ 𝑥 3,30
𝐻𝑟𝑒𝑝𝑎𝑟𝑡𝑜 = 14⁄ 𝑥 3,30
𝑯𝒓𝒆𝒑𝒂𝒓𝒕𝒐 = 𝟎, 𝟖𝟐𝟓𝒎
CARGA DEL VERTEDERO.
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜 =𝑄
𝜋 𝑥 𝜃
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑑𝑒𝑟𝑜 =20
𝜋 𝑥 7,52
𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒗𝒆𝒓𝒕𝒆𝒅𝒆𝒓𝒐 = 𝟎, 𝟖𝟒𝟔 𝒎𝟐/𝒔
ANCHO DEL SEDIMENTADOR.
𝐴𝑛 = √𝐴
2
𝐴𝑛 = √22,22
2
𝑨𝒏 = 𝟑, 𝟑𝟑 𝒎
LARGO DEL SEDIMENTADOR.
𝐿𝑔 =𝐴
𝐴𝑛
𝐿𝑔 =22,22
3,33
𝑳𝒈 = 𝟔, 𝟔𝟕 𝒎.
VOLUMEN DEL SEDIMENTADOR.
𝑉 = 𝐴𝑛 𝑥 𝐿𝑔 𝑥 ℎ
129
Tabla 59: Parámetros de diseño para sedimentadores rectangulares y circulares en el
tratamiento primario (METCALF & EDDY).
Tipo de tanque Intervalo Típico
Rectangular: 3 – 4,5 3,6
Profundidad (m) 15 – 90 25 – 40
Longitud (m) 3 – 25 5 – 10
*Anchura (m) 0,6 – 1,2 0,9
Velocidad de los rascadores
(m/min) 0,6 – 1,2 0,9
Circular:
Profundidad (m) 3 – 4,5 3,6
Longitud (m) 3 – 60 12 – 45
Pendiente de la solera
(mm/m) 6,25 – 16 8
Velocidad de los rascadores
(r/min) 0,02 – 0,05 0,03
Altura (Tabla 59) = 3,90
𝑉 = 3,33 𝑥 6,67 𝑥 3,90
𝑽 = 𝟖𝟔, 𝟔𝟕 𝒎𝟑
Según (https://es.scribd.com/doc/314816268/Tanques-de-Sedimentacion; jhan
Pool, s.f.). Los sedimentadores secundarios con capacidades de hasta 300 m3 pueden
ser diseñados sin mecanismo de barrido de lodos, debiendo ser de tipo cónico o
piramidal, con una inclinación mínima en las paredes de la tolva del 10% (tipo
Dormund):
Según lo mencionado anteriormente se consideró una inclinación de 60° en las
paredes de la tolva.
EFICIENCIA BASADA EN DBO5.
𝐸 =𝑆𝑜 − 𝑆
𝑆𝑜𝑥100
𝐸 =1442,00 − 229,67
1442,00𝑥100
130
𝑬 = 𝟖𝟒. 𝟎𝟎%
TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRAULICO.
𝑇𝑅𝐻 = 𝑄/𝑉
𝑇𝑅𝐻 = 20/86,67
𝑻𝑹𝑯 = 𝟎, 𝟐𝟑 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔.
RECIRCULACION DE LODOS:
Esto se expresa mediante la siguiente expresión, que resulta de realizar un
balance de sólidos en el reactor:
𝑆𝑆𝑇𝑅𝑒𝑎𝑐 ∗ (𝑄 + 𝑄𝑅) = 𝑆𝑆𝑇𝑆𝑒𝑑 ∗ 𝑄𝑅
Al cociente
𝑄
𝑄𝑅= 𝑅
Lo llamaremos relación de recirculación R, y sustituyendo en la ecuación
anterior, se llega a la siguiente expresión:
𝑅
1 + 𝑅=
𝑆𝑆𝑇𝑅𝑒𝑎𝑐
𝑆𝑆𝑇𝑆𝑒𝑑
Sean los siguientes valores:
𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄 = 15512 𝑚𝑔/𝑙 Sólidos Suspendidos Totales en los reactores, en mg/l
𝑺𝑺𝑻𝑺𝒆𝒅 = 6518 𝑚𝑔/𝑙 Sólidos Suspendidos Totales en el sedimentador, en mg/l
𝑸 = 20 𝑚3/ℎ Caudal afluente a la planta
𝑸𝑹 – Caudal de recirculación (bombas de recirculación de lodos)
𝑹 =𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄
𝑺𝑺𝑻𝑺𝒆𝒅−𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄
Sustituyendo en la ecuación
𝑹
𝟏 + 𝑹=
15512
6518= 2.3798
131
Despejando obtengo
𝑹 =𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄
𝑺𝑺𝑻𝑺𝒆𝒅−𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄=
𝟔𝟓𝟏𝟖
𝟏𝟓𝟓𝟏𝟐 − 𝟔𝟓𝟏𝟖 = 0.724
𝑹 = 0.7
Entonces el caudal de recirculación es:
𝑸𝑹 = 𝑹 ∗ 𝑸 = 0.7 ∗ 20 𝑚3/ℎ = 14 𝑚3/ℎ.
INDICE VOLUMETRICO DE LODOS (IVL)
El índice se expresa en ml/g, y la calidad del lodo se evalúa de acuerdo a la
siguiente escala:
𝑰𝑽𝑳 < 90 𝑚𝑙/𝑔 − 𝑒𝑥𝑐𝑒𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑
𝟗𝟎 < 𝐼𝑉𝐿 < 150 𝑚𝐿/𝑔 − 𝑏𝑢𝑒𝑛𝑎 𝑠𝑒𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑
𝑰𝑽𝑳 > 150 𝒎𝑳/𝒈 − 𝑚𝑎𝑙𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑛𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑
Sean los siguientes valores:
Resultado Prueba de sedimentación de lodos = 705 𝑚𝑙/𝑙
𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄 = 15512mg
L= 15.512 g/l
Para estos valores, se calcula:
𝑰𝑽𝑳 = 705
15.512 = 45 𝑚𝐿 𝑔⁄ ,
Como el 𝑰𝑽𝑳 < 90 𝑚𝑙/𝑔, entonces el lodo generado tiene excelentes características de
sedimentabilidad.
5.6.4. TANQUE FÍSICO – QUÍMICO
CARACTERISTICAS:
- Coagulación mezcla rápida: 3 s.
- Floculación hidráulica: 20 min.
- Sedimentación con manto de lodos: 2 h.
- Tanque de equilibrio: 30 min.
132
- Tiempo de Residencia (t): 3 h.
- Caudal (Q): 20 m3/h.
- So= 229,67 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el afluente
del Sedimentador
- S= 32,33 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el efluente del
Sedimentador.
VOLUMEN DEL EQUIPO MODULAR:
𝑉 = 𝑄 ∗ 𝑡
𝑉 = 20 ∗ 3
𝑉 = 60 𝑚3.
SUPERFICIE DEL TANQUE.
ALTURA (h)= 2,5 m. (asumido).
𝑆 = 𝑉 ∗ ℎ
𝑆 = 60 ∗ 2,5
𝑆 = 24 𝑚2.
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
L= 6 m. (valor asumido).
ENTONCES LAS DIMENSIONES DEL TANQUE FÍSICO QUÍMICO SERA:
ALTURA EFECTIVA (h): 2,5 m.
LARGO (L): 6 m.
ANCHO (A): 4 m.
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙. = 60 𝑚3.
TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRAULICO.
𝑇𝑅𝐻 = 𝑄/𝑉
𝑇𝑅𝐻 = 20/60
𝑻𝑹𝑯 = 𝟎, 𝟑𝟑 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔.
133
DISTRIBUCION DE LAS DIFERENTES ZONAS EN EL TANQUE FÍSICO –
QUÍMICO
Zona de Floculación:
Tiempo de Residencia (t): 20 min.
Caudal de Ingreso (Q): 20 m3/h.
Volumen de la zona de floculación: 𝑄 ∗𝑡
60= 6,667 𝑚3
Altura (h) = 2,5 m.
SUPERFICIE DEL TANQUE (S):
𝑆 = 𝑉/ℎ
𝑆 = 6,667/2,5
𝑆 = 2,67 𝑚2.
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
L= 6 m. (valor asumido).
ENTONCES LAS DIMENSIONES DEL TANQUE FÍSICO QUÍMICO SERÁ:
ALTURA EFECTIVA (h): 2,5 m.
LARGO (L): 6 m.
ANCHO (A): 0,44 m.
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙. = 6,67 𝑚3.
Ya que la floculación es hidráulica, debemos disponer cada 35cm una pantalla
vertical intercalando una que tope y otra que sobrepase el nivel de agua.
Zona de Sedimentación:
Tiempo de Residencia (t): 2 h.
Caudal de Ingreso (Q): 20 m3/h.
Volumen de la zona de sedimentación: 𝑄 ∗ 𝑡 = 40,00 𝑚3
Altura (h) = 2,5 m.
134
SUPERFICIE DEL TANQUE (S):
𝑆 = 𝑉/ℎ
𝑆 = 40/2,5
𝑆 = 16,00 𝑚2.
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
L= 4,5 m. (valor asumido).
ENTONCES LAS DIMENSIONES DEL TANQUE FÍSICO QUÍMICO SERA:
ALTURA EFECTIVA (h): 2,5 m.
LARGO (L): 4,5 m.
ANCHO (A): 3,56 m.
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙. = 40,00 𝑚3.
Zona de Equilibrio:
Altura (h) = 2,5 m. (asumido)
SUPERFICIE DEL TANQUE (S):
𝑆 = 𝑉/ℎ
𝑆 = 40/2,5
𝑆 = 16,00 𝑚2.
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
L= 1,5 m. (valor asumido).
ENTONCES LAS DIMENSIONES DEL TANQUE FÍSICO QUÍMICO SERA:
ALTURA EFECTIVA (h): 2,5 m.
LARGO (L): 1,5 m.
ANCHO (A): 3,56 m.
𝑉𝑟𝑒𝑎𝑙. = 13,33 𝑚3.
EFICIENCIA BASADA EN DBO5.
𝐸 =𝑆𝑜 − 𝑆
𝑆𝑜𝑥100
𝐸 =229,67 − 32,33
229,67𝑥100
𝑬 = 𝟖𝟔. 𝟎𝟎%.
135
5.6.5. FILTRO RÁPIDO A PRESIÓN
DATOS DE ENTRADA:
Caudal (Q): 20 m3/h.
Carga recomendada (Cr): 30,7 m3/m2 – hora.
AREA (A):
𝐴 =𝑄
𝐶𝑟
𝐴 =20
30,7
𝐴 = 0,651 𝑚2.
DIAMETRO DEL FILTRO RAPIDO (A):
𝐷 = 𝐴/𝜋1/2
𝐷 = 0,651/𝜋1/2
𝐷 = 0,911 𝑚.
ALTURA DEL FILTRO (h):
h= 1,5 m. se recomienda para este tipo de filtros.
PARA ESTE PROCESO ES RECOMENDABLE DOS EQUIPOS DE
FILTRACÓN.
Cada filtro deberá contener 26 ft. De material filtrante, dispuesto de la siguiente
manera:
- 10% grava gruesa
- 10% grava fina
- 20% arena gruesa
- 60% arena fina
- La arena debe ser de composición mayor al 95% de sílice comercial.
- La presión óptima de funcionamiento del filtro será de: 15 PSI
- La presión óptima de retro lavado del filtro será de: 18 PSI.
Estos valores de presión se dan por las características y condiciones del filtro.
136
Ilustración 30: Estructura del separador de sólidos.
5.7. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO.
5.7.1. TRATAMIENTO PRIMARIO
SEPARADOR DE SÓLIDOS
El separador de sólidos es un equipo conformado por dos unidades que trabajan
en conjunto o de forma individual, ubicado en la parte superior de una estructura
metálica de soporte, que cuenta con 6 columnas cuadradas de acero 150 x 150 mm,
espesor de 8,71mm y una altura de 3.0 m, las cuales soportan una plataforma de
aluminio antideslizante de 3,50 x 3,50 m sobre la cual se ubica el equipo separador de
sólidos.
Fuente: Autores 2016.
Los elementos de acero estructural cuentan con un recubrimiento epóxico, para
prevenir la corrosión, con ello evitar que la misma ocasione disminución de la
137
EQUIPO:
FABRICANTE: BROOK CROMPTON MODELO: WU-DA112MT-D IE2 4P 4KW B5
N° SERIE: 112W267410T LOCALIZACIÓN: Separador de solidos
POTENCIA: 4 Kw VOLTAJE: 400 / 690 V
VELOCIDAD: 1440 RPM FRECUENCIA: 50Hz
SEPARADOR DE SOLIDOS
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
Motor
resistencia o perjudique el comportamiento de los elementos estructurales en
condiciones de servicio, no se encontró corrosión en toda la estructura del separador de
sólidos.
La cubierta es de acero 0,30 mm de espesor, cuenta con una caída de 15° con
perfiles tipo G, la cual se encuentra dispuesta correctamente.
En esta unidad no se percibió presencia de olores.
Se constató que la estructura en su conjunto funciona de una manera adecuada ya
que no existen vibraciones o movimientos.
Una bomba sumergible de succión con dispositivo de corte y una potencia de 25
HP, que forma parte de los equipos del separador de sólidos, succiona el agua
recolectada en el tanque de homogenización 1 hacia el quipo separador. El separador de
sólidos cuenta con un motor de 5,5 HP por unidad, dicha bomba y motor tienen las
siguientes características:
Tabla 60: Especificaciones motor - Separador de Sólidos.
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 2)
138
El contenido ruminal producto del proceso en el separador de sólidos es
recolectado en un carretón para su posterior disposición y tratamiento en el área de
compostaje, esto se lo realiza una vez por semana los días viernes.
TAMIZ:
Las paredes del tamiz son de estructura metálica las mismas que presentan
desgaste en la pintura producto de la corrosión y la agresividad del agua residual, esta
problemática existe con mayor fuerza en la parte interna ya que se encuentra en
contacto directo con el agua residual.
La malla del tamiz es de acero inoxidable, la misma que conserva la curvatura
parabólica que se requiere, en su conjunto la malla no evidencia presencia de corrosión,
o algún tipo de alteración a las aberturas de la misma, permitiendo el paso del agua y la
retención de los sólidos correctamente.
Se evidenció filtraciones en la base del tamiz, específicamente en la parte lateral
bajo la tubería de ingreso del agua residual, dichas filtraciones son conducidas por la
disposición del pavimento que rodea al tamiz hacia las cunetas de recolección de aguas
lluvias, las mismas que van directamente al alcantarillado sin tratamiento, con
presencia de lluvia estas aguas residuales producto de las filtraciones se diluyen, y en
ausencia de lluvia se quedan estancadas produciendo olores y la generación de
vectores, afectando la estética en general de la planta.
139
Fuente: Autores 2016.
Los sólidos de gran tamaño como son sogas, tripas, pieles, entre otros, que no
pasan por el tamiz y no ingresan al tanque de homogenización 1, son recolectados por
un operador de turno en una funda plástica grande de color verde, depositadas
temporalmente al lado oeste del tamiz; existiendo presencia de vectores y olores.
Ilustración 32: Filtración base del tamiz. Ilustración 31: Tamiz filtración y desgaste en paredes.
Ilustración 33: Cunetas de recolección de aguas lluvias.
140
Ilustración 34: Recolección de sólidos de gran tamaño en una funda plástica.
Fuente: Autores 2016.
En general en esta unidad existe una excesiva generación de olores, por
consiguiente la presencia de vectores como moscos, ratas, entre otros.
No se cuantifica el porcentaje de remoción de materia orgánica en esta unidad, se
le considera como una unidad de paso, contribuyendo al proceso de tratamiento de las
aguas residuales ya que retiene sólidos de gran tamaño como son sogas, tripas, pieles,
entre otros, los mismos que al entrar en el tanque de homogenización 1 pueden causar
daños y desperfectos en los equipos.
El agua residual que ingresa al tamiz lo hace uniformemente en toda su extensión,
sin existir obstaculización o desborde.
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1 y 2
Debido a que actualmente en la PTAR se han realizado varios cambios, se cuenta
con 2 tanques de homogenización de 180 y 600 m3 respectivamente.
141
El tanque homogenizador 1 es de hormigón armado con una resistencia de 210
kg/cm2 enterrado, cuenta con un recubrimiento epóxico en toda la superficie interna y
externa, notando la presencia de desgaste en la pintura al estar en contacto directo con
el agua residual, no se observó grietas.
El tanque de homogenización 1, cuenta con cuatro bocas de visita, las cuales 2 no
cuentan con sus respectivas tapas y aquellas que si tienen presentan corrosión.
El tanque de homogenización 2 es enterrado y recubierto con geo membrana de
polietileno de alta densidad, resistencia química y mecánica, en dicha geo membrana
no se evidencio filtraciones.
La estructura que protege al tanque homogenizador 2 no es la adecuada, ya que es
de tipo invernadero, la misma no cuenta con una apropiada ventilación, por lo que se
improvisó unas ventanas para controlar y eliminar la acumulación excesiva de calor
aumentado la putrefacción y gases que se generan en esta zona, dichas ventanas se
implementaron arbitrariamente sin un análisis previo de las condiciones reales
existentes y sus posibles soluciones, por lo que estas ventanas no son suficientes ya que
se sigue evidenciando presencia de olores en esta unidad y con ello la generación de
vectores.
Se observó que en la superficie que rodea al tanque de homogenización 2, existe
presencia de maleza, por lo que en esta zona proliferan las ratas.
Se realiza un lavado del tanque de homogenización 1 una vez por semana, dicha
actividad se lleva a cabo con aspersión de agua, por lo general los días sábados, el
tanque de homogenización 2 no se ha vaciado o lavado desde que entró en
funcionamiento
Las bombas, equipos y accesorios que existen en los tanques de homogenización
1 y 2, trabajan eficientemente, es decir se encienden o se apagan dependiendo de los
142
Tabla 61: Especificaciones Bomba Sumergible - Tanque de Homogenización 1.
Tabla 62: Especificaciones Bomba Sumergible - Tanque de Homogenizacion 2.
EQUIPO:
FABRICANTE: EBARA MODELO: DW VOX 206
N° SERIE: CM 00119 LOCALIZACIÓN: Tanque de homogenizacion 1
POTENCIA: 2,0 HP VOLTAJE: 220 V
VELOCIDAD: 3450 RPM CORRIENTE: 7,3 A
FASE:
P/N°.
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
373000003
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
ESTADO OPERATIVO
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
FOTO NO DISPONIBLE POR ENCONTRARSE EL EQUIPO SUMERGIDO
Bomba Sumergible
Trifasica
niveles de agua en los tiempos establecidos, es decir cuando empieza llenarse el tanque
llega a un nivel de altura de 60 cm la bomba se enciende, mientras que durante el
vaciado del tanque llega a un nivel de altura de 40cm la bomba se apaga; estos trabajan
de forma automática y tienen las siguientes características:
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 20).
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 21).
EQUIPO:
FABRICANTE: EBARA MODELO: DW VOX 2006
N° SERIE: CM 00107 LOCALIZACIÓN: Tanque de hHomogenizacion 2
POTENCIA: 2 HP VELOCIDAD: 3450 RPM
FASE:
P/N°.
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
373000003
ESTADO OPERATIVO
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
SEPARADOR DE SOLIDOS
FOTO NO DISPONIBLE POR ENCONTRARSE EL EQUIPO SUMERGIDO
Bomba Sumergible
Trifasica
143
5.7.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO
REACTOR BIOLÓGICO O TANQUE DE AIREACION
El reactor biológico es de acero, el cual está constituido por placas A-36 de 8mm
en la base, placas de A-36 de 6mm en las paredes, con un recubrimiento epóxico, las
mismas que al estar en contacto con las aguas residuales presentan un mayor desgaste
en las paredes internas del tanque, observando en las mismas presencia de grasa y
material adherido.
La estructura que conforma el Reactor Biológico está compuesta por perfiles IPN
250 mm para vigas principales y perfiles IPN 200 mm para vigas secundarias, en la
base perfiles IPN de 250mm con refuerzos interiores, refuerzos laterales y superiores
perfiles IPN de 200mm, los mismos que se encuentran con un recubrimiento epóxico,
evidenciando desgaste en la pintura y corrosión de los perfiles en ciertas zonas.
Observamos que la soldadura utilizada para unir todos los elementos estructurales
que conforman el tanque se colocó adecuadamente ya que hasta la fecha se ha evitado
posibles filtraciones o desprendimiento de las placas.
Las gradas son de estructura metálica con placas antideslizantes, donde se pudo
notar el desprendimiento en algunos remaches, provocando ligeros levantamientos de
las mismas, ocasionando ruidos al transitar por estas, de igual manera existe un
desgaste en la pintura con presencia de corrosión en los pasamanos.
El Reactor Biológico cuenta con pasarelas de observación de estructura metálica
y acero anti deslizante en el piso, el mismo que se encuentra con deterioro en los
remaches provocando ruido, además cuenta con rociadores de agua distribuidos
uniformemente en dos filas a lo largo del tanque mediante tuberías de PVC de 3/4” y
144
EQUIPO:
FABRICANTE: RIALANCE ELECTRIC ID. N° 6510726
N° SERIE: 1003 MF LOCALIZACIÓN: Reactor Biologico
POTENCIA: 20 HP VOLTAJE: 360 VCA (Trifásico)
VELOCIDAD: 880RPM FRECUENCIA: 60Hz
EQUIPO:
MARCA: EFFEPIZETA MODELO: SCL V5
N° SERIE: LOCALIZACIÓN: Reactor Biologico
POTENCIA: 2 HP VOLTAJE: 208 - 230 - 440 VCA
VELOCIDAD: 3520 RPM FRECUENCIA: 60Hz
Blower No. 1
- No dispone de manuales
- Los datos especificados están acorde a la placa de los equipos
ESTADO OPERATIVO:
- Equipo operativo
- Cabe indicar que No. De serie del Blower No. 4, no se pudo identificar debido al deterioro en la placa del equipo
- Aireador y Blower se encuentran en el mismo lugar
AIREADOR CON BLOWER N° 1
Aireador No. 1
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
Tabla 63: Especificaciones Aireador y Blower N° 1 - Reactor Biológico.
sus respectivos accesorios los mismos no se encuentran funcionando por lo que se
utiliza rociadores manuales.
Los aireadores y blowers ubicados en el Reactor Biológico, están funcionando y
operando correctamente, es decir hacen la inclusión de burbuja gruesa los aireadores y
la inclusión de burbuja fina los blowers, permitiendo a las bacterias tomar el oxígeno
presente en el Licor de Mezcla. Los aireadores y blowers tienen las siguientes
características:
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 4).
La demanda de oxígeno disuelto para un óptimo funcionamiento del reactor
estima valores de 0,5 – 2,00 mg/l, valores fuera de este rango generarían problemas; si
145
se tiene bajo oxigeno empiezan las bacterias aerobias a morir, consumen su propio
protoplasma produciendo más bacterias anaerobias, provocando putrefacción; mientras
que con una elevada cantidad de oxigeno el consumo de energía aumenta. En la semana
de caracterización se registró un valor de 0,86 mg/l, valor bajo muy cercano al límite
inferior pudiendo llegar a problemas anaerobios.
En el Reactor Biológico existen 4 aireadores y 4 blowers, que trabajan
alternadamente según se requiera, dependiendo del proceso, producción, calidad del
agua residual y control operativo.
El agua que proviene del tanque homogenizador 2 y que llega al Reactor
Biológico con un caudal de 12m3/h mediante una tubería galvanizada de 3 ½ ” de
diámetro color verde, cuenta con una llave de paso tipo bola de alta presión para
controlar el caudal que ingresa al Reactor.
Al Reactor Biológico llegan tres tuberías de acero galvanizado de color rojo de
diámetro de 2 ½” del proceso de recirculación de lodos y una tubería de acero
galvanizado de 4 ½” de color celeste que sale al sedimentador secundario, estas
tuberías se encuentran funcionando adecuadamente, notando desgaste en la pintura sin
presencia de corrosión en las mismas.
Cuenta además con un controlador de caudal, que actualmente no se encuentran
en funcionamiento.
En esta unidad se obtuvo una eficiencia del 80% basada en la remoción de
DBO5. “Para plantas de este tipo de proceso de lodos activados se logran remociones
de DBO del 60 al 70% en el Reactor Biológico; por lo que se puede decir que en esta
unidad existe una adecuada remoción de DBO”.63
63
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 163);
146
Para definir los tiempos de purga se realizó la prueba de la sedimentación de
lodos, obteniendo valores promedios diarios como lo indica Tabla 5. La PTAR debe
tener una cantidad de lodos determinado en el reactor biológico para comprobar que su
funcionamiento es el óptimo, considerando valores de 600 – 800 mg/l; cuando se
mantiene en estos rangos solo realiza una purga cada hora, si los valores son mayores a
800 mg/l indica exceso de lodos, por lo tanto se debe aumentar el número de purgas o
tiempo de purgas, y cuando se tiene valores menores a 600mg/l indica deficiencia de
lodos por lo que se disminuye el número de purgas o tiempo de purgas; hay que
considerar que este procedimiento para definir tanto tiempo y numero de purgas,
debería complementarse y guiarse mediante índice volumétrico de lodos (IVL); en los
días de caracterización no se tuvieron valores superiores o inferiores a dicho rango, por
lo que en la planta se hace una purga de 1 minuto cada hora .
Fuente: Autores 2016.
En esta planta no se realiza la cuantificación de los lodos existentes por lo tanto
se desconoce la relación F/M, índice volumétrico de lodos, tiempo de retención. “Las
relaciones bajas de F/M (alimento/microorganismo) hacen que el lodo tenga
Ilustración 35: Prueba de sedimentación de lodos.
147
características muy pobres de decantación (flóculos dispersos); mientras que cuando las
relaciones de F/M son elevadas, predominan microorganismos de naturaleza
filamentosa que provocan la inflación del lodo, que impide la sedimentación al
permanecer casi continuamente en suspensión”.64
En esta unidad se observó presencia moderada de espuma, cubriendo el 25% de la
superficie del tanque de color café claro, controlando la misma mediante aspersión de
agua.
Fuente: Autores 2016.
CLARIFICADOR O SEDIMENTADOR SECUNDARIO
El sedimentador secundario o clarificador es un tanque cónico construido con
planchas de acero A-36 de 6mm de espesor, las mismas que fueron soldadas
adecuadamente, cuenta con columnas y vigas de acero estructural A-36 de 8mm de
espesor, sobre placas de acero A-36 de 12mm de espesor en la base, todos los
elementos estructurales se encuentran recubiertos con pintura epoxica, las paredes
internas presentan un mayor desgaste en la pintura al estar en contacto con las aguas
residuales.
64
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 99)
Ilustración 36: Presencia moderada de espuma en el Reactor Biológico.
148
Toda la estructura del sedimentador secundario se encuentra sobre una losa de
cimentación de hormigón armado de 9,10 x 8,70 m y 400mm de espesor con una
resistencia de 210 kg/cm2, dicha losa no presenta grietas.
El sedimentador secundario cuenta con una pasarela de observación con
estructura metálica y acero anti deslizante en el piso, el mismo que se encuentra con
deterioro en los remaches provocando ruido.
El sedimentador secundario cuenta con dos blowers que forman parte del sistema
de desnatación o los llamados skimmers, que cumplen la función de absorber todos los
lodos flotantes que no sedimentaron en este tanque y recircularlos al Reactor Biológico,
en la actualidad estos equipos se encuentran funcionando en conjunto adecuadamente,
y tienen las siguientes características:
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 18).
EQUIPO:
FABRICANTE: FUJI ELECTRIC MODELO: VFC 600A7W
N° SERIE: C6A622D16279Y0005 LOCALIZACIÓN: Sedimentador Secundario
POTENCIA: 4,2 - 4,5 HP VOLTAJE: 200 – 230 – 460 VCA
VELOCIDAD: CORRIENTE: 7,3 A
CORRIENTE:
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
11 - 12 - 5 Amp
ESTADO OPERATIVO
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
BLOWER No. 1
Blower
Tabla 64: Especificaciones Blower N° 1 - Sedimentador Secundario.
149
EQUIPO:
FABRICANTE: FUJI ELECTRIC MODELO: VFC 600A7W
N° SERIE: C6A622D16279Y0004 LOCALIZACIÓN: Sedimentador Secundario
POTENCIA: 4,5 HP VOLTAJE: 200 – 230 – 460 VCA
VELOCIDAD: CORRIENTE: 7,3 A
CORRIENTE:
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
11 - 12 - 5 Amp
ESTADO OPERATIVO
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
BLOWER No. 2
Blower
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19).
Una vez que el agua residual llega al sedimentador secundario se distribuye
uniformemente sobre la sección transversal del tanque, proporcionando una transición
suave entre la velocidad relativamente alta de ingreso y la velocidad descencional
uniforme de sedimentación.
Esta unidad tiene una eficiencia del 84% basada en la remoción de DBO5. “Para
plantas de este tipo de proceso de lodos activados se logran remociones de DBO del 80
al 90% en el sedimentador secundario o clarificado”65
; por lo que se puede decir que en
esta unidad existe una adecuada remoción de DBO y su óptimo funcionamiento.
Como se dijo anteriormente dependiendo de las condiciones en que se encuentre
el Reactor Biológico, se considera los tiempos y numero de purgas en el sedimentador
secundario, mientras que el caudal de recirculación de lodos en constante.
65
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 133)
Tabla 65: Especificaciones Blower N° 2 - Sedimentador Secundario.
150
EQUIPO:
FABRICANTE: EBARA MODELO: DW VOX 1506
N° SERIE: CM64000184 LOCALIZACIÓN: Tanque Retorno de Lodos
POTENCIA: 1,5 HP VOLTAJE: 220 V
VELOCIDAD: 3450 RPM CORRIENTE: 5,1 A
FASE:
P/N°.
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
1599070019
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
ESTADO OPERATIVO
DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO
BOMBA SUMERGIBLE 1
FOTO NO DISPONIBLE POR ENCONTRARSE EL EQUIPO SUMERGIDO
Bomba Sumergible
Trifasica
Tabla 66: Especificaciones Bomba Sumergible N° 1 - Tanque Retorno de Lodos.
TANQUE DE RETORNO DE LODOS
El retorno de lodos consta de un tanque enterrado de 4,50 m3 de hormigón con
una resistencia de 210 kg/cm2, de 20 cm de espesor en sus paredes, observando en las
mismas presencia de lodo adherido. Este tanque sirve como depósito de los lodos
separados en el tanque sedimentador
Esta unidad tiene como función reciclar los lodos provenientes del sedimentador
secundario, para después recircularlos al Reactor Biológico y con ello mantener los
valores de Sólidos Suspendidos Totales (SST) en el reactor, en la PTAR se tiene un
caudal de recirculación de 13 m3/h, con lo que garantiza una adecuada relación F/M.
El lodo que sale del sedimentador secundario, un 95% es llevado por gravedad al
tanque de retorno de lodos, con la ayuda de dos bombas sumergibles se recircula el
lodo al reactor biológico donde se mezcla con el agua y sigue con el proceso biológico
de la degradación de la materia orgánica y un 5% es purgado o desechado hacia el
digestor aerobio. Las bombas sumergibles presentes en esta unidad realizan
eficientemente su función, cuentan con las siguientes características:
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, Catastro de Equipo, 2016).
151
Los días Lunes a Jueves funciona la bomba 1 y de jueves a domingo funciona la
bomba 2 este proceso se lleva a cabo de forma automática.
“El lodo que se encuentra en esta unidad visualmente da una coloración café
obscuro; por lo cual asumimos que se trata de un lodo “viejo” 66.
5.7.3. TRATAMIENTO TERCIARIO
TRATAMIENTO FÍSICO – QUÍMICO
El tanque Físico - Químico es de acero, el cual está constituido por placas A-36
de 8mm en la base, placas de A-36 de 6mm en las paredes, con un recubrimiento
epóxico, las mismas que al estar en contacto con las aguas residuales presentan un
mínimo desgaste en las paredes internas del tanque ya que el agua presente en este
tanque ha pasado anteriormente por procesos de depuración.
La estructura que conforma el tanque Físico - Químico está compuesta por
perfiles IPN 250mm para vigas principales y perfiles IPN 200mm para vigas
secundarias, en la base perfiles IPN de 250mm con refuerzos interiores, refuerzos
laterales y refuerzos superiores de IPN de 200mm, los mismos que se encuentran con
un recubrimiento epóxico, evidenciando desgaste y corrosión mínimo en la parte
externa superior del tanque.
Las gradas son de estructura metálica con placas antideslizantes, donde se pudo
notar el desprendimiento en algunos remaches, provocando ligeros levantamientos de
las mismas, ocasionando ruidos al transitar por estas, de igual manera existe un
desgaste en la pintura con presencia de corrosión en los pasamanos.
El tanque Físico – Químico consta de dos cámaras, la primera a la cual llega el
agua tratada desde el sedimentador secundario, aquí se realiza la dosificación de
66
(APOYO DIDACTICO EN LA ENSEÑANZA - APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ayala Fanola & Gonzales Marquez, Julio, 2008, pág. 87)
152
químicos coagulantes y floculantes, pero actualmente no se está aplicando coagulante
ya que no se necesita del mismo, se está añadiendo un floculante que es el hipoclorito
de aluminio.
Estas cámaras mencionadas anteriormente constan de una tubería de PVC de 3”
de diámetro en el fondo del tanque para luego conectarse a una tubería de purga de 3”
de PVC, mediante esta tubería se realiza el vaciado del tanque Físico – Químico para el
lavado del mismo, esto se lo hace una vez por semana utilizando agua con cloro.
“Para plantas de este tipo de proceso de lodos activados se logran remociones de
DBO del 90 al 95% luego de pasar por los procesos Físico – Químico, Filtración y
Desinfección” 67
. De los resultados de laboratorio en la semana de muestreo
observamos que esta unidad tiene una eficiencia del 86% luego de pasar por todos estos
procesos, no se pudo alcanzar un mayor porcentaje de remoción ya que en ese tiempo
la bomba dosificadora de cloro no estaba en funcionamiento.
“Se requiere una dosis de aproximadamente 10 mg/l para dejar 0.5 mg/l de cloro
residual combinado en el efluente final”68
. Dicha dosificación también se lo hace en
esta unidad, es decir una disolución de 4kg de hipoclorito de calcio en un tanque de 50
litros.
67
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 255) 68
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 280)
153
Ilustración 38: Tanque de 50 litros para la dosificación de cloro.
Ilustración 37: Cloro presentación granular.
Fuente: Autores 2016.
FILTRACIÓN
El agua es bombeada mediante bombas centrifugas de 7.5 HP al sistema de
filtración, el mismo que funciona mediante un proceso de filtrado a presión, existen dos
filtros que funcionan alternadamente, los mismo que son de hierro.
Los filtros a presión tienen un diámetro de 0.9144 m, una altura efectiva de 1.52
m y una altura total de 2.13 m.
Las especificaciones de arena que tiene son: altura 69,96 a 76,2 cm; tamaño
efectivo desde 0,45 a 0,55 mm, coeficiente de uniformidad igual o inferior a 1,65
Los filtros soportan un caudal máximo hasta de 20 m3/h por columna.
Esta unidad cuenta con 2 bombas de retorno de 7.5 HP con un caudal de hasta 20
m3/h.
154
También cuenta con una válvula de entrada de 2”, una unión de 2”, una válvula
automática, una válvula de salida y un manómetro el cual controla la presión optima
tanto de filtrado como de retro lavado.
En la PTAR se ha determinado una presión óptima de funcionamiento para los
filtros de 15 PSI y una presión óptima de retro lavado de 18 PSI. La manera de
identificar si estos filtros requieren de retro lavado, es cuando al efluente se realiza la
medición de la turbidez y este no se encuentra en condiciones aptas para su descarga,
por lo general en el fluente debe haber un descenso de la turbidez de 5 a 10 NTU con
respecto a la turbidez del tanque Físico – Químico para no realizar retro lavados, caso
contrario es necesario hacerlo, manteniendo un rango de turbidez de 15 a 100 NTU en
el efluente. El retro lavado de estos filtros por lo general se hace en contracorriente con
un caudal suficiente, es decir, para que no ocasione una expansión o alteración del
lecho filtrante.
Finalmente el agua tratada después del proceso de filtración es evacuada al
alcantarillado público.
DIGESTOR AEROBIO.
El tanque digestor de lodos es de hormigón armado con una resistencia de 210
kg/cm2 enterrado, cuenta con un recubrimiento epóxico en toda la superficie del tanque,
se nota la presencia de humedad en sus paredes y desgaste al estar en contacto directo
con el lodo activo, no se observó grietas.
Este digestor cuenta con aireador superficial el mismo que no se encuentra en
funcionamiento por lo que se debe adquirir un equipo nuevo o reparar el equipo
existente.
Actualmente esta unidad no se encuentra operando en la planta.
155
5.8. DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO
5.8.1. CONDICIONES ESPECÍFICAS
La planta de Tratamiento del Camal Metropolitano de Quito, es una planta de tipo
biológica convencional lodos activados mezcla completa, ubicada en el sur de la ciudad
de Quito, Calle Camilo Orejuela S/N y Calle Gral. Ángel Isaac Chiriboga, barrio la
ecuatoriana y su administración está a cargo de la EMR-Q.
La construcción de la PTAR se inició en Agosto del 2003 y se entregó en Abril
del 2004, la planta entro en funcionamiento a cargo de la EMAAP-Q con diversas
contrariedades, la PTAR en la actualidad se encuentra operativa y cargo de la EMR-Q.
La construcción de la Planta de Aguas Residuales en el Camal Metropolitano
tuvo un monto presupuestado de USD 300.000,00.
Las aguas residuales tratadas en la PTAR, son aguas industriales producto del
proceso de faenamiento de ganado en las instalaciones del Camal Metropolitano de
Quito.
No se cuenta con información respecto de la propiedad del terreno donde se
encuentra la PTAR. El área del terreno es de 6 hectáreas aproximadamente.
De acuerdo a los aforos, mediciones en el laboratorio de parámetros físicos,
químicos y microbiológicos, tabulación de resultados y rediseño que se realizó en cada
una de las unidades se tiene el siguiente diagnóstico:
156
5.8.2. TRATAMIENTO PRIMARIO
SEPARADOR DE SÓLIDOS
Esta unidad como ya se dijo se encarga de separar lo solido de lo liquido, además
es un equipo recientemente adquirido por la EMR-Q, no se realizó pruebas ni análisis
de agua, debido a que lo que se obtiene aquí es lodo.
Se determinó el buen estado de la estructura que conforma el separador de
sólidos, únicamente se recomienda realizar un mantenimiento periódico de la pintura,
limpieza del terreno que rodea la unidad.
El agua residual que ingresa a la PTAR pasando por el tamiz llega al tanque de
homogenización 1, desde aquí es conducido al separador de sólidos para luego pasar al
tanque de homogenización 2, la bomba y motor que conforman el separador de sólidos
se encuentran operando satisfactoriamente.
La recolección del contenido ruminal se lleva a cabo eficientemente, por lo que
en esta unidad operativa no existe la presencia de olores.
El separador de sólidos fue instalado en el mes de Octubre del 2015, hasta la
fecha ha venido funcionando adecuadamente sin presentar desperfectos o daños en los
equipos y accesorios que lo conforman, al igual que en la estructura de soporte
El camino de acceso al separador de sólidos está dispuesto de una forma muy
precaria por lo que se debiera adecuar el mismo, se recomienda la construcción de
gradas de hormigón armado y su respectivo pasamano, para evitar inconvenientes o
accidentes.
TAMIZ
El tamiz actualmente se ha convertido en una unidad de paso de las aguas
residuales hacia el tanque de homogenización 1, la malla del tamiz retiene sólidos de
gran tamaño con diámetros mayores a 5cm; como son plásticos, sogas, cascos
157
provenientes de los animales, piedras, vísceras, entre otros; el resto de materia orgánica
ingresa directamente al tanque de homogenización 1, mediante una bomba de succión
que lleva los mismos hacia el separador de sólidos, dicha bomba se encuentra
funcionando adecuadamente.
Es necesario que apenas se registre ingresos de agua al tamiz, se pueda contar con
el personal que opere el mismo, se recomienda que esto se lo realice en periodos de 3
horas durante el ingreso de agua a la planta, con el fin de evitar la fuga de líquido hacia
los sectores adjuntos a esta unidad y acumulación excesiva de sólidos que puedan
generar la presencia de vectores contaminantes.
En épocas de lluvia se debe tener mucha precaución del agua que ingresa a la
planta, ya que la misma proviene de los corrales que puede acarrear piedras sogas o
cualquier material que pueda causar daños a la estructura, procesos y equipos de la
PTAR.
Esta unidad genera olores por la acumulación de materia orgánica y residuos
sólidos retenidos por el mismo, por lo que se recomienda designar a un trabajador el
mismo que este pendiente para evacuar dichos residuos, el cual lo debe realizar de la
siguiente forma:
Retirar cada hora con una varilla con gancho en el extremo los sólidos de gran
tamaño, colocándolos en una funda plástica a un costado del tamiz, y los residuos
retenidos en la malla del tamiz con una pala introducirlos en tanque de homogenización
1, luego mediante aspersión con agua lavar el tamiz.
Fumigar cada 2 horas esta zona con químicos de probada calidad para el control
de mosquitos; en dosis adecuadas que sean amigables con el ambiente, los cuales no
representen riesgo o alteración al proceso de tratamiento de las aguas residuales o sean
158
motivo de sanción por parte de la Secretaria de Ambiente. Para este fin se recomienda
el retiro inmediato de los desperdicios en esta unidad.
Limpiar totalmente la zona circundante y desinfectar con hipoclorito de sodio al
1%, una vez que se ha detenido el ingreso de agua al tamiz, recomendamos
Realizar un mantenimiento semestral de esta unidad en la pintura y estructura
debido a desgaste y filtraciones.
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1
Es necesario mantener estrictos controles de limpieza en esta unidad, cuando el
tanque ha quedado vacío, en su interior queda “pegado”, una capa de 10-15 cm de
estiércol en toda la superficie, por lo que es necesario limpiarlo, caso contrario se puede
generar olores desagradables. Los siguientes son los procedimientos sugeridos a los
operarios, para limpiar dicho tanque:
Ingresar al tanque de homogenización 1 con el fin de evacuar los últimos
rezagos de sólidos que quedan en esta zona.
Encender la bomba sumergible de alimentación con el fin de evacuar los
líquidos generados en esta limpieza.
Se recomienda limpiar el tanque mediante aspersión de agua con detergente
amigable con este tipo de aguas, desengrasantes, lustres, escobas; todo esto
realizarlo una vez a la semana.
En el diseño original de la PTAR, se consideró un solo tanque con un volumen de
180 m3, el cual para las condiciones reales y actuales de la planta resulta insuficiente
pues se tiene un volumen de ingreso de agua mucho mayor, verificado en el rediseño
realizado; por lo tanto la Empresa de Rastro Quito considero la construcción de un
159
nuevo tanque de 600 m3 el mismo que se encuentra en funcionamiento y satisface las
necesidades de la planta.
Se recomienda realizar la reposición de las tapas de las bocas de visita en este
tanque ya que pueden ocasionar accidentes.
TANQUE DE HOMOGENIZACION 2
Las condiciones del tanque de homogenización 2, no son las adecuadas ya que se
encuentra protegido por una cubierta tipo invernadero, el mismo que concentra
temperaturas elevadas y por ende genera olores, dicho tanque está enterrado y tanto las
paredes como la superficie se encuentran forradas por una geo membrana, esto puede
alterar las condiciones operativas del mismo es decir se puede cambiar de aerobio a
anaerobio. Por lo que se recomienda colocar extractores de aire con carbón activado,
disponer de ventanas que permitan la salida de olores desagradables acumulados en
esta unidad, además crear barreras vivas forestales para contrarrestar este problema.
Al momento en este tanque se cuenta con una bomba sumergible, ya que el
equipo del tanque de homogenización 2 sufrió un desperfecto por la caída de un rayo;
se recomienda reparar si es posible o la adquisición de un nuevo equipo.
Por el difícil acceso y el alto grado de contaminación presentes en este tanque
homogenizador 2, no se pudo evaluar ni caracterizar parámetros en esta unidad.
5.8.3. TRATAMIENTO SECUNDARIO
REACTOR BILOGICO.
El reactor biológico es el proceso más importante que tiene la planta de
tratamiento, ya que aquí se realiza el proceso biológico, es decir la degradación de
materia orgánica presente en el agua residual, por lo que se recomienda prestar atención
a dicha unidad bajo las siguientes consideraciones:
160
Optimizar la energía manteniendo encendidos o apagados los aireadores y blowers
el tiempo que se considere necesario en el reactor biológico según las
características del agua residual, es decir mantener un nivel de oxigeno de 0,5 – 2,0
mg/l.
Hacer mediciones periódicas, al menos cuatro veces al día de los niveles de
oxígeno en este tanque, esto se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico,
para de esta manera tener encendidos los aireadores y blowers o caso contrario
suspender algunos de ellos, con el fin de economizar energía.
La operación efectiva de un sistema de aireación tiene que minimizar el consumo
de energía y maximizar su rendimiento.
(MANUAL DE DISEÑO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES ALIMENTICIAS; Da Cámara, Hernández, & Paz, pág. 146). Recomienda:
- Mantener niveles mínimos de 0,5 mg/l de concentración de oxígeno en este
tanque de aireación.
- Mantener niveles máximos de 2,0 mg/l de concentración de oxígeno en este
tanque de aireación.
- Si los niveles de oxígeno son menores a 0.5 mg/l, se debe sospechar que al
sistema se lo ha sobrecargado de materia orgánica, una vez que se termine el
ingreso de agua cruda a este tanque, los niveles de oxígeno disuelto se
reestablecerán, valores superiores a 2 mg/l nos indica una sobrecarga en la
generación de oxigeno por lo que se deberá apagar los blowers y aireadores
según se requiera.
Realizar la limpieza diaria de pasillos y zonas de acceso a este tanque, esto se
lleva a cabo mediante aspersión de agua con hipoclorito de calcio.
161
La presencia de espuma en el tanque de aireación, se genera por varios factores,
dependiendo de su coloración se puede identificar los problemas así como las
soluciones:
- Un motivo puede ser por el Fenómeno de Bulking (abultamiento) es decir mala
sedimentación de los lodos o por la presencia de microorganismos filamentosos y
también cuando los niveles de pH son bajos este fenómeno presenta una coloración
café en la espuma.
- Otro motivo puede ser por la agregación de detergentes en el agua residual
presentando un color blanco en la espuma, es decir se caracteriza por la presencia
de poblaciones de nocardia y si es de color marrón suele ser microthix.
- La presencia de espuma se puede evitar mediante la intrusión de químico,
antiespumante y aspersión de agua, mejorar el tiempo de retención celular, es decir
la edad de los lodos, en esta planta el control de la espuma se lo hace por aspersión
de agua de forma permanente.
Un sistema de aireación con niveles adecuados de sólidos suspendidos en el licor
mezcla (SSLM) de 2000 - 5.000 mg/l y oxígeno disuelto de 0,5 - 2 mg/l, no debe
presentar sobre generación de espuma.
Los valores oxígeno disuelto, sedimentación de lodos; se encuentran en los
rangos permisibles por lo que nos indica un adecuado funcionamiento del Reactor
Biológico.
Los días de faenamiento, alrededor del mediodía o en horas pico, es usual que
ocurran episodios aislados de sobre generación de espuma, en cuyo caso se recomienda
la adquisición de un antiespumante específico para este tipo de espuma y dosificar
250cm3. Debido a que en la PTAR no se cuenta con antiespumante esto no se lo realiza.
162
Se recomienda realizar un mantenimiento de esta unidad en la pintura, desgaste
de la estructura y corrosión, semestralmente o dependiendo del estado de la misma.
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
Se debe mantener encendidos los blowers del desnatado, para que trabajen en
forma alternada y de manera ininterrumpida.
En esta zona existe la tendencia que los lodos acumulados en el fondo del
sedimentador floten hacia la parte superior del mismo, generarando olores; esto ocurre
cuando el lodo ha permanecido mucho tiempo en el sedimentador secundario, por lo
que se debe mantener un régimen de purgas y de retorno de lodos adecuado mediante el
cálculo del tiempo de retención hidráulico (TRH), edad de los lodos y eficiencia en la
remoción de DBO5. En la PTAR solo se determinó la eficiencia de remoción de DBO5,
el mimo que está dentro de los rangos establecidos corroborando el óptimo
funcionamiento del sedimentador.
Si existe la tendencia de encontrar lodos suspendidos en el tanque sedimentador,
especialmente en días de no faenamiento, se debe sospechar que existe una deficiencia
en el retorno y en la purga de lodos; los skimmers son los encargados de enviar
nuevamente dichos lodos suspendidos hacia el Reactor Biológico.
Se debe mantener limpio la zona de accesos y pasarela del sedimentador
secundario, para lo cual es necesario hacer limpiezas diarias de esta zona.
Para una mejor operación del sedimentador secundario se deberá tener en cuenta
lo siguiente:
El agua que ingrese al tanque provoque la mínima turbulencia.
Que el efluente salga sin provocar turbulencia para que no arrastre el
material sedimentado hacia el tratamiento Físico - Químico.
163
Una pérdida de sólidos no controlada en el efluente del sedimentador produciría
una bajada en la concentración de sólidos en el reactor, afectando al tiempo de
retención celular, y por lo tanto, a la capacidad de depuración del sistema.
Se recomienda realizar un mantenimiento de esta unidad en la pintura, desgaste
de la estructura y corrosión semestralmente, dependiendo del estado de la misma.
RETORNO DE LODOS
Es muy importante mantener un régimen de retorno de lodos adecuado, ya que de
ello depende el éxito de un tratamiento de lodos activados; cada planta tiene su
porcentaje de retorno de lodos óptimo. Es así que en la PTAR el caudal de
recirculación es de 13 m3/h, es decir el 95% del caudal de diseño aproximadamente.
Puesto que el lodo que retorna, muchas veces permanece con un tiempo de
residencia en el sedimentador secundario de varias horas, es decir permanece
“encerrado” sin oxígeno, esta zona puede ser una fuente de olor, por lo que se debe
tener en cuenta la edad de lodos y tratar de no tener lodos muy viejos, un indicador de
ello es el color.
Con lo expuesto anteriormente podemos decir que las bombas cumplen su
función eficientemente.
5.8.4. TRATAMIENTO TERCIARIO
TANQUE FÍSICO QUÍMICO
Esta unidad se caracteriza por la dosificación de coagulante y floculante, en la
PTAR solo se aplica coagulante (hidroxicloruro de aluminio) que favorece la formación
de los flóculos ayudando a la sedimentación de los mismos.
164
La dosificación de cloro al 1% se lo hace mediante hipoclorito de calcio
granulado lo que obstruye las mangueras cuando se bombea, por lo que se debería
verificar de antemano antes de bombear si la dosificación se encuentra bien diluida.
Hay que mezclar bien el floculante con el agua, pero si se mezcla con demasiada
energía se pueden romper los flóculos ya formados.
En esta unidad se obtuvo una eficiencia del 86%, pudiendo haber alcanzado
valores un poco más altos, pero en la semana de caracterización la dosificación de cloro
no era eficiente ya que presentaba obstrucción en las mangueras.
Se recomienda realizar un mantenimiento de esta unidad en la pintura, desgaste
de la estructura y corrosión semestralmente, dependiendo del estado de la misma.
FILTRACIÓN
La filtración en la PTAR se realiza mediante filtros a presión y se cuenta con dos
unidades las cuales trabajan alternadamente.
La filtración es la etapa final para la remoción física de las impurezas del agua.
Es seguro que se puede producir un efluente satisfactorio del filtro, mediante una
coagulación eficaz.
En los sistemas con tuberías y válvulas operadas eléctricamente o mediante aire
comprimido, cuando el sifonaje originado por el accionamiento de las válvulas es muy
fuerte, puede producirse el desprendimiento del sedimento retenido en el lecho filtrante.
Por lo que en el PTAR se tiene precaución y se trabaja con una presión optima de retro
lavado de 18PSI.
Los factores que influyen en la filtración rápida son las características de las
partículas suspendidas (tamaño, pH, densidad, resistencia, entre otros) y por otra parte
las características del medio filtrante (tipo, tamaño efectivo, coeficiente de
165
uniformidad, forma, peso específico, espesor de las capas filtrantes). Es por eso que en
la PTAR se controla todos estos parámetros mediante equipos multi paramétricos, los
mismo que son controlados en el Tanque Físico Químico.
Es muy importante determinar las condiciones de lavado ya que generalmente los
problemas que ocurren por operación del filtro son debidos a la eficiencia con la que
son lavadas estas unidades.
El filtro es una unidad que debe tener vigilancia constantemente debido a su
proceso y función ya que este puede presentar algún inconveniente como es la
presencia de aire en las tuberías, controlar la presión optima de operación y de retro
lavado.
DIGESTOR AEROBIO
El digestor aerobio es una parte importante del sistema de lodos activados. En la
PTAR esta unidad no se encuentra funcionando, por lo que debería tomarse medidas de
solución para que la misma entre en funcionamiento ya que su aporte al tratamiento de
las aguas residuales provenientes del Camal Metropolitano de Quito y su posterior
disposición al alcantarillado público es valiosa ya que por tratarse de un sistema de
lodos activos convencional los lodos provenientes de los procesos anteriores son lodos
activos los cuales no pueden ni deben ser descargados al alcantarillado público.
166
CAPITULO VI: PRESUPUESTO Y FORMULARIO DE
CONTROL.
6.1.INTRODUCCION
En este capítulo se desarrolla una breve descripción de cada una de las unidades
de la PTAR que de una u otra forma necesitan realizar mantenimiento o cambio en las
instalaciones, equipos y accesorios que conforman las mismas, los cuales fueron
establecidos apropiadamente mediante la evaluación realizada y el respectivo
diagnóstico. El siguiente presupuesto contiene los precios unitarios, rubros que sean
necesarios para mejorar la operación y funcionamiento de la PTAR- CMQ,
considerando para ello cotizaciones actualizadas de los materiales o equipos necesarios.
También se incluye un formulario de control, ya que es necesario llevar un registro
diario de los parámetros y condiciones de la PTAR, un control adecuado nos garantiza
un óptimo funcionamiento de la misma.
6.2.ANALISIS ECONOMICO
6.2.1. TRATAMIENTO PRIMARIO
SEPARADOR DE SÓLIDOS:
Esta unidad como se dijo anteriormente fue recién adquirida por lo que no
presenta ningún inconveniente. Únicamente el acceso hasta dicha unidad no es el
adecuado por tal motivo proponemos la construcción de unas gradas de hormigón
simple de 180 kg/cm2.
167
Fuente: Autores 2016.
Ilustración 39: Vista en planta gradas Separador de Sólidos.
ELEVACIÓNESCALA: 1-100
EQUIPOSEPARADO
DE SOLIDOS
PLANTA DEAGUAS
RESIDUALES
Parqueaderos
PLANTAESCALA: 1-100
0.30
2.40 1.50 2.40 1.50 2.40 1.50 2.40 1.50 2.40 5.00
23.00
1.2
0
0.1
8 8.1
0
Separador
de Sólidos
168
Tabla 67: Análisis de Precios Unitarios - Limpieza manual del terreno
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: LIMPIEZA MANUAL DEL TERRENO 1 UNIDAD: m2
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA
RENDIMIENTO COSTO
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,04
0,08
SUBTOTAL M 0,08
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA
RENDIMIENTO COSTO
Peón 1,00 2,38 2,38 0,32
0,76
SUBTOTAL N 0,76
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO
COSTO
SUBTOTAL O -
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0,84
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 0,25
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 1,09
VALOR OFERTADO 1,09
FIRMA
Fuente: Autores 2016
169
Tabla 68: Análisis de Precios Unitarios - Replanteo y Nivelación.
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: REPLANTEO Y NIVELACION 2 UNIDAD: m2
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Teodolito 1,00 1,50 1,50 0,12
0,18
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,03
0,05
SUBTOTAL M 0,23
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Topógrafo 4 1,00 1,32 1,32 0,14
0,18
Cadenero 1,00 2,50 2,50 0,14
0,35
SUBTOTAL N 0,53
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
Tira de eucalipto 2.5x2x250 (cm) u 0,20 0,26
0,05
SUBTOTAL O 0,05
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0,82
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 0,25
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 1,07
VALOR OFERTADO 1,07
FIRMA
Fuente: Autores 2016
170
Tabla 69: Análisis de Precios Unitarios - Relleno Compactado.
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: RELLENO COMPACTADO 3 UNIDAD: m3
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Compactador 1,00 4,38 4,38 0,60
2,63
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,21
0,4
SUBTOTAL M 3,05
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Peón 1,00 2,38 2,38 1,80
4,28
SUBTOTAL N 4,28
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
SUBTOTAL O -
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 7,33
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 2,20
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 9,53
VALOR OFERTADO 9,53
FIRMA
Fuente: Autores 2016.
171
Tabla 70: Análisis de Precios Unitarios - Grada Hormigón simple 180 kg/cm2
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUB. : GRADA HORMIGON SIMPLE 180 kg/cm2 4 UNIDAD: m3
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA COSTO HORA
RENDIMIENTO COSTO
Concretera 1 saco 1,00 3,75 3,75 0,96 3,60
SUBTOTAL M 3,60
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA
RENDIMIENTO COSTO
Peón 3,00 2,38 7,13 0,30 2,14
Albañil 1,00 2,50 2,50 0,30 0,75
Maestro de obra 1,00 3,13 3,13 0,30 0,94
SUBTOTAL N 3,83
MATERIALES
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO
COSTO
Cemento Rocafuerte 50 kg 6,70 7,95 53,23
Arena azul m3 0,65 8,13 5,28
Ripio triturado (promedio) m3 0,95 10,63 10,10
Agua m3 0,23 5,50 1,24
SUBTOTAL O 69,85
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 77,28
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 23,18
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 100,46
VALOR OFERTADO 100,46
FIRMA
Fuente: Autores 2016.
172
Tabla 71: Análisis de Precios Unitarios - Alisado de piso.
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: ALISADO DE PISOS 5 UNIDAD: m2
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,36 0,72
SUBTOTAL M 0,72
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG)
CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Peón 1,00 2,38 2,38 0,90 2,14
Albañil 1,00 2,50 2,50 0,70 1,75
SUBTOTAL N 3,89
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
Mortero Cemento:Arena 1:3
m3 0,015 119,76 1,80
SUBTOTAL O 1,80
TRANSPORTE
DESCRIPCION
UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 6,40
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 1,92
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 8,33
VALOR OFERTADO 8,33
FIRMA
Fuente: Autores 2016.
173
Tabla 72: Análisis de Precios Unitarios - Contrapiso de H.S 180kg/cm2
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: CONTRAPISO DE H.S. 180 kg/cm2 6 UNIDAD: m2
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Concretera 1 saco 1,00 3,75 3,75 0,30 1,13
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,53 1,06
SUBTOTAL M 2,19
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG)
CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Peón 2,00 2,38 4,75 1,50 7,13
Albañil 1,00 2,50 2,50 1,15 2,88
Maestro de obra 1,00 3,13 3,13 0,20 0,63
SUBTOTAL N 10,63
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
Cemento Rocafuerte 50 kg 0,47 7,95 3,74
Arena azul m3 0,05 8,13 0,41
Ripio triturado (promedio) m3 0,14 10,63 1,49
Agua m3 0,23 5,50 1,24
Piedra (para cimientos y/o empedrado)
m3 0,14 9,70 1,36
Polietileno m2 1,05 1,55 1,63
SUBTOTAL O 9,86
TRANSPORTE
DESCRIPCION
UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 22,67
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 6,80
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 29,47
VALOR OFERTADO 29,47
FIRMA
Fuente: Autores 2016.
174
Tabla 73: Análisis de Precios Unitarios - Encofrado gradas
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUB. ENCOFRADO GRADAS 7 UNIDAD: m2
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
DESCRIPCION
CANTIDAD TARIFA COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,86 1,72
SUBTOTAL M 1,72
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG)
CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
Maestro de obra 1,00 3,13 3,13 0,60 1,88
Albañil 1,00 2,50 2,50 1,50 3,75
Peón 1,00 2,38 2,38 2,00 4,75
SUBTOTAL N 10,38
MATERIALES
DESCRIPCION
UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
Tabla de Monte u 1,00 6,00 6,00
Clavos 2;2 1/2; 3 ; 3 1/2" kg 1,58 0,65 1,03
Estaca u 15,18 0,21 3,19
SUBTOTAL O 10,21
TRANSPORTE
DESCRIPCION
UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 22,31
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 6,69
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 29,00
VALOR OFERTADO 29,00
FIRMA
Fuente: Autores 2016
175
Tabla 74: Presupuesto - Gradas Separador de Solidos PTAR - CMQ
TABLA DE CANTIDADES Y PRECIOS
RUBRO DESCRIPCION UNIDAD P.UNIT. MATERI. EQUIPO P.TOTAL
MOVIMIENTO DE
TIERRAS UNIDAD P.UNIT. EQUIPO M. OBRA MATERI. TRANS. CANTID. P.TOTAL
1 LIMPIEZA MANUAL DEL
TERRENO m2 1,09 0,08 0,76 0,00 0,00 58,30 63,55
2 REPLANTEO Y
NIVELACION m2 1,07 0,23 0,53 0,05 0,00 30,60 32,74
3 RELLENO COMPACTADO m3 9,53 3,05 4,28 0,00 0,00 30,60 291,62
SUBT. 387,91
PISOS UNIDAD P.UNIT. EQUIPO M. OBRA MATERI. TRANS. CANTID. P.TOTAL
4 GRADA HORMIGON
SIMPLE 180 kg/cm2 m3 100,46 3,60 3,83 69,85 0,00 1,84 184,85
5 ALISADO DE PISOS m2 8,33 0,72 3,89 1,80 0,00 12,68 105,62
6 CONTRAPISO DE H.S. 180
kg/cm2 m2 29,47 2,19 10,63 9,86 0,00 4,59 135,27
7 ENCOFRADO GRADAS m2 29,00 1,72 10,38 10,21 0,00 54,00 1.566,00
SUBT. 1.991,74
SUBTOTAL 2.379,65
14%1VA 333,15
TOTAL $2.712,80
Fuente: Autores 2016
176
TAMIZ
Previo a una inspección a la PTAR se pudo observar que en esta unidad presenta
filtraciones en la parte inferior izquierda de su estructura bajo la tubería de ingreso al
tamiz, adicionalmente se evidencio corrosión y desgaste en la pintura de la estructura.
Para recoger los sólidos de gran tamaño que retiene el tamiz y colocarlos en las
fundas no se cuenta con una herramienta adecuada se propone adquirir un escarificador
para este fin.
Tabla 75: Presupuesto - Tamiz
Fuente: Autores 2016.
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1
En esta unidad se pudo observar desgaste de la pintura y corrosión en las paredes
externas del tanque, además en esta unidad se cuenta con cuatro bocas de visita que
presentan desperfectos en sus tapas.
Se recomienda un manteamiento semestral de dichas unidades, para lo cual
proponemos el siguiente presupuesto:
TAMIZ
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Epomon Rustguard blanco galón 1,00 290,00 290,00
Pintura anticorrosiva condor galón 1,00 14,50 14,50
Escarificador serie Classic
330x70 mm. 6237 N 3 u 1,00 12,50 12,50
TOTAL $317,00
177
Tabla 76: Presupuesto - Tanque de Homogenizacion 1
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1 (VOLUMEN = 180 m3)
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Epomon Rustguard blanco galón 2,00 290,00 580,00
Pintura anticorrosiva
condor caneca 6,00 55,60 333,60
Revestimiento m2 215,00 21,31 4.581,65
Pintado de superficie m2 215,00 9,78 2.102,70
Construcción de tapas
metálicas para boca de
visita (1,20 x 1,20) tool
galvanizado e=2mm)
U 4,00 120,00 480,00
TOTAL $8.077,95
Fuente: Autores 2016.
Tabla 77: Presupuesto Tratamiento Primario.
UNIDAD OPERATIVA P. TOTAL
Separador de Solidos 2.712,80
Tamiz 317,00
Tanque de Homogenizacion 1 8.077,95
PRESUPUESTO TOTAL TRATAMIENTO PRIMARIO $11.107,75
Fuente: Autores 2016.
6.2.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO Y TERCIARIO
El tanque del Reactor Biológico, sedimentador secundario y Físico - Químico,
existe un mínimo desgaste de la pintura y corrosión en sus paredes exteriores.
Tabla 78: Presupuesto Tratamiento Secundario.
TRATAMIENTO SECUNDARIO
REACTOR BIOLOGICO (VOLUMEN = 392 m3)
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Revestimiento Epomon
Rustguard blanco galón 4 290 1160
Pintura anticorrosiva
condor caneca 9 55,6 500,4
Revestimiento m2 275 21,31 5860,25
Pintado de superficie m2 275 9,78 2689,5
TOTAL $10.210,15
178
SEDIMENTADOR SECUNDARIO (VOLUMEN = 86,67 m3)
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Revestimiento Epomon
Rustguard blanco galón 1 290 290
Pintura anticorrosiva
condor caneca 4 55,6 222,4
Revestimiento m2 99 21,31 2109,69
Pintado de superficie m2 99 9,78 968,22
TOTAL $3.590,31
PRESUPUESTO TOTAL TRATAMIENTO SECUNDARIO $13.800,46
Fuente: Autores 2016.
Tabla 79: Presupuesto Tratamiento Terciario.
TRATAMIENTO TERCIARIO
FISICO QUIMICO (VOLUMEN = 60 m3)
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD
P.
UNITARIO P. TOTAL
Revestimiento Epomon
Rustguard blanco galon 1 290 290
Pintura anticorrosiva condor caneca 3 55,6 166,8
Revestimiento m2 74 21,31 1576,94
Pintado de superficie m2 74 9,78 723,72
TOTAL $2.757,46
PRESUPUESTO TOTAL TRATAMIENTO TERCIARIO $2.757,46
Fuente: Autores 2016.
Especificaciones de Materiales:
Revestimiento Epomon Rustguard blanco
179
Características:
- Alto rendimiento por película aplicada.
- Excelente poder de adhesión sobre oxido firmemente adherido.
- Alto espesor de película por capa
- Excelente resistencia a la corrosión.
- Excelente comportamiento en inmersión en agua dulce y salada.
Uso:
- Recubrimiento de uso general en los sistemas de protección anticorrosiva, siendo
posible recubrirlo con acabados expoxi o poliuretano. Se aplica en ambientes
industriales tales como: interior y exterior de tanques y tuberías, silos, maquinaria,
piso, entre otros, así como en todas aquellas estructuras donde sea imposible
efectuar una exhaustiva preparación de superficies.
- Recubrimiento apto para estar en contacto directo con el agua potable.
Aplicación: Brocha, rodillo, pistola convencional o equipo airless.
Rendimiento Teórico: 120 m2 por galón.
Secamiento: 1hora.
Para repintar: 8 a 12 horas.
Sistema de preparado: No
Escarificador
Dimensiones: 330x70 mm.
Material: Acero pintado epoxi, mango madera barnizada fijado con virola metálica.
6.2.3. PRESUPUESTO COMPLEMENTARIO
180
6.2.3.1.CAUDALIMETRO
Se propone la implementación de medidores de caudal anexadas a las tuberías a
la salida de cada una de las unidades operativas, de esta forma se ayudara al control y
operación de la PTAR ya que se contaría con un valor real y exacto del caudal, se
recomienda un caudalimetro portátil por facilidad de operación y costos menores.
Caudalimetro Portátil
CARACTERÍSTICAS
Caudalímetro portátil del flujo del agua y de las aguas residuales en cualquier
ambiente. En la mayoría de los casos, para empezar la medición sólo es necesario
introducir el diámetro externo de la tubería y el espesor de las paredes, además de la
temperatura del agua. Por lo tanto, la operación de puesta en marcha se reduce al
mínimo.
Temperatura de funcionamiento del transmisor: -10 °C - 50 °C
Temperatura de funcionamiento de los transductores en la pared del tubo: -40
°C - 100 °C
Grado de protección transmisor: IP67
Grado de protección transductor: IP68
Salidas:1x Current, 1x Binary
181
Interfaz de comunicación: Without outputs: RS485 - For diagnosis: RS232/USB
Alcance del diámetro de la tubería: 25 mm - 3 m
Alcance de velocidad de flujo: 0,01 - 25 m/s
Precisión de medición: ±2.0 % of reading ±0,01 m/s
Repetibilidad: 0.25 % of reading ±0,01 m/s
Medio: water with <6% gaseous or solid content by volume
Tabla 80: Presupuesto Medidor de Caudal.
MEDIDOR DE CAUDAL
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
CAUDALIMETRO
PORTATIL U 2 1700 3.400
TOTAL
$3.400,00
Fuente: Autores 2016.
6.2.3.2.PASARELA DE OBSERVACIÓN
En la PTAR, existe un mínimo desperfecto en la pintura y estructura de la
pasarela de observación y escaleras, presentando corrosión y desprendimiento del piso,
el mismo que provoca ruido al transitar, por tal motivo proponemos el siguiente
presupuesto referencial para el mejoramiento.
182
Ilustración 40: Vista en planta – Pasarela de observación y gradas PTAR - CMQ
Fuente: Autores 2016.
PLANTAESCALA: 1-100
0,30
16,90
3,5
03,6
0
3,48
3,70
12,90
1,0
0
5,3
0
0,9
0
3,4
03,4
0
0,30
0,60
183
Tabla 81: Presupuesto pasarela de observación y escaleras PTAR-CMQ
PASARELA DE OBSERVACION Y ESACLERAS – ESTRUCTIRA METALICA
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Limpieza y desengrasado
de elementos
estructurales (gradas ,
pasamanos, etc)
Global 1 300,00 300,00
Refuerzos en elementos
estructurales, con suelda
(gradas, pasamanos y
piso)
Global 1 400,00 400,00
Recubrimiento de
elementos estructurales
con pintura anticorrosiva
Global 1 350,00 350,00
TOTAL $1.050,00
Fuente: Autores 2016.
Tabla 82: Presupuesto Complementario.
DESCRIPCIÓN COSTO
CAUDALIMETROS 3.400,00
PASARELA DE OBSERVACION Y
ESCALERAS 1.050,00
TOTAL PRESUPUESTO
COMPLEMENTARIO. $4.450,00
Fuente: Autores 2016.
Tabla 83: Presupuesto Global PTAR - CMQ
DESCRIPCION COSTO
TRATAMIENTO PRIMARIO 11.107,75
TRATAMIENTO SECUNDARIO 13.800,46
TRATAMIENTO TERCIARIO 2.757,46
PRESUPUESTO COMPLEMENTARIO 4.450,00
PRESUPUESTO GLOBAL PTAR - CMQ $31.933,67
Fuente: Autores 2016.
184
6.3. FORMULARIO DE CONTROL DE CALIDAD DE AGUA.
En la PTAR como se dijo en los anteriores capítulos, se mide parámetros de
control en ciertas unidades operativas, mismos parámetros que ayudan a un óptimo y
correcto funcionamiento de las mismas, con ello controlar se cumplan las normas
ambientales vigentes en el país para la depuración de aguas residuales, por ello
proponemos un modelo de formulario donde se registren dichos valores, para lo cual
agregamos cierto parámetros que vemos que es necesario tomar en cuenta.
185
Fuente: Autores 2016
Tabla 84: Formulario de Control PTAR - CMQ.
CÓDIGO:
VERSIÓN: 0 Hoja #
REVISADO
POR:
APROBADO
POR :
1 2 3 5 6 7 8 9 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
HOMOGENIZADOR
1
Altura Q Nivel Q T pH
SOLIDOS
SEDIMENTABLES
(30min)
OD Q pH Turbidez OD purgas Q Turbidez T pH OD
Presión de
Filtrado
(PSI)
Presión de
Retrolavado
(PSI)
Q Turbiedad Cl
cm m3/h m m3/h °C mg/l mg/L 1 2 3 4 1 2 3 4 m3/h NTU mg/L # m3/h NTU °C mg/L PSI PSI m3/h NTU mg/l Nombre Firma Nombre Firma
04h00
06h00
08h00
10h00
12h00
14h00
20h00
24h00
04h00
06h00
08h00
10h00
12h00
14h00
20h00
24h00
04h00
06h00
08h00
10h00
12h00
14h00
20h00
24h00
FORMULARIO DE CONTROL
SEDIMENTADOR SECUNDARIO FILTRACION EFLUENTE FINALTANQUE FÍSICO QUÍMICO
SGI-PR-13-F02
FECHA HORA
TAMIZ
OPERADOR QUE
SALE
OPERADOR QUE
ENTRA OBSERVACIONESAIREADORES BLOWERS
REACTOR BIOLOGICO
10 11
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO
186
TAMIZ
1. Altura (cm).- Nivel de carga hidráulica sobre la cresta del tamiz.
2. Caudal (m3/h).- Para el cálculo del caudal se optó por el método de vertederos de
pared delgada con contracción; mediante las siguientes formulas.
𝐶𝑑 = 0,602 + 0,083 ℎ
𝑝
𝑄 = 2/3√2𝑔𝐶𝑑𝐿𝐻2/3
Donde:
L = 1,00 m
Cd = variable
P= indefinido (0,3)
H= variable
g= 9,81 m/s2
TANQUE DE HOMOGENIZADOR 1
3. Nivel (m).- Registro de nivel de altura del tanque mediante transmisores y sensores
de nivel.
REACTOR BIOLOGICO
4. Caudal (m3/h).- Se hace al ingreso del reactor de las siguiente manera:
𝑸 =𝑽
𝒕
Donde:
Q = caudal
V= Volumen balde (20 litros)
t = tiempo de llenado.
Actualmente se lleva a cabo se esta manera, pero se espera realizar la medición
de caudal de forma automática con el caudalimetro propuesto.
187
5. Temperatura (°C).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
6. pH.- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
7. Sólidos Sedimentables 30min (mg/l).- Cantidad de sólidos sedimentables durante
30 esto se lleva a cabo en una probeta de 1 litro de capacidad.
8. Oxígeno Disuelto (mg/l).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
9. Aireadores.- Registro de encendido o apagado de estos equipos electro mecánicos
mediante una marca (X), esto dependerá de la medición de oxígeno disuelto.
10. Blowers.- Registro de encendido o apagado de estos equipos electro mecánicos
mediante una marca (X), esto dependerá de la medición de oxígeno disuelto.
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
11. Caudal (m3/h).- Se debería hacer a la salida del sedimentador. Se espera realizarlo
con el caudalimetro automático propuesto.
12. pH.- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
13. Turbidez (NTU).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
14. Oxígeno Disuelto (mg/l).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
15. Purgas (#).- Numero de purgas en cada intervalos de tiempo, el número y el tiempo
de purgas dependerá de la prueba de sedimentación de lodos
TANQUE FISICO - QUIMICO
1. Caudal (m3/h).- Se debería hacer a la salida del tanque Físico – Químico. Se espera
realizarlo con el caudalimetro automático propuesto.
2. Turbidez (NTU).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
3. Temperatura (°C).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
4. pH.- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
5. Oxígeno Disuelto (mg/l).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
188
FILTRACION:
6. Presión de filtrado (PSI).- Medición de presión de filtrado a través de un
manómetro
7. Presión de Retro lavado (PSI).- Medición de presión de filtrado a través de un
manómetro
EFLUENTE FINAL
8. Caudal (m3/h).- Para el cálculo del caudal se lo hace de la siguiente manera:
𝑸 =𝑽
𝒕
Donde:
Q = caudal
V= Volumen balde (20 litros)
t = tiempo de llenado
Actualmente se lleva a cabo se esta manera, pero se espera realizar la medición
de caudal de forma automática con el caudalimetro propuesto.
9. Turbidez (NTU).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico, es un
parámetro importante para definir el retro lavado de los filtros.
10. Cloro (mg/l).- Se mide para cumplir con el rango que pide la normativa ambiental
vigente (TULSMA); es decir el efluente final que se descarga al alcantarillado
público debe contener una cantidad de cloro residual de 0,5mg/l como máximo.
189
CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 CONCLUSIONES
En la PTAR-CMQ se ha dispuesto para la depuración de las aguas residuales
producto del faenamiento de ganado en las instalaciones del Camal Metropolitano
de Quito, de un Proceso Biológico Aerobio, Cultivo en suspensión, Lodos
activados, Convencional, Mezcla Completa, ya que se trata de una industria y dicho
proceso se ajusta a la necesidad y requerimiento para el tratamiento de aguas
residuales provenientes de mataderos.
A la PTAR llegan únicamente las aguas provenientes de los mataderos, corrales y
proceso de producción de la carne del CMQ, estas son conducidas hacia la misma
por un sistema de alcantarillado el cual fue modificado en Enero del 2015 para este
fin, ya que anteriormente ingresaba a la PTAR todas las aguas residuales generadas
en el Camal Metropolitano de Quito, este cambio ha sido positivo logrando separar
las aguas industriales de las domesticas, facilitando la operación y control de la
misma.
Las cantidades de agua residual están directamente relacionadas con el número y
tonelaje de animales faenados en el CMQ. El caudal de agua residual que ingresa a
la PTAR es variable, dependiendo de los días de mayor o menor producción y de
los meses del año, es así que los días lunes, miércoles y viernes son de mayor
producción, los días martes y jueves de baja producción, los días sábado y domingo
no existe producción, se considera como días de mayor o menor producción
dependiendo del animal faenado es decir de acuerdo a su peso, especie de ganado,
190
cantidad de animales y a los introductores que ingresan el ganado al camal para su
faenamiento.
Es importante notar que si el faenamiento se realizara de acuerdo a la normativa
sanitaria vigente, el ingreso de agua a la PTAR sería mucho mayor al que ingresa
actualmente, es decir la PTAR recibiría mayor cantidad de agua de la que recibe
actualmente. “Un matadero y aún más las instalaciones para subproductos
requieren amplias cantidades de agua potable. En un matadero se necesitan de
1000 a 1200 litros de agua por res procesada. En el Camal Metropolitano de Quito
el consumo de agua por animal faenado es el mínimo al requerido este valor va de
300 a 500 litros por res procesada”. (" EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS
AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE MITIGACIÓN DERIVADOS DEL
CAMAL METROPOLITANO DE QUITO"; Cantos & Erazo, 2008, pág. 32)
En el diseño realizado del tanque de homogenización se determinó que para la
cantidad de agua actual se requiere de un tanque de 600 m3, dicho volumen es
soportado actualmente por el tanque homogenizador 1 más el tamque
homogenizador 2, en el caso darse la consideración indicada anteriormente de que
para un faenamiento sanitario se requiere de una mayor cantidad de agua, se tendría
un exceso de agua que en las condiciones actuales la PTAR no soportaría dicho
incremento.
La PTAR cuenta con un tamiz que retiene: carne, huesos, descarnaduras de pieles,
cueros, tripas, sogas, sólidos gruesos y de gran tamaño (diámetros mayores a 5 cm),
presentes en las aguas residuales, evitando que ingresen al tanque de
191
homogenización 1; su aporte al tratamiento es importante, ya que evita condiciones
perjudiciales en los procesos (bloqueos y posibles daños de las bombas, equipos y
tuberías), así como el mejoramiento de la eficiencia de los procedimientos de pre -
tratamiento. Se lo considera como una unidad de paso, no se la debe retirar.
En el tanque de Homogenización 1 no se cuantificó el porcentaje de remoción de
los parámetros considerados en nuestro estudio técnico, ya que actualmente es un
tanque de almacenamiento al que llega el agua residual desde el CMQ, para luego
ser enviado hacia el separador de sólidos, y posteriormente llegar al tanque de
Homogenización 2, donde se iguala carga y caudal.
Las condiciones en las que se encuentra dispuesto el tanque de homogenización 2
no son las adecuadas, el mismo se encuentra cubierto por una estructura tipo
invernadero, generando elevadas temperaturas en su interior, lo que conlleva a que
las condiciones del agua residual se alteren, acelerando la putrefacción de las
mismas, provocando olores y gases que son perjudiciales al entorno, afectando la
operación y mantenimiento de dicha unidad operativa, de igual forma este tanque
tiene condiciones de accesibilidad deficientes por lo que realizar un muestreo y
medición de parámetros en el mismo se vuelven complejas y peligrosas.
En la PTAR anteriormente se trabajaba con un caudal de 20 m3/h como caudal de
diseño de ingreso al reactor biológico, este se modificó ya que se aumentó el caudal
de recirculación debido a que la calidad del sustrato que ingresaba al reactor altero
el proceso, por lo que se aumentó empíricamente el caudal de recirculación para
estabilizar este sustrato, con las modificaciones realizadas determinaron que su
192
operación optima se da con un caudal de 12 m3/h, con este ingreso de agua se
garantiza un adecuado tiempo de retención celular e hidráulico y la consiguiente
estabilización del mismo, el dimensionamiento del tanque es el adecuado
satisfaciendo la necesidad de la planta.
En el Reactor Biológico se consideran parámetros tales como oxígeno disuelto, pH,
temperatura, sedimentación de los lodos; para complementar a estos, se debería
considerar la medición del índice volumétrico de lodos, edad de lodos, relación
F/M, tiempo de retención hidráulico lo que garantizaría una adecuada operación, ya
que actualmente, muchos de los procesos operativos que aquí se desarrollan son de
carácter empírico.
El sedimentador secundario separa los lodos activados del licor de mezcla. Esta
separación de sólidos es necesaria para la producción de un efluente estable, bien
clarificado, y con bajo contenido en DBO, DQO y sólidos totales. Por tal motivo en
esta unidad, una vez que el agua residual llega al sedimentador secundario, se
distribuye uniformemente sobre la sección transversal del tanque, proporcionando
una transición suave entre la velocidad relativamente alta de ingreso y la velocidad
descencional uniforme de sedimentación.
En el sedimentador secundario existe un flujo constante de sólidos en sentido
descendente dentro del tanque, el flujo de sólidos descendente se produce por la
sedimentación a gravedad, para luego recircularlo o purgarlo, se lleva cabo el
número y tiempo de purgas, dependiendo de las condiciones en las que se encuentre
el Reactor Biológico. En la PTAR se realiza cada hora durante un minuto.
193
En el sedimentador secundario se produce muy poca espuma. No obstante, se
pueden presentar situaciones en las que aparece material flotante, natas, entre otros,
que deben ser eliminados del sedimentador y retornados al proceso, esto se lo
realiza eficientemente mediante los skimmers.
La clarificación en el sedimentador secundario es eficiente y después de pasar por
el tratamiento físico-químico, el agua residual final procedente de ese tratamiento,
tiene una turbiedad adecuada, están prácticamente libres de tóxicos, por lo que su
descarga es aceptable al alcantarillado público.
Sea cual sea el procedimiento o grado de tratamiento de las aguas residuales que se
adopte, la desinfección es una operación unitaria importante y de aplicación
obligatoria, esto se lo realiza en la PTAR añadiendo hipoclorito de calcio,
aproximadamente 10 mg/l para dejar 0.5 mg/l de cloro combinado residual en el
efluente final, una disolución de 4kg de hipoclorito de calcio en un tanque de 50
litros.
La eficiencia operativa de la mayor parte del equipo electro mecánico en la PTAR
dispone de un alto consumo de energía. El consumo de energía impone la necesidad
de que las unidades operativas tengan las dimensiones adecuadas para que
funcionen dentro del campo de eficiencia más favorable durante la mayor parte del
tiempo, resulta más eficaz prendiendo o apagando los equipos según el
requerimiento.
194
Mediante muestreos, aforos, cálculos, análisis de laboratorio realizados, con los
valores obtenidos concluimos que cada unidad operativa cumple satisfactoriamente
su función, de acuerdo con los rangos de remoción establecidos.
Se pudo establecer el intervalo de 10:00 a 11:00 de la mañana como horas pico de
ingreso de agua residual a la PTAR, registrando valores de hasta 60 m3/h, variando
dicho caudal según los días de mayor o menor producción, por lo tanto esta hora
debe ser la de mayor atención por parte del operador de turno, para el equilibrio en
el reactor biológico.
Con los valores obtenidos para el cálculo de los volúmenes de las diferentes
unidades operativas, concluimos que el dimensionamiento de las mismas que
conforman la PTAR es el adecuado para las condiciones y parámetros establecidos
en su diseño, con excepción del tanque de homogenización el cual se encontraba
sub dimensionado por tener un caudal de ingreso alto, ratificamos la decisión de
implementar un nuevo tanque de homogenización que compensa el volumen que
ingresa a la PTAR.
En la PTAR se ha determinado una presión óptima de funcionamiento para los
filtros de 15 PSI y una presión óptima de retro lavado de 18 PSI. En los filtros la
manera de identificar si estos requieren de retro lavado, es cuando al efluente se
realiza la medición de la turbidez y este no se encuentra en condiciones aptas para
su descarga, por lo general en el fluente debe haber un descenso de la turbidez de 5
a 10 NTU con respecto a la turbidez del tanque Físico – Químico para no realizar
retro lavados, caso contrario es necesario hacerlo, manteniendo un rango de
195
turbidez de 15 a 100 NTU en el efluente. El retro lavado de estos filtros se lo
realiza con agua potable por lo general se hace en contracorriente con un caudal
suficiente, que no ocasione una expansión o alteración del lecho filtrante.
Finalmente luego de culminar este Estudio Técnico concluidos que todas las
unidades que conforma la PTAR funcionan y operan adecuadamente estableciendo
un efluente y eficiencias de remoción adecuados cumpliendo con las normas
ambientales vigentes.
7.2 RECOMENDACIONES
El tamiz es una unidad en donde existe la acumulación de materia orgánica y
residuos sólidos retenidos por el mismo, generando olores y presencia de vectores
como moscas, ratas, entre otros por lo que se recomienda designar a un trabajador
el mismo que este pendiente para evacuar dichos residuos.
Para contrarrestar las concentraciones elevadas concentraciones de temperatura y
gases en el tanque de Homogenizacion 2, se deberá colocar extractores de aire con
carbón activado, disponer de ventanas que permitan la salida de olores
desagradables acumulados en esta unidad y crear barreras vivas forestales.
Se debe realizar mantenimiento periódico semestral de las cajas de revisión y
tuberías para evitar que estos se obstruyan.
No permitir el ingreso de personas ajenas a la PTAR sin previa autorización, la cual
deberá ser solicitada con 24 horas de anticipo a las autoridades de la PTAR.
196
A los visitantes se les debe proporcionar una credencial, por parte de los
encargados de la seguridad de la PTAR para su identificación.
Controlar el ingreso de los visitantes, exigir el uso de equipo de protección
necesaria, caso contrario se deberá impedir el ingreso.
Proporcionar un botiquín de primeros auxilios, el mismo deberá contar con lo
siguiente: guantes quirúrgicos, gasas, algodón, pastillas analgésicas, tijeras, alcohol
antiséptico, esparadrapos, agua oxigenada, vendas elásticas.
Realizar programas de capacitación a los trabajadores, operadores y personal
administrativo de la PTAR del uso adecuado de los equipos de protección personal.
Colocar extintores contra incendio en áreas específicas, y realizar el mantenimiento
de los mismos cada tres meses.
Implementar señalización dentro y fuera de las instalaciones de la PTAR.
Dotar y exigir a los operadores de la PTAR el uso de equipos de protección
personal para continuar con el cumplimiento del reglamento interno de la PTAR-
CMQ. El equipo de protección personal debe constar de los siguientes artículos:
197
EPP IMAGEN DETALLE
Mandil impermeable
Protección del cuerpo
Botas de caucho con punta de acero.
Protección de pies
Guantes de nitrilo
Protección de Manos
Guantes desechables tipo quirúrgico
Protección de Manos
Mascarillas desechables
Protección vías
respiratorias
Casco 3M ajuste de correa.
Protección de la cabeza
Gafas trasparentes.
Protección visual.
Orejera para adaptar a casco.
Protección auditiva.
Tecnificar los procesos de faenamiento con la incorporación de tecnología en los equipos y
materiales utilizados en el CMQ, de esta forma obtener un producto de mejor calidad
evitando la contaminación del mismo, además se debe mejorar la infraestructura. Realizar
capacitaciones, charlas a los faenadores, administradores e introductores del ganado, para
198
crear conciencia en el consumo de agua, desecho de sólidos de gran tamaño hacia la
PTAR.
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201
7.4 ANEXOS:
7.4.1 ANEXO A: FOTOGRAFIAS
- ETIQUETAS DE ENVASES Y FRASCOS PREVIO MUESTREO.
Ilustración 41: Etiquetas – Muestreo
Ilustración 42: Etiquetas – Envases Platicos
202
Ilustración 43: Etiquetas – Tachos
Ilustración 44: Etiquetas – Frascos ámbar
203
Ilustración 45: Etiquetas – Frascos plásticos (Microbiología)
Ilustración 46: Etiquetas – Embudos
204
MUESTREO Y AFOROS
Ilustración 47: Medición de altura de agua sobre el vertedero - Tamiz
Ilustración 48: Aforo - Reactor Biológico
205
Ilustración 49: Aforo - Efluente
Ilustración 50: Muestreo Fisico - Quimico - Tamiz
206
Ilustración 52: Muestreo - Físico - Químico - Sedimentador Secundario.
Ilustración 51: Muestreo Físico - Químico - Reactor Biológico.
207
Ilustración 53: Muestreo - Físico - Químico - Efluente
Ilustración 54: Colocación de la muestra en envases plásticos
208
Ilustración 55: Colocación de la muestra previa al traslado al laboratorio
Ilustración 56: Conservación de la muestra con hielos.
209
7.4.2 ANEXO B: PLANOS.
Ilustración 57: Trasporte de la muestra al laboratorio