Consideraciones para la Elaboración del Proyecto

1. UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE SANTIAGO (UTESA) Consideraciones para la Elaboración del Proyecto

2. ORGANIZACIÓN PANAMERICANA DE LA SALUD – OPS/OMS CENTRO PANAMERICANO DE INGENIERÍA SANITARIA Y CIENCIAS DEL AMBIENTE - CEPIS CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES

3. Recurso hídrico Aguas Residuales AGRO CIUDAD

4. Cobertura de Saneamiento en América Latina en 1998 Disposición de excretas 27% Redes de alcantarillado 63% (600 m3/s) 86% sin tratar (516 m3/s) Agua residual tratada 14% (Con tratamiento aceptable 6%) Ríos y mares OPS, 2001 CEPIS/OPS

5. SRM

6. SRM

7. Agua Residual Doméstica Agua (99,9%) Sólidos (0,1%) Orgánicos (70%) Inorgánicos (30%) Detritos Minerales Pesados Sales Metales COMPOSICIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS Fuente: Tebbutt (1977) Proteinas (65%) Carbohidratos (25%) Lípidos (10%)

8. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Indicadores de materia orgánica • DBO (Demanda Bioquímica de Oxígeno): Representa la cantidade de oxígeno requerida para la estabilización de la materia orgánica carbonacea, por medio de proceso biológico. • DBO520 5 días a 20C • Período de 20 días: 95 – 99% de oxidación • Período de 5 días: 60 – 70% de oxidación

9. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Ventajas de la DBO: • Indicación aproximada de la fracción biodegradable del desecho • Determinación aproximada de la cantidad de oxígeno necessaria para la estabilización de la materia orgánica • Desventajas de la DBO : • Bajos valores de DBO pueden ser falsamente obtenidos cuando los microrganismos no están adaptados • Los microrganismos pueden ser inibidos por sustancias tóxicas • Prueba lenta, complicando el control operacional de una planta de tratamiento de aguas residuales

10. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • DQO (Demanda Química de Oxígeno): Mide el consumo de oxígeno ocurrido durante la oxidación química de la materia orgánica • Ventajas de la DQO: • Prueba rápida • Indica el oxígeno necesario para la estabilización de la materia orgánica • Desventajas de la DQO : • Oxidación de la fracción biodegradable e inerte • Ciertos constituyentes inorgánicos pueden ser oxidados e interferir en el resultado

11. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • pH • Indicador de las características ácidas o básicas de las aguas residuales: pH neutro = 7 • Importante para la concepción de los procesos biológicos y procesos físico-químicos • Afecta el metabolismo de los microrganismos y, consecuentemente, la velocidad de degradación de la materia orgánica

12. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Alcalinidad:Capacidad buffer del medio • Importante para el autocontrol del pH del agua residual • En aguas residuales: generalmente relacionada en términos de alcalinidad a bicarbonato

13. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Nitrógeno: Formas: • N molecular (N2) • N orgánico: N en la forma de proteínas, aminoácidos y urea • N amoniacal (NH3 libre; NH4+ ionizado): 1ª fase de decomposición del N orgánico • Nitrito (NO2-): fase intermedia de la oxidación del N amoniacal. Agua residual cruda: practicamente ausente • Nitrato (NO3-): producto final de la oxidación del N amoniacal. Agua residual cruda: practicamente ausente

14. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Nitrógeno Importancia del nitrógeno en el tratamiento de las aguas residuales: • Nutriente esencial para el crecimiento de los microorganismos Contaminación de las aguas: • N amoniacal: tóxico a peces • Conversión de N amoniacal a nitrito y nitrato: consumo de OD del cuerpo receptor • Exceso de N: eutrofización del cuerpo receptor (crecimiento excesivo de algas)

15. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Nitrógeno : • Nitrógeno Total Kjeldahl (NTK) = N orgánico + N amoniacal • Nitrógeno Total = NTK + NO2- + NO3- • Formas de amonio: pH < 8,0  NH4+ • pH = 9,5  50% NH3, 50% NH4+ • pH > 11,0  NH3

16. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Fósforo: Formas en el medio acuático: • Ortofosfatos: Directamente disponibles para el metabolismo biológico (PO4-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4 - depende del pH) • Polifosfatos: Moléculas mas complejas con 2 o mas átomos de P  se transforman en ortofostatos por hidrólise (lenta). • Fósforo orgánico (proteínas): convertido a ortofosfatos

17. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Fósforo Importancia del fósforo en el tratamiento de las aguas residuales: • Nutriente esencial para el crecimiento de los microorganismos Consecuencia del exceso de P: • Eutrofización del cuerpo receptor (crecimiento excesivo de algas)

18. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Sulfatos: • En ambiente anaerobio, generan sulfuros que son responsables por corrosión y emisión de olor desagradable • Cloruros: • Importancia: aumenta la salinidad  problemas com reúso • Aceites y grasas: • Inibe el tratamiento biológico

19. LO QUE TRATAR? Caracterización Cualitativa • Principales microorganismos presentes en las aguas residuales: • Virus • Bacterias • Hongos • Protozoarios • Helmintos

20. DEFINICIONES (3) • NITRIFICACION es el proceso biológico por el cual el amonio es convertido primero a nitrito y luego a nitrato • DESNITRIFICACION es el proceso biológico por el cual el nitrato es convertido a nitrógeno y otros productos finales gaseosos • DESNITRIFICACION ANOXICA es el proceso por el cual el nitrato de nitrógeno es convertido biológicamente a gas nitrógeno en la ausencia de oxígeno. Este proceso también es conocido como desnitrificación anaerobia • ANOXICA una condición en la cual el oxígeno está disponible y es utilizado en la forma de un oxianio tal como nitrato

21. ORGANISMOS DEL GRUPO COLIFORMES FECALES (1) • Organismos patógenos son los causantes de enfermedad, encontrados en las aguas residuales que se originan de seres humanos infectados con enfermedades o que son portadores de una enfermedad en particular o cólera, por ejemplo • Es casi imposible su identificación en las aguas residuales, además de gastar mucho tiempo • Así, las bacterias del grupo coliformes fecales (CF) son los organismos del tracto intestinal del hombre catalogados como indicador de contaminación • Su presencia indica que puede existir patógenos en las aguas residuales

22. ORGANISMOS DEL GRUPO COLIFORMES FECALES (2) • Las bacterias del grupo coliforme incluyen los géneros: escherichia coli y aerobacter • Hay una cierta dificultad para diferenciar si las bacterias escherichia coli si originan de los desechos humanos o del suelo • En caso de duda estimase la razón coliformes fecales (CF) contra estreptococos fecales (SF) • La cantidad de coliformes fecales (CF) estimada en las aguas residuales domésticas crudas varia de 107 a 108 CF/100 ml (Brasil)

23. ESTIMACIÓN DE APORTACIÓN PER CAPITA DE MICROORGANISMOS INDICADORES DE CONTAMINACIÓN FECAL POR ALGUNOS ANIMALES Mara, D.D. (1974) “Bacteriology for Sanitary Engineers”, Churchill Livingstone, Edinborough, Scotland, GB

24. CONSUMO PER CAPITA • hábitos higiénicos y culturales de la población • cantidad de micro-medición del sistema de suministro de agua • instalaciones y equipos hidráulico-sanitarios de los inmuebles • control ejercido sobre el consumo • valor de la tarifa y existencia o no de subsidios sociales o políticos • abundancia o escasez de manantiales;

25. CONSUMO PER CAPITA • intermitencia o regularidad del abastecimiento de agua • temperatura media de la región • renta familiar • disponibilidad de equipos domésticos que utilizan agua en cantidad apreciable • índices de industrialización • intensidad y tipo de actividad comercial

26. CONSUMO PER CAPITA El consumo per capita mínimo adoptado para el abastecimiento de agua de pequeñas poblaciones es de 80 l/hab.día, pudiendo alcanzar un máximo de 150 l/hab.día. Para ciudades con población superior a 100.000 habitantes, el valor mínimo usualmente adoptado es de 150 l/hab.día, Mendonça (1977). CORAASAN Utiliza 300 Lit/hab.día

27. CUANTO HAY PARA TRATAR? • Variación horaria típica del caudal de las aguas residuales domésticas (Campos, 1994)

30. Fórmulas

31. 1 Rh⅔ S½ N V= Se empleará la fórmula de Manning para calcular la velocidad del agua en las tuberías cuando trabajen llenas, utilizando además las relaciones hidráulicas Y geométricas de esos conductos, al operar parcialmente llenos. La expresión algebraica de la fórmula de Manning es:

41. Diámetro Mínimo y Máximo Permitidos