UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN

TEMA DE INFORME DE VISITA TÉCNICA N°2

CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN TRATAMIENTO DE
AGUAS RESIDUALES Y RESIDUOS PELIGROSOS-
CITRAR UNI

Alumno:
Muñoz Atauje, Manuel Alejandro
Curso/ Código:
Procesos Industriales I / TP 223V
Profesora:
Ing. Petra Rondinel Pineda
Ciclo:
2017-I
Fecha de entrega:
 21 de Abril del 2017
1. Antecedentes del Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas
Residuales y Residuos Peligrosos
En el año 1996, nace la planta piloto de tratamiento de aguas residuales
de la Universidad Nacional de Ingeniería UNITRAR, que tenía como
objetivo investigar en el Perú la problemática del tratamiento, disposición
y reúso inadecuado de las aguas residuales y residuos peligrosos, así
como también para buscar alternativas y técnicas de solución de bajo
costo para esta área.
Así pues, ubicada en el sector ‘T’ del Campus universitario, y con una
extensión de 4.5 hectáreas, la planta piloto que en el 2011 se convirtió
en el Centro de Investigación en Tratamiento de Aguas Residuales y
Residuos Peligrosos recoge diariamente las aguas servidas de los
desagües pertenecientes a los Asentamientos Humanos (AA.HH.) El
Ángel y El Milagro, del distrito de Independencia.

2. Planta de Tratamiento de Efluentes-CITRAR

a. Diagrama de Flujo

Lagunas de
Cámara de Medidor de Reactor
Captación Desarenado Estabilizació Distribución
Rejas caudal UASB
n
Lechos de
secado

b. Unidades de Pre-Tratamiento. Descripción

Cámara de rejas
Se cuenta con dos tipos de rejas, una de 25 mm de separación entre
rejillas, 5 mm de grosor y un ángulo de inclinación de 30°; y otra de 15
mm de separación, 5mm de grosor con un ángulo de 53°. Sirven para
retener los materiales sólidos grandes que traen estas aguas residuales
ya sean bolsas de plástico, resto de vegetales, etc.
 Desarenador
Permite remover las arenas que traen usualmente las aguas residuales.
Es de flujo horizontal y de sección rectangular. Se dispone de dos
unidades de funcionamiento alterno del agua. También, si una está en
mantenimiento entonces se usa la otra. Además, utiliza Tecnopor para
retener aceites y grasas momentáneamente.

c. Reactor UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) o RAFA (Reactor

anaerobio de flujo ascendente.

i. Principio de Operación (Fases/Reacciones Químicas)

En los sistemas anaerobios de flujo ascendente, y bajo ciertas
condiciones, se puede llegar a observar que las bacterias pueden
llegar a agregarse de forma natural formando flóculos y gránulos.
Estos densos agregados poseen unas buenas cualidades de
sedimentación y no son susceptibles al lavado del sistema bajo
condiciones prácticas del reactor. La retención de fango activo, ya
sea en forma granular o floculenta, hace posible la realización de un
buen tratamiento incluso a altas tasas de cargas orgánicas. La
turbulencia natural causada por el propio caudal del influente y de la
 producción de biogás provoca el buen contacto entre agua residual y
fango biológico en el sistema UASB. En los sistemas UASB pueden
aplicarse mayores cargas orgánicas que en los procesos aerobios.
Además, se requiere un menor volumen de reacción y de espacio, y
al mismo tiempo, se produce una gran cantidad de biogás, y por
tanto de energía.
El reactor UASB podría reemplazar al sedimentador primario, al
digestor anaerobio de fangos, al paso de tratamiento aerobio y al
sedimentador secundario de una planta convencional de tratamiento
aerobio de aguas residuales. Sin embargo, el efluente de reactores
UASB normalmente necesitan un tratamiento posterior, para lograr
degradar la materia orgánica remanente, nutrientes y patógenos.
Este post-tratamiento puede referirse a sistemas convencionales
aerobios como lagunas de estabilización, plantas de fangos activos y
otros.

ii. Consideraciones de Diseño UASB.

 Dimensiones del Reactor

 Sistema de distribución del afluente
Canal procedente del desarenador
Distribución dentro del Reactor UASB
 Separador Gas-Líquido-Sólido
 Sistema de Recolección del efluente

iii. Parámetros de operación- UASB

DEMANDA QUÍMICA DE OXÍGENO (DQO)

Se constituye en una prueba más rápida que la demanda bioquímica

de oxígeno y es utilizada para medir la carga orgánica e inorgánica
contenida en una muestra. En el bioensayo, la DBO, oxida las
sustancias orgánicas fácilmente biodegradables, si se realizan bajo
condiciones controladas de temperatura, tiempo y población
biológica. En este ensayo químico, la DQO, se oxidan además de las
sustancias antes mencionadas, todas aquellas que sean susceptibles
de ser atacadas por un oxidante fuerte en condiciones ácidas. El
inconveniente que presenta es que no determina si la materia
orgánica es biodegradable o no.

NITRÓGENO

En aguas residuales el nitrógeno puede hallarse en cuatro estados

de oxidación: Nitratos, nitritos, amonio y nitrógeno orgánico.
Todas estas formas de nitrógeno, además del nitrógeno gaseoso, son
biológicamente interconvertibles y forman parte de su ciclo. La
química del nitrógeno es compleja debido a los varios estados de
oxidación que puede asumir el nitrógeno

FÓSFORO

El fósforo se encuentra en las aguas naturales y residuales solo

como fosfato. Las formas de fosfatos tienen variedad de oxígeno.
Pequeñas cantidades de fosfatos condensados son usadas en
lavanderías y otras limpiezas, porque estos materiales son los
mejores constituyentes de muchos limpiadores comerciales, los
ortofosfatos son aplicados a la agricultura como fertilizantes, los
fosfatos orgánicos son formados en procesos biológicos.

DEMANDA BIOLÓGICA DE OXÍGENO (DBO5)

La demanda bioquímica de oxígeno se usa como medida de oxigeno

requerida para la oxidación de la materia orgánica biodegradable
presente en la muestra y como resultado de la acción de oxidación
bioquímica anaerobia. La demanda de oxígeno de las aguas
residuales es resultado de 3 tipos de materiales.
Materiales orgánicos carbónicos, utilizables como fuente de
alimentación por organismos aeróbicos.
Nitrógeno oxidable, derivado de la presencia de nitritos, amoniaco y
en general compuestos orgánicos nitrogenados que sirven como
alimentación para bacterias específicas. Compuestos químicos
reductores, (iones ferrosos, sulfitos sulfuros) que se oxidan por
oxígeno disuelto.

VELOCIDAD DE SEDIMENTACIÓN
En los tratamientos de aguas residuales por medio de lodos
biológicos con sistemas en los que los procesos naturales son
intensificados y concentrados que se puede obtener mediante la
retención de altas concentraciones de lodos biológicos bajo un
tiempo de retención hidráulico relativamente corto.
En un reactor UASB la retención de lodos se efectúa de dos maneras
diferentes:
1. Mediante la selección permanente de lodos con alta
sedimentabilidad en el reactor de flujo ascendente.
2. Mediante un separador gas – líquido – sólido en la parte superior
del reactor.
Por lo tanto, la sedimentabilidad del lodo en un UASB es un dato
importante en la evaluación de su comportamiento permitiendo
cualificar más detalladamente la forma y crecimiento del lodo
respecto a la altura del reactor.
En los reactores anaerobios, existen gránulos de lodo, con ciertas
propiedades de sedimentación que permiten una mezcla mecánica
 por las mismas fuerzas de flujo; los procesos de mezcla inducen a la
formación de lodo granular, que presenta propiedades como:
• Alta velocidad de sedimentación (2 - 90 m/h ).
• Alta fuerza mecánica.
• Comunidad microbiana balanceada.
• Resistencia a descargas tóxicas.

iv. Poza de Secado de Lodos.

Su función es retirar toda la humedad presente en el lodo. Este

proceso se realiza mediante un sistema de drenaje por el cual
desaguan los líquidos al sistema de desagüe. Pero, principalmente,
el secado bajo el sol y la evaporación son las actividades más
frecuentes dentro de este lecho. Posteriormente, y considerándose
otro punto a favor del proyecto, el lodo seco es utilizado como abono
para el sembrado de plantas ornamentales.

d. Lagunas de Oxidación.

i. Objetivo

El objetivo de estas lagunas son sedimentar, digestión de lodos, estabilización

anaerobia de la materia orgánica con consumo de CO2; fotosíntesis con
formación de algas, producción de O2 y consumo de CO2 y remover los
parásitos y bacterias de las aguas tratadas.

ii. Parámetros de operación.

Presenta algas en su interior, lo cual genera el color verde que se puede

observar desde lo lejos. Asimismo gracias a la presencia de estas plantas, se
produce la fotosíntesis durante las mañanas, con lo cual se elimina el dióxido
de carbono presente en el medio ambiente.
Otra particularidad de la presencia de las algas es que durante la noche
consumen el oxígeno, convirtiendo el Ph (ácido) del agua en neutro.

Se presentan, procesos físicos de remoción de materia suspendida

(sedimentación).

Se efectúan cambios químicos en la calidad del agua, que entre otros

aspectos, mantiene las condiciones adecuadas para que los organismos
puedan realizar la estabilización, transformación, y remoción de contaminantes
orgánicos biodegradables.

Se establecen cadenas tróficas y redes de competencia que permiten la

eliminación de gran cantidad de microorganismos patógenos que se
encuentran presentes en las aguas, residuales.

e. Calidad del agua producida.

El agua tratada se utiliza para el riego de los jardines de la UNI y

además, también la utilizan los municipios de Lima Norte, es decir,
distritos vecinos.
No es apta para consumo humano, así que no es de una calidad de
100%.

3. Anexo.
a. Helmintos

Los helmintos son un grupo de gusanos que la única característica

que comparten, aparte de ser gusanos y ser invertebrados, es que
son parásitos del hombre. A pesar de esto, podemos generalizar que
los adultos son macroscópicos, alargados y presentan simetría
bilateral, no poseen extremidades y afectan a miles de millones de
humanos. El tamaño de estos parásitos puede oscilar entre
milímetros y metros, dependiendo de la especie.

b. Ventajas y Desventajas de UASB

VENTAJAS

 Menor producción de lodos.

 Menores costos de operación.
 Convierte el 95% del C en biogas, 5% es transformado en
biomasa microbiana.
 El 90% de la energía es retenida como CH4, del 5 – 7% es
almacenada en la Biomasa.
 No requiere energía.
 Requerimiento bajo de nutrientes.
 El lodo anaerobio puede ser preservado (inactivo) por muchos
meses sin serios deterioros.
 Una efectiva separación del biogas, desagüe y el lodo.
 El lodo anaerobio presenta una buena capacidad de
sedimentación y principalmente, se desarrolla como un lodo
granular.

DESVENTAJAS

 Por ser recientemente establecidos, tienen bajo desarrollo para

aplicaciones específicas y existe poca experiencia práctica, sin
embargo, la situación respecto a esto está cambiando
rápidamente.
 La digestión anaerobia normalmente requiere de un adecuado
post-tratamiento para la remoción de DBO5 remanente, amonio y
compuestos de mal olor y esto aqueja a la población aledaña.
c. Macrofitas

Constituyen formas macroscópicas de vegetación acuática.

Comprenden las macroalgas, las pteridofitas (musgos, helechos)
adaptadas a la vida acuática y las angiospermas.

Presentan adaptaciones a este tipo de vida tales como: cutícula fina,

estomas no funcionales, estructuras poco lignificadas.

d. Proceso de Fitorremediación
La fitorremediación es la descontaminación de los suelos, la
depuración de las aguas residuales o la limpieza del aire interior,
usando plantas vasculares, algas (ficorremediación) u hongos
(micorremediación), y por extensión ecosistemas que contienen
 estas plantas. Así pues, se trata de eliminar o controlar las diversas
contaminaciones. La degradación de compuestos dañinos se acelera
mediante la actividad de algunos microorganismos.

e. Proceso de Filtros Percoladores

Los filtros percoladores son unidades de tratamiento biológico que
dentro del sistema global de tratamiento de aguas residuales tienen
la labor de remover la materia orgánica mediante la metabolización
de esta a cargo de una población bacteriana adherida a un medio
filtrante, traduciéndose esto en un efluente con una menor
concentración de DBO5 (demanda bioquímica de oxigeno). Donde
este efluente continuara la cadena de tratamiento hasta cumplir con
las especificaciones técnicas.

4. Referencias

 Tríptico de CITRAR-UNI
 http://www.dinamicaambiental.com.ar/contenidos/cont_m2.1.2.3_laguoxi.
htm
 https://es.slideshare.net/rociodelpilarcv3/guia-de-mantenimiento-y-
operacion-laguna-de-oxidacion
 https://es.slideshare.net/rociodelpilarcv3/guia-de-mantenimiento-y-
operacion-laguna-de-oxidacion
 http://cybertesis.uni.edu.pe/bitstream/uni/1339/1/amancio_cd.pdf
 http://es.wikipedia.org/wiki/UASB
 http://www.tratamientodelagua.com.mx/lagunas-de-oxidacion-que-son/