Nature">
T Uce 0012 45
T Uce 0012 45
T Uce 0012 45
TEOBROMA”
Trabajo de Titulación presentado como requisito para optar por el Título de Ingeniero
Ambiental Grado Académico de Tercer Nivel
AUTORES
Chasi Pérez Pamela Katerine
TUTOR
Ing. Paul Nicandro Malacatus Cobos
Dedico este trabajo a Dios, mi fuerte escudo, mi amado rey de reyes, por ser mi luz, mi
protección y grandeza
A mis padres por demostrarme la tenacidad con la que hay que afrontar la vida, por ser mis
sólidos pilares para no caer, por darme coraje para alcanzar mis objetivos, por saber
comprenderme y apoyarme aun en los momentos más duros; me han dado todo lo que soy,
por enseñarme a perseverar y sobre todo por amarme de manera sin igual.
A mis hermanos Xavier, Livita y Janny, por ser mi ejemplo, mi felicidad, mis regalos más
preciados, mis ángeles, gracias por cuidar de mí y amarme.
A mis sobrinos Alejito y Carito, por llenar los espacios de mi corazón y alegrar mi vida.
A mis bellas, Zaya, Gaby y Andre, por convertirse en mis hermanas, por darme apoyo a toda
costa y permitirme compartir tiempos de alegrías y tristezas juntas, por ser leales y agigantar
la confianza de este sentimiento llamado hermandad
A todos y cada uno de mis amigos, por aportar a mi crecimiento, por brindarme su tiempo,
caminar conmigo en esta etapa y brindarme lo más preciado que genera la amistad
Pamela Chasi
A Dios que me ha dado fuerzas para continuar en lo adverso, por guiarme en el camino y
darme sabiduría en las situaciones difíciles.
A mi hijo por ser el motor y la fuerza de vida, que con cada sonrisa ha logrado calmar mis
angustias
A mis padres que han sido el soporte y la fuerza para batallar en este camino
A mis familiares por luchar día a día para que lograra escalar y conquistar este peldaño más
en la vida.
A mis amiga/os por apoyarnos en todo momento
Gabriela Montenegro
ii
AGRADECIMIENTO
Agradecemos profundamente a la Universidad Central del Ecuador por ser el templo que nos
acogió y brindó el conocimiento para nuestra formación, así como a nuestros profesores por
compartir su sapiencia e infundirnos el conocimiento para tener éxito en la vida profesional.
A la empresa TEOBROMA, por darnos total apertura y brindarnos todas las facilidades para
llevar a cabo este proyecto de titulación.
A nuestro tutor por ser nuestra guía y apoyo para la culminación de este proyecto.
iii
AUTORIZACIÓN DE AUTORÍA INTELECTUAL
Pamela Katerine Chasi Pérez y Miriam Gabriela Montenegro Villarreal en calidad de autoras
del trabajo de titulación con el tema “Análisis de eficiencia y propuesta de diseño de un
tanque ecualizador y un tanque DAF para la planta de tratamiento de aguas residuales en la
extractora de aceite de palma Teobroma”, por la presente autorizamos a la UNIVERSIDAD
CENTRAL DEL ECUADOR hacer uso de todos los contenidos que nos pertenecen o parte
de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.
Los derechos que como autoras 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.
iv
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
En mi carácter de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por las señoritas PAMELA
KATERINE CHASI PÉREZ y MIRIAM GABRIELA MONTENEGRO VILLARREAL para
optar el Título o Grado de INGENIERA AMBIENTAL cuyo título es “ANÁLISIS DE
EFICIENCIA Y PROPUESTA DE DISEÑO DE UN TANQUE ECUALIZADOR Y UN
TANQUE DAF PARA LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES EN
LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA TEOBROMA”, considero que dicho trabajo
reúne los requisitos y méritos necesarios en el campo metodológico, en el campo
epistemológico y ha superado en control anti-plagio, para ser sometido a la evaluación del
jurado examinador que se designe, por lo que lo APRUEBO, a fin que el trabajo del Proyecto
Integrador (investigativo) sea habilitado para continuar con el proceso de titulación
determinado por la Universidad Central del Ecuador.
En la ciudad de Quito, a los 21 días del mes de junio del año 2016
Firma
___________________________
v
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y
AMBIENTAL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
Fecha: 21 /06/2016
____________________
___________________ _____________________
vi
INDICE DE CONTENIDOS
DEDICATORIA ................................................................................................................................ ii
AGRADECIMIENTO ......................................................................................................................iii
AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL ............................................................... iv
ACEPTACIÓN DEL TUTOR ............................................................. ¡Error! Marcador no definido.
APROBACIÓN DEL TRABAJO/TRIBUNAL .............................................................................. vi
ÍNDICE DE ANEXOS ...................................................................................................................... ix
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS ......................................................................................................... xi
ÍNDICE DE ECUACIONES ............................................................................................................ xi
ABREVIATURAS ........................................................................................................................... xii
RESUMEN ...................................................................................................................................... xiii
ABSTRACT .................................................................................................................................... xiv
1. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO............................................................................ 1
1.1. Ubicación ............................................................................................................................ 1
1.2. Descripción de la actividad sísmica del cantón la concordia............................................ 1
1.3. Climatología ....................................................................................................................... 2
1.4. Hidrología ........................................................................................................................... 4
2. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................................. 5
2.1. Descripción general de la empresa TEOBROMA ............................................................ 5
2.2. Diagnóstico Inicial .............................................................................................................. 6
2.2.1. Laguna de desaceitado y de enfriamiento ............................................................. 7
2.2.2. Laguna anaerobia ................................................................................................... 8
2.2.3. Laguna Facultativa Nº 1 ......................................................................................... 9
2.2.4. Laguna Facultativa Nº 2 ......................................................................................... 9
2.2.5. Laguna Aerobia .................................................................................................... 10
2.3. Caracterización del agua residual ................................................................................... 10
2.3.1. Plan de monitoreo de agua ................................................................................... 10
2.3.2. Aforo de Caudal ................................................................................................... 12
2.4. Parámetros de evaluación ................................................................................................ 14
2.4.1. Comparación de los parámetros de análisis con la normativa ambiental ........ 15
2.5. Análisis y evaluación de la eficiencia de la PTAR .......................................................... 18
2.5.1. Eficiencia por parámetros de análisis en cada etapa de tratamiento ................. 18
2.5.1.1. Eficiencia de la laguna de desaceitado y de enfriamiento ................................... 18
2.5.1.2. Eficiencia de la laguna Anaerobia ....................................................................... 18
2.5.1.3. Eficiencia de las Lagunas Facultativas ................................................................ 19
vii
2.5.1.4. Eficiencia de Laguna Aerobia .............................................................................. 19
2.5.2. Determinación del porcentaje de aportación por lagunas a la PTAR ............... 20
2.5.3. Comparación gráfica del aporte de remoción por parámetros .......................... 20
2.5.4. Evaluación de la eficiencia general de la planta de tratamiento de teobroma .. 21
2.6. Descripción de los problemas de la planta de tratamiento............................................. 22
3. EJECUCIÓN DE ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DE LA PROPUESTA
TECNOLÓGICA ............................................................................................................................. 23
3.1. Bases de diseño ................................................................................................................ 23
3.1.1. Validación de Datos.......................................................................................................... 23
3.1.2. Validación de Caudal ....................................................................................................... 24
3.1.2.1.1. Promedio Aritmético 𝐗......................................................................................... 26
3.1.2.1.2. Rechazo de datos. ................................................................................................. 26
3.1.2.1.3. Desviación Estándar (s) ........................................................................................ 26
3.1.2.1.4. Error estándar del Promedio (𝒔𝒙) ....................................................................... 28
3.1.3. Caudal de diseño .............................................................................................................. 28
3.1.3.1. Cálculo del caudal de diseño ................................................................................ 28
3.2. Propuesta de diseño.......................................................................................................... 29
3.2.1. TANQUE ECUALIZADOR CON SISTEMA DE MEZCLA Y SISTEMA DAF
29
3.2.1.1. Tanque Ecualizador o de igualamiento ............................................................... 29
3.2.1.2. Definición de los parámetros de diseño para el tanque de igualamiento. .......... 30
3.2.1.3. Volumen del tanque de Igualamiento .................................................................. 30
3.2.1.4. Dimensionamiento del tanque ecualizador o de igualamiento .......................... 38
3.2.1.5. Mezclador para el tanque ecualizador ................................................................ 39
3.2.1.6. Tanque DAF (Flotación por aire disuelto) .......................................................... 40
3.2.1.7. Definición de los parámetros de diseño para el tanque DAF. ............................ 40
3.2.2. Pérdidas de carga en tuberías .............................................................................. 47
4. PRESUPUESTOS .................................................................................................................... 50
4.1. Presupuesto de Construcción .......................................................................................... 50
4.2. Presupuesto de Operación y Mantenimiento .................................................................. 51
4.3. Manual de Operación y Mantenimiento ......................................................................... 51
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................................... 53
5.1. CONCLUSIONES ............................................................................................................ 53
5.2. RECOMENDACIONES .................................................................................................. 55
6. LITERATURA CITADA ........................................................................................................ 57
7. ANEXOS .................................................................................................................................. 59
viii
ÍNDICE DE ANEXOS
ÍNDICE DE TABLAS
ix
Tabla 31 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna de desaceitado 29/09/2015 ....................... 64
Tabla 32 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Anaerobia 29/09/2015.............................. 65
Tabla 33 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna facultativa N° 1 del 29/09/2015 .............. 66
Tabla 34 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna facultativa N° 2 del 29/09/2015 ............... 67
Tabla 35 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Aerobia del 29/09/2015............................ 68
Tabla 36 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna de desaceitado del 30/09/2015 ................. 69
Tabla 37 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Anaerobia del 30/09/2015 ........................ 70
Tabla 38 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna facultativa 1 del 30/09/2015 ..................... 71
Tabla 39 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna facultativa 2 del 30/09/2015 ..................... 72
Tabla 40 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Aerobia del 30/09/2015............................ 73
Tabla 41 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna de desaceitado del 01/10/2015 ................. 74
Tabla 42 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Anaerobia del 01/10/2015 ........................ 75
Tabla 43 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Facultativa 1 del 01/10/2015 ................... 76
Tabla 44 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Facultativa 2 del 01/10/2015 .................... 77
Tabla 45 Ficha de monitoreo de agua in situ de la laguna Aerobia del 01/10/2015............................ 78
Tabla 46 Puntos de Muestreo de Agua .............................................................................................. 95
Tabla 47 Parámetros de Muestreo ..................................................................................................... 96
Tabla 48 Número de Muestras Compuestas ...................................................................................... 96
Tabla 49 Métodos de análisis de los parámetros de monitoreos ........................................................ 99
Tabla 50 Formato de las fichas de monitoreo in situ ....................................................................... 101
Tabla 51 Formato de etiqueta de muestra de agua ........................................................................... 103
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico N° 1 Ubicación geográfica de la empresa TEOBROMA ........................................................ 1
Gráfico N° 2 Sismicidad Provincia Santo Domingo de los Tsáchilas .................................................. 2
Gráfico N° 3 Recursos Hídricos LA CONCORDIA............................................................................ 4
Gráfico N° 4 Diagrama de flujo de los procesos de extracción de la empresa teobroma ...................... 6
Gráfico N° 5 Diagrama de Flujo del Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales ............................ 7
Gráfico N° 6 Comparación entre lagunas al aporte de remoción de DBO 5 ........................................ 20
Gráfico N° 7 Comparación entre lagunas al aporte de remoción de DQO ......................................... 20
Gráfico N° 8 Comparación entre lagunas al aporte de remoción de Sólidos Suspendidos Totales ..... 21
Gráfico N° 9 Comparación entre lagunas al aporte de remoción de Nitrógeno Total Kjeldahl .......... 21
Gráfico N° 10 Probabilidad para caudal 29/09/2015 ......................................................................... 24
Gráfico N° 11 Probabilidad para caudal 30/09/2015 ......................................................................... 24
Gráfico N° 12 Probabilidad para caudal 01/10/2015 ......................................................................... 25
Gráfico N° 13 Probabilidad para caudal 02/10/2015 ......................................................................... 25
Gráfico N° 14 Probabilidad para caudal 02/10/2015 ......................................................................... 25
Gráfico N° 15 Comportamiento de Producción Anual ...................................................................... 31
Gráfico N° 16 Proyección de la Producción ...................................................................................... 32
Gráfico N° 17 Diagrama de masa ..................................................................................................... 37
x
ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS
ÍNDICE DE ECUACIONES
Ecuación N° 1 Cálculo del volumen de alícuota de agua para el volumen total de la muestra de
agua ................................................................................................................................................... 12
Ecuación N° 2 Cálculo de caudal por el método volumétrico ........................................................... 13
Ecuación N° 3 Cálculo de frecuencia para validación de datos estadísticos...................................... 23
Ecuación N° 4 Promedio aritmético ................................................................................................. 26
Ecuación N° 5 Desviación estándar ................................................................................................. 26
Ecuación N° 6 Error estándar promedio ........................................................................................... 28
Ecuación N° 7 Cálculo del caudal de diseño .................................................................................... 29
Ecuación N° 8 Cálculo del volumen del tanque ecualizador............................................................. 38
Ecuación N° 9 Cálculo del volumen del tiempo de residencia .......................................................... 38
Ecuación N° 10 Volumen del tanque ecualizador ............................................................................ 38
Ecuación N° 11 Área del Tanque Ecualizador ................................................................................. 39
Ecuación N° 12 Cálculo de caudal recirculado tanque DAF............................................................. 41
Ecuación N° 13 Cálculo de la solubilidad de aire en agua a la presion de ........................................ 42
Ecuación N° 14 Cálculo de la solubilidad del aire en agua a la presión local ................................... 43
Ecuación N° 15 Cálculo de cantidad de aire liberado ....................................................................... 44
Ecuación N° 16 Cálculo de la densidad del aire ............................................................................... 45
Ecuación N° 17 Cálculo de relación aire/ sólidos ............................................................................. 45
Ecuación N° 18 Cálculo de cantidad de lodos en el tanque DAF...................................................... 46
Ecuación N° 19 Número de Reynolds .............................................................................................. 48
Ecuación N° 20 Pérdida de carga ..................................................................................................... 48
Ecuación N° 21 Factor de fricción ................................................................................................... 48
Ecuación N° 22 Cálculo del volumen de alícuota de agua para el volumen total de la muestra de
agua ................................................................................................................................................... 97
Ecuación N° 23 Cálculo de caudal por el método volumétrico ......................................................... 98
xi
ABREVIATURAS
xii
TEMA: “Análisis de eficiencia y propuesta de diseño de un tanque ecualizador y un tanque
DAF para la planta de tratamiento de aguas residuales en la extractora de aceite de palma
Teobroma”
RESUMEN
xiii
TITLE: “Efficiency analysis and design proposal for an equalization tank and a DAF tank
for the water treatment plant in Teobroma palm oil extraction company”
ABSTRACT
This graduation project was conducted at TEOBROMA Palm Oil Extraction Company,
located in the province of Santo Domingo de los Tsáchilas, canton of la Concordia. The main
goal is to determine the efficiency of a wastewater treatment plant and to design an
equalization tank and a DAF (Dissolved Air Flotation) tank. In order to analyze the
treatment’s efficiency, the authors established four sampling points and analyzed the samples
in terms of BOD5, COD, Total Suspended Solids and Total Kjeldahl Nitrogen, obtaining the
following efficiencies: BOD5 96.88%, COD 96.03%, TSS 95.56%, and a negative value for
TKN. In spite of the treatment being highly efficient, the effluent discharge does not meet
Ecuadorian environmental regulations. The design of the equalization and DAF tanks was
based on inflow, maximum productive capacity (24 tons/hour), and a relationship factor of
0.6 m3/ton, obtaining a flow rate of 14.8 m3/h. The proposed design seeks reducing total
suspended solids and organic matter content and homogenizing the flow rate.
I CERTIFY that the above and foregoing is a true and correct translation of the original
document in Spanish
xiv
1. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO
1.1. Ubicación
1
Gráfico N° 2 Sismicidad Provincia Santo Domingo de los Tsáchilas
1.3. Climatología
Temperatura
Mes Temperatura (°C)
Enero 23.9
Febrero 24.4 Temperatura mensual estación la
Marzo 25.2 Concordia (2012)
Abril 25.4
Mayo 25.2
26
Junio 24.7
TEMPERATURA ºC
Julio 23.6 25
Agosto 23.3
24
Septiembre 23.9
Octubre 23.5 23
Noviembre 23.6 22
Abril
Mayo
Julio
Junio
Septiembre
Octubre
Enero
Agosto
Noviembre
Marzo
Diciembre
Febrero
Diciembre 24.2
Máxima 25.4
Media 24.2
Mínimo 23.3
Diferencia 2.1
2
Precipitación
Mes Precipitación (mm)
Precipitaciòn mensual
Enero 688.8
Estación La Concordia (2012)
Febrero 706
Marzo 989.9
1000
Abril 573.9
900
Mayo 694.3
800
Junio 221.4 700
Julio 14.5 600
Agosto 6 500
400
Septiembre 4.9
300
Octubre 73.9
200
Noviembre 42.9 100
Diciembre 28.8 0
Septiembre
Julio
Agosto
Diciembre
Enero
Noviembre
Mayo
Octubre
Marzo
Abril
Junio
Febrero
Máxima 989.9
Media 104.3
Mínimo 4.9
Pluviometría(mm)
Humedad Relativa
Mes Humedad Relativa
Humedad Relativa(%)
Enero 89
Estaciòn la concordia 2012
Febrero 87
90
Marzo 88
89
Abril 86
88
Mayo 88
Junio 89 87
Julio 88 86
Agosto 87 85
Septiembre 83 84
Octubre 84 83
Noviembre 87 82
Diciembre 84 81
Máxima 89
80
Media 86.6
Mínimo 83
Humedad Relativa
3
1.4. Hidrología
4
2. MATERIALES Y MÉTODOS
Los procesos con los que cuenta la empresa para la extracción de aceite de palma son:
DESFRUTADO: este proceso consiste en la separación del fruto de la tusa (raquis) mediante
un tambor cilíndrico, para que finalmente el fruto separado sea dirigido hacia los digestores y
las tusas sean dirigidas hacia una prensa.
DIGESTIÓN: este proceso consiste en macerar el fruto para obtener el aceite crudo o licor
de palma, mediante la aplicación de temperaturas que son aproximadamente de 90 a 95 °C.
PRENSADO: este proceso consiste extraer la fracción líquida (aceite de palma y agua de la
torta de prensa) del fruto macerado mediante prensas tipo tornillo sinfín. El aceite crudo es
dirigido a un tanque pulmón para someterse a un proceso de sedimentación y continuar con la
clarificación.
5
2.2. Diagnóstico Inicial
6
Gráfico N° 5 Diagrama de Flujo de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales
Esta laguna tiene un volumen de 3 307,5 m3 de agua, su función es reducir la temperatura con
la que ingresa el efluente puesto que este es un parámetro que influye en la siguiente laguna
donde existe presencia de bacterias oxidantes.
En esta laguna también se realiza la recuperación del aceite ácido el cual mediante un proceso
de decantación se dirige hacia la superficie en donde se puede retirar manualmente
Las medidas a las cuales fue diseñada esta laguna son las siguientes:
Largo: 49 m
Ancho: 27 m
Profundidad: 2,5 m
7
Fotografía 1 Laguna de desaceitado y enfriamiento (Visita de Campo, Agosto 2015)
Una vez retirada la mayor cantidad de grasa y reduciendo la temperatura del agua el efluente
proveniente de la laguna de desaceitado y enfriamiento ingresa a la laguna anaerobia
mediante una tubería la cual se encuentra recubierta por materia vegetal
o Apariencia: Líquido
o Color: Rojo
o Volatilidad: No es volátil
o pH: 4
o Toxicidad: Ninguna
Largo: 65 m
Ancho: 68 m
Profundidad: 2, 5 m
Volumen: 11050 m3
8
Fotografía 2 Laguna anaerobia (Visita de Campo, Agosto 2015)
Esta laguna tiene la función de estabilizar la materia orgánica y el efluente que ingresa es a
manera de flujo pistón, tienen un volumen de 3344 m3 con las siguientes medidas:
Largo: 44 m
Ancho: 38 m
Profundidad: 2 m
Largo: 55 m
Ancho: 30 m
Profundidad: 2,5 m
9
Fotografía 4 Laguna Facultativa N° 2, (Visita de Campo, Agosto 2015)
Los puntos de muestreo se los determino en base a la dinámica del procedimiento que se tiene
en el sistema de tratamiento de agua residual de la Empresa TEOBROMA y lo establecido en
10
la NORMA INEN 2266 apartado 3.5.2.1 literal a) en donde se especifica que debe ser a la
entrada, salida y en las diferentes etapas de tratamiento.
Laguna X: 683709
Laguna Anaerobia P2 Salida 1-entrada 2
2 Y: 9994496
Laguna X: 683676
Laguna Facultativa 1 P3 Salida 2-entrada 3
3 Y: 9994470
Laguna Laguna X: 683718
P4 Salida 4-entrada 5
Facultativa 2 4 Y: 9994449
Laguna X: 683704
Laguna Aerobia P5 Salida 5
5
Y: 9994390
Tabla 2 Puntos de Muestreo de Agua
Se tomó 1 muestra compuesta en la entrada y salida de cada etapa del sistema de tratamiento
de agua.
Nº Muestra Ubicación
1 Muestra a la Entrada de la laguna Laguna Ácido Formadora
1 Muestra entrada de la Laguna Laguna Anaeróbica
anaeróbica
1 Muestra entrada de la laguna facultativa Laguna Facultativa 1
1 Muestra salida de la laguna facultativa 2 Laguna Facultativa 2
1 Muestra salida laguna Aerobia Laguna Aerobia
Tabla 3 Número de Muestras Compuestas
En total se tomaron 5 muestras compuestas por 3 días consecutivos de cada etapa de
tratamiento.
11
Los muestreos se realizaron por 3 días durante una semana a intervalos de 2 horas por un
periodo de 12 horas por día, se establece este período por los procesos productivos de la
empresa especialmente en el área de esterilización de la fruta en donde se descarga el efluente
cada 2 horas, además para obtener datos confiables se necesita mayor número de muestras y
así obtener un mayor intervalo de confianza.
La toma de muestras se llevó a cabo en los siguientes días: 29 y 30 de septiembre del 2015 y
el 01 de octubre del 2015.
Alícuota
𝑉𝑚 ∗ 𝑇𝑎
𝑉𝑎 =
𝑇𝑚
4𝐿 ∗ 2ℎ
𝑉𝑎 =
12 ℎ
𝑉𝑎 = 0,66 𝐿 ≈ 0,7 L
Ecuación N° 1 Cálculo del volumen de alícuota de agua para el volumen total de la muestra de agua
Se tomarán 7 muestras simples cada 2 horas con una alícuota de 0,6 L para el alcanzar el
volumen requerido.
Una vez efectuada una salida de campo previa a realizar el monitoreo de agua se definió el
método de aforo de caudal más conveniente de acuerdo a la accesibilidad, seguridad y
viabilidad del lugar para la toma de dicho parámetro.
12
Fotografía 6 Aforo de caudal de entrada al PTAR
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝐿
𝑄= ( )
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑠
Los datos obtenidos del caudal de entrada al sistema de tratamiento de agua se muestran en el
Anexo1 y su variación diaria en el Anexo 2
13
2.4. Parámetros de evaluación
Los historiales de monitoreo de agua que la empresa ha realizado desde el año 2006 al
2014 en la cual se encuentra detallado los parámetros que han incumplido con la
normativa estipulada en dichos años. En el anexo 3 se encuentra la tabla del historial
de resultados de laboratorio de las descargas de la planta de tratamiento de agua de la
empresa TEOBROMA así como también la comparación de los parámetros con la
normativa ambiental de cada año de monitoreo
ACTIVIDAD PARÁMETROS DE
CIUU
INDUSTRIAL MONITOREO
INDUSTRIAS MANUFACTURERAS
Caudal, DBO, DQO, SST, SAM,
Elaboración de aceites y
1522 Grasas y aceites, fenoles,
grasas
cloruros(Cl-), Sulfatos (SO4)2-
Tabla 4 Parámetros de monitoreo en descargas industriales
Por lo tanto se realizó el análisis de los siguientes parámetros, mismos que contribuyeron al
análisis de eficiencia de la planta de tratamiento de agua
No. PARÁMETRO
1 Demanda Bioquímica de Oxígeno
2 Demanda Químico de Oxígeno
3 Sólidos Suspendidos Totales
4 Tensoactivos
5 Grasas y aceites
6 Compuestos fenólicos
7 Cloruros
8 Nitrógeno total Kjedahl
9 Sulfatos
Tabla 5 Parámetros de evaluación
14
2.4.1. Comparación de los parámetros de análisis con la normativa ambiental
FECHA
VALOR LIMITE
OBSERVACIÓN
PERMISIBLE
PROMEDIO
UNIDAD
MÁXIMO
29/9/2015
30/9/2015
1/10/2015
PARÁMETRO
VALOR LIMITE
UNIDAD
29/9/2015
30/9/2015
1/10/2015
PARÁMETRO
15
FECHA
OBSERVACIÓN
MÁXIMO PERMISIBLE
PROMEDIO
VALOR LIMITE
UNIDAD
29/9/2015
30/9/2015
1/10/2015
PARÁMETRO
FECHA
OBSERVACIÓN
VALOR LIMITE MÁXIMO
PROMEDIO
UNIDAD
PERMISIBLE
29/9/2015
30/9/2015
1/10/2015
PARÁMETRO
16
Análisis fisicoquímico M4, salida de laguna facultativa 2 (laguna 4)
FECHA
OBSERVACIÓN
PROMEDIO
UNIDAD
PERMISIBLE
29/9/2015
30/9/2015
1/10/2015
PARÁMETRO
OBSERVACIÓN
VALOR LIMITE MÁXIMO
PROMEDIO
UNIDAD
PERMISIBLE
29/9/2015
30/9/2015
1/10/2015
PARÁMETRO
17
2.5. Análisis y evaluación de la eficiencia de la PTAR
DBO5 mgO2/
32407,333 21710,33 33,008 50-90
L
DQO
mg/L 83393,633 67193,333 19,426 80-90
SST
mg/L 22723,667 15713,667 30,849 20-60
Nitrógeno
mg/L 16,667 290 0 41,14
Total
Tabla 11 Eficiencia de la Laguna de desaceitado y de enfriamiento
Fuente: Romero Rojas (2002), CENIPALMA (1996), García y Garrido (1996)
18
remoción de Sólidos Suspendidos Totales supera con un 16,10% al valor teórico que es de
60% (Romero Rojas,2002). El problema detectado en la laguna anaerobia es la remoción de
nitrógeno ya que se obtiene un valor negativo al cual se lo ha asume como cero
Eficiencia% Eficiencia
Promedio Promedio bibliografía
Parámetro Unidad ((So -S)/
So S %
So)*100
DBO5 mgO2/
2053 2574,67 0 80-95
L
DQO
mg/L 6340 6273,33 1,052 70-80
SST
mg/L 3755 1507 59,867 63-75
Nitrógeno
Total mg/L 526,67 463,33 12,025 40-90
Los valores de remoción de los parámetros de análisis se encuentran por debajo de los valores
teóricos establecidos para cada uno de ellos, por lo que esta etapa no es eficiente en la
remoción de estos parámetros.
Eficiencia% Eficiencia
Promedio Promedio bibliografía
Parámetro Unidad ((So -S)/
So S %
So)*100
DBO5 mgO2/
80-95
L 2574,67 1010,67 60,746
DQO
mg/L 80
6273,33 3313,33 47,184
SST
mg/L 80
1507 1010 32,979
Nitrógeno
Total mg/L 75
463,33 396,67 14,388
Los valores de remoción de los parámetros de análisis se encuentran por debajo de los valores
establecidos en la bibliografía.
19
2.5.2. Determinación del porcentaje de aportación por lagunas a la PTAR
Eficiencia Eficiencia Aporte Eficiencia Aporte Eficiencia Aporte
Aporte
Laguna de Laguna a la Lagunas a la Laguna a la
Parámetro a la PTAR
desaceitado Anaerobia PTAR Facultativas PTAR Aerobia PTAR
%
(%) (%) % (%) % (%) %
DBO5 33,01 20,8 90,54 57 -25,41 -15,99 60,75 38,23
(mgO2/ L)
DQO 19,43 12,3 90,57 57,2 1,05 0,66 47,18 29,82
(mg/L)
SST 30,85 15,4 76,10 38,1 59,87 29,96 32,98 15,51
(mg/L)
Nitrógeno
Total 0 96,7 -81,61 4,8 12,03 -0,71 14,39 -0,85
(mg/L)
Tabla 15 Aporte general de las lagunas a la PTAR
DBO5
(mgO2/ L)
70,0
57,0
60,0
50,0 38,232
%Remoción
40,0
30,0 20,8
20,0
10,0 -15,99
0,0
-10,0
-20,0
LAGUNA 1 % LAGUNA2% LAGUNA3% LAGUNA 4%
DQO
(mg/L)
70,0
60,0
50,0 57,2
%Remoción
40,0
30,0
20,0 29,820
10,0 12,3 0,66
0,0
LAGUNA 1 LAGUNA2% LAGUNA3% LAGUNA 4%
%
20
SST
(mg/L)
40,0
35,0 38,1
30,0
% Remoción
29,96
25,0
20,0
15,0
15,4 16,5
10,0
5,0
0,0
LAGUNA 1 % LAGUNA2% LAGUNA3% LAGUNA 4%
Nitrógeno Total
(mg/L)
120,0
100,0
%Remoción
80,0
60,0
96,7
40,0
20,0 -0,71 -0,849
4,8
0,0
-20,0
LAGUNA 1% LAGUNA 2% LAGUNA 3% LAGUNA 4%
Eficiencia
Eficiencia Eficiencia PTAR
PTAR PTAR Extractora
Parámetro Unidad
TEOBROMA Oleocastillo Monterrey
(%) (%) (%)
DBO5 mgO2/
L 96,88 99,45 97
DQO
mg/L
96,03 99,42 98
SST
mg/L
95,56 96,22 90
Nitrógeno
mg/L
Total -2279,95 75,55 74
Tabla 16 Aporte general de las lagunas a la PTAR
21
2.6. Descripción de los problemas de la planta de tratamiento
Los problemas que afectan al funcionamiento del sistema son: elevada temperatura de
ingreso, alto contenido de carga orgánica y variación de caudal, de tal manera que, si se
implementan unidades de pre-tratamiento que aporten a la disminución de los parámetros
aportaría una mayor eficiencia del sistema.
22
3. EJECUCIÓN DE ESTUDIO DE PREFACTIBILIDAD DE LA PROPUESTA
TECNOLÓGICA
Para la validación estadística de los datos en función de Caudal y Frecuencia son necesario
los gráficos sobre papel de probabilidad siendo un método sencillo para determinar si un
conjunto de datos se ajusta al modelo de distribución normal o log normal. (Romero Rojas,
2002)
Para ello se ha utilizado los programas Software Microsoft Excel y MINITAB 17, siendo un
método gráfico para comprobar la normalidad de los datos, si los datos están normalmente
distribuidos la curva de frecuencias tiende a ser una línea recta cuando se traza en un papel de
probabilidades.
Según Romero Rojas, 2002 existen dos métodos para realizar el análisis y valoración
estadística de datos de caudal, parámetros de calidad y cargas contaminantes del agua
residual, mediante el papel de probabilidad estos son:
Tabular los datos en tres columnas, donde, la primera columna (m) debe tener la numeración
de orden de cada dato, la segunda columna deben ser colocados los datos de caudal en orden
ascendente y en la tercera columna debe ir la frecuencia, misma que fue calculada con la
siguiente formula:
(𝑚 − 0,5) × 100
𝑓=
𝑛
Para graficar los valores de Q-f se utilizó el programa MINITAB 17 ya que es un software
que ayuda a analizar y graficar datos estadísticos, en este caso se realizó una regresión lineal
23
en donde los valores son sometidos a una comparación entre los modelos de distribución
normal y de distribución log normal. La curva debe tener una tendencia de línea recta (recta
de Henry), de los dos gráficos el que tenga el valor más alto de p indica cual es el modelo
tendencial de la distribución.
Caudal Frecuencia
m
m3/h f (%)
1 0,2 4
2 0,4 13
3 7,1 21
4 7,7 29
5 10,3 38
6 14,2 46
7 14,2 54
8 14,3 63
9 14,3 71
10 14,4 79
11 14,5 88
12 14,5 96
Caudal Frecuencia
m
m3/h f (%)
1 5,8 4
2 8 13
3 10,6 21
4 12 29
5 12 38
6 13,5 46
7 13,8 54
8 13,9 63
9 14,3 71
10 14,3 79
11 14,7 88
12 14,8 96
24
Caudal Frecuencia
m
m3/h f (%)
1 5.4 4
2 9.3 13
3 11.2 21
4 11.9 29
5 12 38
6 12.6 46
7 12.8 54
8 12.8 63
9 13 71
10 13 79
11 14 88
12 14.5 96
Tabla 19 Medición de caudal
Gráfico N° 12 Probabilidad para caudal 01/10/2015
01/10/2015 y su frecuencia
Caudal Frecuencia
m 3
m /h f (%)
1 0,3 4
2 9,6 13
3 10,2 21
4 12 29
5 12,5 38
6 12,8 46
7 12,9 54
8 13 63
9 13,4 71
10 14 79
11 14,1 88
12 14,3 96
Tabla 20 Medición de caudal
Gráfico N° 13 Probabilidad para caudal 02/10/2015
02/10/2015 y su frecuencia
Caudal Frecuencia
m
m3/h f (%)
1 0.8 4
2 0.8 13
3 7.9 21
4 8.05 29
5 8.1 38
6 10.5 46
7 10.9 54
8 11.2 63
9 14.4 71
10 14.4 79
11 14.5 88
12 14.6 96
Tabla 21 Medición de caudal
Gráfico N° 14 Probabilidad para caudal 02/10/2015
02/10/2015 y su frecuencia
25
Los datos tienden a una distribución normal, y se aplica los parámetros estadísticos
correspondientes: promedio aritmético, desviación estándar, error estándar del promedio.
Es el promedio más usado por su facilidad de cálculo, se expresa por la siguiente ecuación,
Romero Rojas, 2002.
Σ𝑋
̅
X=
𝑛
̅
X = Promedio Aritmético
X = Valor individual de cada dato
n = Número de datos
3.1.2.1.2. Rechazo de datos.
Existen diferentes técnicas para el rechazo de datos en un análisis estadístico, según Romero
Rojas (2002) cuando el número de datos es de tres a diez datos la prueba Q es la más
aconsejable, mientras que para arreglos de más de diez datos la desviación estándar es el
criterio más apropiado.
2 ∑(𝑋 − 𝑋̅ )2
𝑠=√
𝑛−1
s = Desviación Estándar
̅
X = Promedio Aritmético
X = Valor individual de cada dato
26
n = Número de datos
Si un procedimiento analítico dispone de suficiente información para calcular la desviación
estándar, se usa dicho valor como criterio de rechazo de datos extremos. En general, si la
diferencia entre el promedio del arreglo y el valor cuestionable excede tres veces la
desviación estándar, el dato se puede rechazar con un nivel de confianza mayor del 95%
Esta metodología es aplicada a todos los datos de medición de caudales de los cinco días y a
continuación se presenta un ejemplo de cálculo con la medición de caudales del día martes
29 de septiembre del 2015, aplicando la prueba Q.
HORA Q (m3/h)
8:00 14,2
9:00 14,3
10:00 14,5
11:00 10,3
12:00 0,4
13:00 0,2
14:00 7,7
15:00 7,1
16:00 14,2
17:00 14,3
18:00 14,4
19:00 14,5
Tabla 22 Medición de caudal del 29/09/2015(Visita de Campo)
DIVISIÓN DESVIACION
SUMA AL
HORA Q (m3/h) DE LA DESVIACIÓN ESTÁNDAR
CUADRADO
SUMA (S)
10:00 14,5 15,9334028 30,09174242 5,48559408 3,991666667
19:00 14,5 15,9334028 3,991666667
18:00 14,4 15,1450694 3,891666667
9:00 14,3 14,3767361 3,791666667
17:00 14,3 14,3767361 3,791666667
8:00 14,2 13,6284028 3,691666667
16:00 14,2 13,6284028 3,691666667
11:00 10,3 0,04340278 -0,20833333
14:00 7,7 7,88673611 -2,80833333
15:00 7,1 11,6167361 -3,40833333
12:00 0,4 102,178403 -10,1083333
13:00 0,2 106,261736 -10,3083333
PROMEDIO 10,5083333 331,009167
Tabla 23 Cálculo de desviación estándar
27
En donde, ningún dato es rechazable pues ninguno excede tres veces a la desviación estándar.
Este valor es un estimado de la exactitud del promedio e indica que cualquier otra muestra, de
la misma población tendría un promedio dentro de algún múltiplo de éste. Romero Rojas,
2012
s
𝒔̅𝒙 =
√𝑛
Donde:
s = Desviación Estándar
n = Número de datos
Para ello inicialmente se realizó el cálculo del factor que relaciona el volumen de efluente
generado (m3) por las toneladas de aceite producido, en donde el caudal y la producción
fueron datos obtenidos en el monitoreo de agua efectuado desde el 29 de Septiembre al 03 de
Octubre del 2015.
28
Producción Factor
Promedio Producción
de fruta de
Fecha Caudal
fresca (Ton/h) relación
(m3/h)
(kg/día) (m3/ton)
𝑡𝑜𝑛 𝑚3 𝑚3
(24 ) ∗ (0,62 ) = 14,77
ℎ 𝑡𝑜𝑛 ℎ
𝑚3 𝐿
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 = 14,77 ó 4,10
ℎ 𝑠
El tanque de igualamiento tiene como objetivo amortiguar las variaciones de caudal para
lograr un caudal aproximadamente constante.
Ventajas del igualamiento:
Mejora la tratabilidad del agua residual.
Minimiza cargas choque sobre el tratamiento biológico
Diluye sustancia inhibidoras
Estabiliza el pH
29
Mejora la eficiencia y por tanto, la calidad del efluente
Reduce los requerimientos de áreas y las cargas para tratamiento posterior.
Para calcular el volumen del tanque se necesita elaborar un diagrama de masa, en el cual el
flujo acumulado (m3), se grafica versus los meses o periodos de tiempo. Es necesario incluir
30
en dicho diagrama el caudal promedio el cual será representado por una recta que une el
origen con el punto final de la curva.
“El volumen requerido del tanque se obtiene trazando una recta paralela a la recta
representativa del caudal promedio diario, por el punto de tangencia más extremo, superior e
inferior, de la curva de caudales acumulados. El volumen es igual a la distancia vertical entre
la tangente por el punto mínimo de la curva y la recta representativa del caudal promedio”.
Romero Rojas, 2002
Para el cálculo del tanque de igualamiento partiremos de los datos mensuales de caudal
obtenidos a partir del año 2014 hasta el 2020, mismos que fueron obtenidos mediante la
proyección realizada y el factor de relación m3/ton.
Para la proyección del caudal se analizaron los datos brindados por la empresa Teobroma los
años 2014 y 2015, donde se estudió el comportamiento de la producción, misma que presenta
un comportamiento estacional.
Una vez analizado el comportamiento, se calcula el índice de crecimiento entre los meses
consecutivos, mediante la siguiente fórmula:
𝑃𝑖+1 − 𝑃𝑖
𝑡𝑖,𝑖+1 =
𝑃𝑖
31
Donde:
𝑡𝑖,𝑖+1 = Índice de crecimiento mensual
𝑃𝑖 = Producción de mes
𝑃𝑖+1 = Producción del mes siguiente
𝑡𝑖 + 𝑡𝑖+1
𝑡𝑘 =
2
(𝑡𝑘 + 1)𝑃𝑖
32
AÑO MES TON/MES m3/MES m3/hora m3/s L/s
1 10509 6515,58 9,04941667 0,00251373 2,51372685
2 8002 4961,24 6,89061111 0,00191406 1,91405864
3 7887 4889,94 6,79158333 0,00188655 1,88655093
4 9106 5645,72 7,84127778 0,00217813 2,17813272
5 10850 6727 9,34305556 0,00259529 2,59529321
6 8623 5346,26 7,42536111 0,0020626 2,06260031
2014
7 8123 5036,26 6,99480556 0,001943 1,94300154
8 6378 3954,36 5,49216667 0,0015256 1,52560185
9 5000 3100 4,30555556 0,00119599 1,19598765
10 7418 4599,16 6,38772222 0,00177437 1,77436728
11 8431 5227,22 7,26002778 0,00201667 2,01667438
12 9881 6126,22 8,50863889 0,00236351 2,3635108
13 11019 6831,78 9,48858333 0,00263572 2,63571759
14 9430 5846,6 8,12027778 0,00225563 2,25563272
15 9401 5828,62 8,09530556 0,0022487 2,24869599
16 11071 6864,02 9,53336111 0,00264816 2,64815586
17 13074 8105,88 11,2581667 0,00312727 3,12726852
18 13694 8490,28 11,7920556 0,00327557 3,27557099
2015
19 13157 8157,34 11,3296389 0,00314712 3,14712191
20 11058 6855,96 9,52216667 0,00264505 2,6450463
21 9000 5580 7,75 0,00215278 2,15277778
22 9819 6087,78 8,45525 0,00234868 2,34868056
23 10377 6433,74 8,93575 0,00248215 2,48215278
24 10000 6200 8,61111111 0,00239198 2,39197531
25 12288,06 7618,59972 10,5813885 0,00293927 2,93927458
26 9936,36 6160,54109 8,55630708 0,00237675 2,37675197
27 9849,68 6106,80054 8,48166742 0,00235602 2,35601873
28 11485,70 7121,13648 9,89046733 0,00274735 2,74735204
29 13624,60 8447,25305 11,7322959 0,00325897 3,25897108
30 12549,41 7780,63347 10,8064354 0,00300179 3,0017876
2016
31 11939,52 7402,49968 10,2812496 0,0028559 2,85590265
32 9704,70 6016,91105 8,3568209 0,00232134 2,32133914
33 7753,25 4807,01615 6,67641132 0,00185456 1,8545587
34 9980,76 6188,07189 8,5945443 0,00238737 2,38737342
35 10945,84 6786,4223 9,42558653 0,00261822 2,61821848
36 11688,27 7246,72496 10,0648958 0,0027958 2,79580438
37 13703,2869 8496,03788 11,8000526 0,00327779 3,27779239
38 11080,7321 6870,05387 9,54174149 0,00265048 2,65048375
39 10984,071 6810,12399 9,45850555 0,00262736 2,62736265
40 12808,5186 7941,28154 11,0295577 0,00306377 3,06376603
41 15193,7543 9420,12766 13,0835106 0,00363431 3,63430851
2017
42 13994,7309 8676,73314 12,0510183 0,00334751 3,34750507
43 13314,5959 8255,04949 11,4653465 0,00318482 3,18481848
44 10822,3901 6709,88188 9,31928039 0,00258869 2,588689
45 8646,19798 5360,64275 7,44533715 0,00206815 2,06814921
46 11130,2507 6900,75541 9,58438251 0,00266233 2,66232848
33
AÑO MES TON/MES m3/MES m3/hora m3/s L/s
47 12206,4809 7568,01815 10,5111363 0,00291976 2,91976009
48 13034,4098 8081,33411 11,2240751 0,0031178 3,11779865
49 15281,50 9474,53106 13,1590709 0,0036553 3,65529748
50 12356,91 7661,28161 10,6406689 0,00295574 2,95574136
51 12249,11 7594,44958 10,5478466 0,00292996 2,9299574
52 14283,68 8855,88313 12,2998377 0,00341662 3,41662158
53 16943,63 10505,0487 14,5903455 0,00405287 4,05287374
54 15606,51 9676,03709 13,4389404 0,00373304 3,733039
2018
55 14848,05 9205,78791 12,7858165 0,00355162 3,5516157
56 12068,81 7482,66253 10,3925868 0,00288683 2,88682968
57 9641,99 5978,03081 8,30282057 0,00230634 2,30633905
58 12412,13 7695,51906 10,6882209 0,00296895 2,96895026
59 13612,31 8439,6308 11,7217094 0,00325603 3,2560304
60 14535,59 9012,06563 12,5167578 0,00347688 3,47687717
61 17041,48 10565,7178 14,6746081 0,00407628 4,07628002
62 13780,06 8543,63547 11,8661604 0,00329616 3,29615566
63 13659,85 8469,10636 11,7626477 0,0032674 3,26740214
64 15928,74 9875,81988 13,7164165 0,00381012 3,8101157
65 18895,03 11714,9208 16,2707233 0,00451965 4,51964536
66 17403,92 10790,4314 14,9867103 0,00416298 4,16297508
2019
67 16558,10 10266,0234 14,2583658 0,00396066 3,96065717
68 13458,78 8344,44473 11,5895066 0,00321931 3,21930738
69 10752,46 6666,52378 9,25906081 0,00257196 2,57196134
70 13841,64 8581,81607 11,919189 0,00331089 3,31088583
71 15180,04 9411,62755 13,0717049 0,00363103 3,63102915
72 16209,66 10049,99 13,9583194 0,00387731 3,87731096
73 19004,1567 11782,5771 16,3646905 0,00454575 4,54574735
74 15367,1137 9527,61049 13,2327924 0,00367578 3,67577565
75 15233,061 9444,49782 13,1173581 0,00364371 3,64371058
76 17763,2634 11013,2233 15,2961435 0,00424893 4,24892874
77 21071,1845 13064,1344 18,1446311 0,00504018 5,04017531
78 19408,3405 12033,1711 16,7127376 0,00464243 4,64242712
2020
79 18465,1076 11448,3667 15,9005093 0,00441681 4,41680815
80 15008,8368 9305,47885 12,9242762 0,00359008 3,59007672
81 11990,824 7434,31086 10,3254317 0,00286818 2,86817548
82 15435,7877 9570,18837 13,2919283 0,0036922 3,6922023
83 16928,3382 10495,5697 14,5771801 0,00404922 4,0492167
84 18076,5366 11207,4527 15,5659065 0,00432386 4,32386291
(2)n=(1)(3600)+(2)n-1
34
FLUJO
AÑO PERIODO CAUDAL (m3/S)
ACUMULADO (m3 )
1 0,00251373 9,04941667
2 0,00191406 15,9400278
3 0,00188655 22,7316111
4 0,00217813 30,5728889
5 0,00259529 39,9159444
6 0,0020626 47,3413056
2014
7 0,001943 54,3361111
8 0,0015256 59,8282778
9 0,00119599 64,1338333
10 0,00177437 70,5215556
11 0,00201667 77,7815833
12 0,00236351 86,2902222
13 0,00263572 95,7788056
14 0,00225563 103,899083
15 0,0022487 111,994389
16 0,00264816 121,52775
17 0,00312727 132,785917
18 0,00327557 144,577972
2015
19 0,00314712 155,907611
20 0,00264505 165,429778
21 0,00215278 173,179778
22 0,00234868 181,635028
23 0,00248215 190,570778
24 0,00239198 199,181889
25 0,00293927 209,763277
26 0,00237675 218,319584
27 0,00235602 226,801252
28 0,00274735 236,691719
29 0,00325897 248,424015
30 0,00300179 259,23045
2016
31 0,0028559 269,5117
32 0,00232134 277,868521
33 0,00185456 284,544932
34 0,00238737 293,139477
35 0,00261822 302,565063
36 0,0027958 312,629959
37 0,00327779 324,430011
38 0,00265048 333,971753
39 0,00262736 343,430259
40 0,00306377 354,459816
41 0,00363431 367,543327
42 0,00334751 379,594345
2017
43 0,00318482 391,059692
44 0,00258869 400,378972
45 0,00206815 407,824309
46 0,00266233 417,408692
47 0,00291976 427,919828
48 0,0031178 439,143903
35
FLUJO
AÑO PERIODO CAUDAL (m3/S)
ACUMULADO (m3 )
49 0,0036553 452,302974
50 0,00295574 462,943643
51 0,00292996 473,49149
52 0,00341662 485,791327
53 0,00405287 500,381673
54 0,00373304 513,820613
2018
55 0,00355162 526,60643
56 0,00288683 536,999017
57 0,00230634 545,301837
58 0,00296895 555,990058
59 0,00325603 567,711767
60 0,00347688 580,228525
61 0,00407628 594,903133
62 0,00329616 606,769294
63 0,0032674 618,531941
64 0,00381012 632,248358
65 0,00451965 648,519081
66 0,00416298 663,505792
2019
67 0,00396066 677,764157
68 0,00321931 689,353664
69 0,00257196 698,612725
70 0,00331089 710,531914
71 0,00363103 723,603619
72 0,00387731 737,561938
73 0,00454575 753,926629
74 0,00367578 767,159421
75 0,00364371 780,276779
76 0,00424893 795,572922
77 0,00504018 813,717554
78 0,00464243 830,430291
2020
79 0,00441681 846,3308
80 0,00359008 859,255077
81 0,00286818 869,580508
82 0,0036922 882,872437
83 0,00404922 897,449617
84 0,00432386 913,015523
Tabla 27 Cálculo de Flujo Acumulado
36
Gráfico N° 17 Diagrama de masa
37
La diferencia de valores de flujo acumulado determinado por línea vertical entre la curva de
del flujo acumulado y línea de caudal promedio obtenemos el volumen del tanque de
igualamiento o de homogeneización.
𝑉
𝑇. 𝑅 =
𝑄
Ecuación N° 9 Cálculo del volumen del tiempo de residencia
95
𝑇. 𝑅 =
14,77
𝑇. 𝑅 = 6,43 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠
𝑉
𝑇. 𝑅 =
𝑄
𝑉 = 𝑄 × 𝑇. 𝑅
𝑉 = 14,77 × 12
𝑉 = 177,6 ≈ 180 𝑚 3
𝑉𝑇 = 𝐴 𝑇 ∗ ℎ
Ecuación N° 10 Volumen del tanque ecualizador
38
Donde:
h= altura del tanque= 4,5 m dato obtenido de los parámetros de diseño señalado en la tabla
N° 21
𝑉𝑇
𝐴𝑇 =
ℎ
180 𝑚 3
𝐴𝑇 =
4, 5 𝑚
𝐴 𝑇 = 40 𝑚 2
Tomando en cuenta que va a ser un tanque rectangular se toma un largo de 5 m, por lo tanto:
𝐴𝑇 = 𝐿 ∗ 𝑎
Ecuación N° 11 Área del Tanque Ecualizador
Dónde:
AT= Área del tanque
Para prevenir asentamiento de sólidos en el tanque se propone agregar un mezclador con las
siguientes especificaciones técnicas:
Estructura en fundición;
Hélice en acero AISI 316;
39
Motores de 0,8 a 5,5 kW, con 4-6 polos;
De 27 a 148 rpm transmisión con reductor;
La gran hélice de rotación lenta permite mantener en movimiento una elevada masa de agua a
baja velocidad. Se utilizan principalmente en depósitos de oxidación, desnitrificación y en
todas las instalaciones en que es necesario evitar la formación de sedimento en el fondo de
los depósitos.
La flotación por aire disuelto, se utiliza para separar las emulsiones y las partículas sólidas
presentes en una fase líquida, mediante burbujas de un gas, generalmente aire.
La separación efectiva de los líquidos y sólidos del residuo, así como la concentración de los
sólidos separados, depende de la generación suficiente de burbujas de aire por unidad de
sólidos (A/S). (Romero Rojas, 2002, pp. 345)
40
PARÁMETROS UNIDAD VALOR TÍPICO
Borde Libre m 0,3
Presión de Operación psi 70
Relación de recirculación % 40
Tanque de Presurización
Fracción de Saturación % 0,5
Tiempo de Retención min 3
Factor de seguridad - 1,35
Tabla 28 Parámetros de diseño tanque ecualizador y tanque DAF
El caudal de recirculación se calcula a partir del caudal promedio proveniente del tanque
ecualizador y el porcentaje de recirculación, donde Romero Rojas propone un valor de 40
porciento
𝑄𝑟 = 𝑄 ∗ %𝑅
Ecuación N° 12 Cálculo de caudal recirculado tanque DAF
𝑚3
𝑄𝑟 = 14,8 ∗ 0.40
ℎ
𝑚3
𝑄𝑟 = 5,92
ℎ
Donde:
Q= Caudal de ingreso al sistema de flotación (m 3/h)
Qr= Caudal recirculado presurizado (m3/h)
%R= Porcentaje de recirculación (%)
41
Tomando en cuenta que la Presión de operación es de 70 psi y la presión local (La concordia)
es de 733 mmHg dato tomado del libro Sistema de Lagunas de Estabilización, por Sergio
Solim Mendoco.
𝑃´ − 𝑃𝑣
𝐶´ 𝑇 = 𝐶 ( )
760 − 𝑃𝑣
Ecuación N° 13 Cálculo de la solubilidad de aire en agua a la presion de
operación del tanque
𝑚𝐿 𝑎𝑖𝑟𝑒
𝐶´ 𝑇 = 79,43
𝐿 𝑎𝑔𝑢𝑎
Donde:
𝐶´ 𝑇 = Solubilidad del aire en agua, a la presión absoluta P´; mL aire/L de agua
PT=Presión absoluta del aire= 70 psi= 3620 mm Hg
C= Solubilidad del aire en agua, a la presión de una atmósfera= 15.7 mL aire/ L agua; valores
que se incluyen en la siguiente tabla.
Solubilidad C
Temperatura
mL aire/ L
°C
agua
0 29,2
5 25,7
10 22,8
15 20,6
20 18,7
25 17,1
30 15,7
Tabla 29 Solubilidad de saturación del aire en agua a una atmósfera,
(Romero Rojas, 2002)
Pv= Presión de vapor del agua= 55.4 mm de Hg, este valor es tomado de la siguiente tabla a
la temperatura de 40 ° C.
42
Temperatura Presión de vapor
°C mm Hg
0 4,6
2 5,3
4 6,2
5 6,5
6 7,1
8 8,2
10 9,2
12 10,7
14 12,1
15 12,8
16 13,6
18 15,2
20 17,6
22 20,0
24 22,7
25 23,8
26 25,4
28 27,8
30 31,8
40 55,4
50 92,5
60 149,4
70 233,7
80 355,1
90 525,8
100 760,0
Tabla 30 Presión de vapor a diferentes temperaturas (Romero Rojas, 2002)
La presión local se la estimo según la altitud a la que se encuentra establecida la empresa, por
lo que a 300 msnm la presión es de 733 mmHg.
𝑃´ − 𝑃𝑣
𝐶´𝑙 = 𝐶 ( )
760 − 𝑃𝑣
𝑚𝐿 𝑎𝑖𝑟𝑒
𝐶´𝐿 = 15, 098
𝐿 𝑎𝑔𝑢𝑎
43
Donde:
𝐶´𝐿 = Solubilidad del aire en agua, a la presión absoluta P´; mL aire/L de agua
C= Solubilidad del aire en agua, a la presión de una atmósfera= 15.7 mL aire/ L agua; valores
que se incluyen en la siguiente tabla.
Pv= Presión de vapor del agua= 55.4 mm de Hg, este valor es tomado de la tabla N° 30 a la
temperatura de 40 ° C.
𝑓 (𝑃𝑇 − 𝑃𝑣 ) − (𝑃𝐿 − 𝑃𝑉 )
𝐶𝑇 − 𝐶𝐿 = 𝐶 ( )
760 − 𝑃𝑣
0,5 (3620−55,4)−(733−55,4)
𝐶𝑇 − 𝐶𝐿 = 15,7 ( )
760− 55,4
𝑚𝐿 𝑎𝑖𝑟𝑒
𝐶𝑇 − 𝐶𝐿 = 24,61
𝐿 𝑎𝑔𝑢𝑎
Donde:
CT= Solubilidad de saturación del aire, a la presión de operación del tanque, mL aire/L
C= Solubilidad de saturación del aire a una atmósfera de presión= 15,7 mL/ L de agua
44
f= Fracción de saturación alcanza en el tanque de presurización, generalmente 0,5 a 0,8 para
el diseño de unidades de flotación se debe tomar el valor de 0,5 (Romero Rojas, 2012).
La eficiencia de un sistema de flotación por aire disuelto, depende principalmente del valor
de la relación entre la cantidad de aire y la de sólidos requerida para lograr un determinado
grado de clarificación, Romero Rojas, 2002
Para el cálculo la relación Aire/Sólidos hay que tomar en cuenta la densidad del aire a
temperatura y presión de trabajo del tanque por lo que para el cálculo de este parámetro está
dado por la siguiente fórmula:
1,293 𝐻
𝑑= ( )
1 + 0,00367 𝑇 76
1,293 73, 3
𝑑= ( )
1 + 0,00367(30) 76
𝑚𝑔
𝑑 = 1,123
𝑚𝐿
Donde:
T= Temperatura en °C
H= Presión en cm Hg
Para el cálculo de la relación aire/sólido hay que tomar en cuenta que existirá recirculación de
efluente tratado a presión.
𝐴 𝐶 ∗ 𝑑 ∗ 𝑄𝑟 [𝑓(𝑃𝑇 − 𝑃𝑣 ) − (𝑃𝐿 − 𝑃𝑉 )]
=
𝑆 𝑆𝑜 ∗ 𝑄 ∗ (760 − 𝑃𝑉 )
45
𝐴 15,7 ∗ (1,123) ∗ (1,64) ∗ [0,5(3620 − 55,4) − (733 − 55,4)]
=
𝑆 (7933) ∗ (4,11) ∗ (760 − 55,4)
𝐴
= 0,001
𝑆
Donde
Pv= Presión de vapor de agua a la temperatura de operación, en este caso a 40° C es igual a
55,4 mm Hg
En estudios de plantas piloto, con aguas residuales crudas, se han utilizado relaciones A/S de
0,01 a 0,20. En plantas de aguas mezcladas domesticas-industriales, se han utilizado valores
de 0,03 a 0,05 para obtener una remoción máxima de sólidos suspendidos, en espesamiento
de lodos, en plantas de tratamiento de aguas residuales, A/S oscila entre 0,005 y 0,060.
(Romero Rojas, 2002).
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = (𝑆𝑂 − 𝑆𝐹 ) ∗ 𝑄
46
𝑚𝑔 𝐿
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = (22723,6 − 15713,66) ∗ (14770)
𝐿 ℎ
𝑔
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = 103747,112
ℎ
𝑘𝑔
𝐶𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑙𝑜𝑑𝑜𝑠 = 103,75
ℎ
Donde:
Esta unidad tiene altas eficiencias de remoción de aceites y grasas, de hasta un 95%, además
dependiendo de la calidad del agua de ingreso, puede remover entre el 10 al 50% de la DBO 5.
La pérdida de carga es el gasto de energía necesario para vencer las resistencias que se
oponen al movimiento del fluido de un punto a otro en una sección de la tubería.
Para determinar las pérdidas de carga debemos establecer el tipo de flujo mediante el número
de Reynolds, por lo que para una tubería circular se considera
Por lo tanto a partir de los datos obtenidos en campo y mediante información otorgada por la
empresa TEOBROMA tenemos:
47
𝑉∗𝐷
𝑅𝑒 =
𝜈
Ecuación N° 19 Número de Reynolds
Donde:
Re= Número de Reynolds
V= Velocidad media (m/s)
D= Diámetro del conducto (22 cm)
𝜈 = viscosidad cinemática del fluido (a T= 60° C; 𝜈= 0,474*10-6 m2/s)
𝑚
0,4909∗ 0,16 𝑚
𝑅𝑒 = 𝑠
𝑚2
0,474 ∗ 10−6
𝑠
𝐿 𝑉2
ℎ𝑓 = 𝑓 × ×
𝐷 2𝑔
Ecuación N° 20 Pérdida de carga
Donde
f: Factor de fricción, sin dimensiones
g: Aceleración de la gravedad, en m/seg2
hf: Pérdida por fricción en m
D: Diámetro, m
L: Longitud del tubo, m
V: velocidad media, m/s.
El factor de fricción se pude calcular mediante la fórmula de Nikuradse:
1 𝐷
= 2 log + 1,74
√𝑓 2𝜀
48
Por tanto el cálculo de la pérdida de carga por tramos se detalla a continuación:
1 𝐷
= 2 log + 1,74
√𝑓 2𝜀
1 0,20
= 2 log + 1,74
√𝑓 2 (1,15𝑥10−6)
1
= 2 log(73333,33) + 1,74
√𝑓
𝑓 = 7,700𝑥10−3
3 (0,4909)2
ℎ𝑓 = 7,600𝑥10−3 × ×
0,20 2𝑥9,8
ℎ𝑓 = 1.27𝑥10−3𝑚
𝐻𝐹 = 1.27𝑥10−3 × 3
𝐻𝐹 = 3,81𝑥10−3 𝑚
𝐿 𝑉2
ℎ𝑓 = 𝑓 × ×
𝐷 2𝑔
49
3,5 (0,4909)2
ℎ𝑓 = 7,600𝑥10−3 × ×
0,20 2𝑥9,8
ℎ𝑓 = 1.49𝑥10−3𝑚
𝐻𝐹 = ℎ𝑓 × 𝐿
𝐻𝐹 = 1.49𝑥10−3 × 3,5
𝐻𝐹 = 5,20𝑥10−3 𝑚
4. PRESUPUESTOS
50
SUMA
TOTAL(A+B+C+D) 71959,67
LETRAS: Setenta y un mil novecientos setenta y nueve dólares con
sesenta y siete centavos. TOTAL 71959,67
4.2. Presupuesto de Operación y Mantenimiento
OPERACIÓN
FRECUENCIA CANTIDAD PRECIO
ITEM DETALLE UNIDAD TOTAL
(horas/año) (kW/h) UNITARIO
TANQUE DAF CON
SISTEMA DE u 4380 19,2 0,0119 1000
B1 RECIRCULACIÓN
MEZCLADOR u 4380 19,2 0,0119 1000
D1 SUMERGIDO
Subtotal 2000
MANTENIMIENTO
FRECUENCIA PRECIO
ITEM DETALLE UNIDAD CANTIDAD TOTAL
(#veces/año) UNITARIO
Mantenimiento del
A u 2 1 50 100
Tanque Ecualizador
Mantenimiento del
B u 2 1 85 170
Tanque DAF
Mantenimiento de
D Accesorios u 1 1 120 120
(mezclador)
Subtotal 390
LETRAS: Dos mil trescientos noventa dólares TOTAL 2390
1) Registro de Caudal
Se debe llevar un registro diario del caudal de entrada al sistema de tratamiento de agua
mediante un aforador portátil RBC (Q<50 L/s), pues este se adapta a las características
del canal que existe antes del ingreso del efluente a la PTAR.
El tanque ecualizador debe tener una limpieza mensual, para evitar acumulación de
sedimentos y mantener su normal funcionamiento.
Para el adecuado funcionamiento del tanque DAF se debe remover semanalmente los
lodos acumulados en el fondo del tanque y disponerlos en los lechos de secado
51
4) Disposición de lodos provenientes del Tanque DAF
5) Monitoreo de Efluente
52
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
5.1. CONCLUSIONES
53
encuentran por debajo los mismos, no se encontró referencias bibliográficas para
la comparación de aceites y grasas en este tipo de actividad.
54
DQO,DBO,SST y NTK se encuentran fuera del rango teórico establecido por
Romero Rojas, CENIPALMA, Sánchez Ortíz; en la laguna aerobia se presentan
los siguientes datos: aceites y grasas 89,22%, DQO 47,18%, DBO 60,75%, SST
32,98%, NTK 14,39%; donde DQO, DBO, SST, NTK se encuentran fuera del
rango teórico establecido por Romero Rojas, Rivas y CONAM; para aceites y
grasas no se encontró referencias bibliográficas para la comparación en la laguna
aerobia, facultativas y anaerobia.
5.2. RECOMENDACIONES
55
En base al proyecto de titulación realizado, se recomienda una investigación sobre
el comportamiento del nitrógeno en los sistemas de tratamiento de agua en las
plantas extractoras de aceite de palma.
56
6. LITERATURA CITADA
57
Osorio Robles, F., Torres Rojo, J. C., & Sànchez Bas, M. (2010). Tratamiento de
aguas para la eliminaciòn de microorganismos y agentes contamienantes:
Aplicaciòn de procesos industriales a la reuilizaciòn de aguas residuales. Madrid:
Ediciones Dìaz de Santos.
Ramos Olmos, R., Sepùlveda Márquez, R., & Villalobos Moreto, F. (2003). EL
agua en el medio ambiente, Muestreo y anàlisis (Primera ediciòn ed.). México:
Plaza y Váldez S.A de C.V.
58
7. ANEXOS
59
ANEXO N° 1 Cálculo de caudal promedio de descarga a la Planta de tratamiento de aguas residuales TEOBROMA
HORAS Error
Promedio Desviación
Día estándar de Min Max
m3/Hora Estándar
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 la muestra
Martes
29/09/201 14,2 14,3 14,5 10,3 0,4 0,2 7,7 7,1 14,2 14,3 14,4 14,5 10,5 5,5 0,115 0,2 14,5
5
Miércoles
30/09/201 13,5 13,8 12 10,6 5,8 8 13,9 14,7 14,3 12 14,8 14,3 12,3 2,9 0,144 5,8 14,8
5
Jueves
12,6 13 11,2 12,8 5,4 9,3 14 11,9 12 12,8 13 14,5 11,9 2,4 0,09 5,4 14,5
1/10/2015
Viernes
12,8 12,9 13 13,4 9,6 10,2 12,5 12 14 0,3 14,3 14,1 11,6 3,8 0,173 0,3 14,3
2/10/2015
Sábado
14,5 14,6 11,2 10,9 0,8 10,5 7,9 8,1 8,05 14,6 14,4 14,4 10,8 4,2 0,115 0,8 14,6
3/10/2015
Min 10,5
Max 12,3
Prom 11,4
Hora
VA R I A C I Ó N D E C A U D A L M A R T E S
29/09/2015
20
CAUDAL M3/H
15
10
Martes 29/09/2015
5
caudal promedio
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
HORA
16
14
12
caudal m3/h
10
8
6
4
2
0
0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00
HORA
14,5
Caudal m3/h
14
Variaciòn de Caudal
13,5 Caudal promedio diario
13
0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00
Hora
10
8
"Variaciòn de caudal"
6
4 Caudal promedio diario
2
0
0:00 4:48 9:36 14:24 19:12 0:00
Hora
Piscina de
Efluente
enfriamiento
Laguna de Laguna
enfriamiento facultativa
Punto
toma de
muestra
Laguna Anaerobia
Laguna
Facultativa
Nº 3
Punto toma de
muestra
Laguna Anaerobia Nº 2
PARÁMETROS INSITU:
T. AMBIENTAL °C T. MUESTRA °C OD(mg/l) PH CONDUCTIVIDAD(,
32 27,5 2,58 6,95 ms)
12,23
Laguna Punto de
facultativa toma de
Nº 3 muestra
Laguna
facultativa Laguna
Nº 3 Facultativa Nº 5
Estación de bombeo
Punto toma
de muestra
Piscina de
Efluente
enfriamiento
Laguna de Laguna
enfriamiento facultativa
Punto
toma de
muestra
Laguna Anaerobia
Laguna
Facultativa
Nº 3
Punto toma de
muestra
Laguna Anaerobia Nº 2
Laguna Punto de
facultativa toma de
Nº 3 muestra
Laguna
facultativa Laguna
Nº 3 Facultativa Nº 5
Estación de bombeo
Punto toma
de muestra
OBSERVACIONES
ACCESIBILIDAD: Fácil acceso
NUMERO DE FRASCOS COLECTADOS: 3 Frascos de plástico.
RESPONSABLE: Pamela Chasi- Gabriela Montenegro
Piscina de
Efluente
enfriamiento
Laguna de Laguna
enfriamiento facultativa
Punto
toma de
muestra
Laguna Anaerobia
Laguna
Facultativa
Nº 3
Punto toma de
muestra
Laguna Anaerobia Nº 2
Laguna Punto de
facultativa toma de
Nº 3 muestra
Laguna
facultativa Laguna
Nº 3 Facultativa Nº 5
Estación de bombeo
Punto toma
de muestra
TEOBROMA”
Requerimientos
Personal
Por lo tanto se debe utilizar de manera obligatoria el uso de Equipo de Protección Personal
para la toma de muestras, y realizarlos de manera adecuada evitando incidentes y accidentes.
Metodología
Determinación de puntos de muestreo
Los puntos de muestreo se los determino en base a la dinámica del procedimiento que se tiene
en el sistema de tratamiento de agua residual de la Empresa TEOBROMA y lo establecido en
la NORMA INEN 2266 apartado 3.5.2.1 literal a) en donde se especifica que debe ser a la
entrada, salida y en las diferentes etapas de tratamiento.
Etapa del
Punto Código Ubicación Referencia
Sistema
Laguna de Entrada efluente al
X: 683691
desaceitado y Laguna 1 P1 sistema de
de enfriamiento Y: 9994506 tratamiento de agua
Laguna X: 683709
Laguna 2 P2 Salida 1-entrada 2
Anaerobia Y: 9994496
Laguna X: 683676
Laguna 3 P3 Salida 2-entrada 3
Facultativa 1 Y: 9994470
Laguna X: 683718
Laguna 4 P4 Salida 4-entrada 5
Facultativa 2 Y: 9994449
X: 683704
Laguna
Laguna 5 P5 Salida 5
Aerobia
Y: 9994390
De acuerdo a la finalidad del muestreo los parámetros a analizar corresponde a la Tabla 12:
PARÁMETROS DE MONITOREO DE LAS DESCARGAS INDUSTRIALES
(ELABORACIÓN DE ACEITES Y GRASAS DE ORIGEN VEGETAL Y ANIMAL) Anexo
1 Libro VI DEL TULSMA AM. 028, el mismo que se encontraba vigente en la fecha de
muestreo y los parámetros fueron además definidos mediante el análisis del historial de
resultados de laboratorio que la empresa ha realizado anualmente.
No. PARÁMETRO
1 Demanda Bioquímica de
Oxígeno
2 Demanda Químico de Oxígeno
3 Sólidos Suspendidos Totales
4 Tensoactivos
5 Grasas y aceites
6 Compuestos fenólicos
7 Cloruros
8 Nitrógeno total Kjedahl
9 Sulfatos
Tipo de muestra
Número de muestras
Se tomó 1 muestra compuesta en la entrada y salida de cada etapa del sistema de tratamiento
de agua.
Nº Muestra Ubicación
1 Muestra a la Entrada de la laguna Laguna Ácido Formadora
1 Muestra entrada de la Laguna Laguna Anaeróbica
anaeróbica
1 Muestra entrada de la laguna facultativa Laguna Facultativa 1
1
1 Muestra salida de la laguna facultativa 2 Laguna Facultativa 2
1 Muestra salida laguna Aerobia Laguna Aerobia
Frecuencia de muestreo
Los muestreos se realizaron por 3 días durante una semana a intervalos de 2 horas por un
periodo de 12 horas por día, se establece este período por los procesos productivos de la
empresa especialmente en el área de esterilización de la fruta en donde se descarga el efluente
cada 2 horas, además para obtener datos confiables se necesita mayor número de muestras y
así obtener un mayor intervalo de confianza.
La toma de muestras se llevó a cabo en los siguientes días: 29 y 30 de septiembre del 2015 y
el 01 de octubre del 2015.
Tamaño de la muestra:
El volumen total de la muestra compuesta diaria se determinó en base a la Norma INEN 2266
y al tiempo de muestreo (12 horas) así como también al requerimiento del laboratorio que
analizo las muestras que es de 4 L por cada muestra.
Alícuota
𝑉𝑚 ∗ 𝑇𝑎
𝑉𝑎 =
𝑇𝑚
4𝐿 ∗ 2ℎ
𝑉𝑎 =
12 ℎ
𝑉𝑎 = 0,66 𝐿 ≈ 0,7 L
Se tomarán 7 muestras simples cada 2 horas con una alícuota de 0,6 L para el alcanzar el
volumen requerido.
Aforo de Caudal
Una vez efectuada una salida de campo previa a realizar el monitoreo de agua se definió el
método de aforo de caudal más conveniente de acuerdo a la accesibilidad, seguridad y
viabilidad del lugar para la toma de dicho parámetro.
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝐿
𝑄= ( )
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑠
Los datos obtenidos del caudal de entrada al sistema de tratamiento de agua se muestran en el
Anexo 1 y su variación diaria en el Anexo 2
Análisis en Laboratorio
Parámetro Método
Sustancias Solubles en Hexano(Aceites MAM-40/APHA 5520 B
y grasas) MODIFICADO
Fenoles MAM-46/APHA 5530 B
MODIFICADO Y COLORÍMETRÍA
DE HACH
DBO5 MAM-38/ APHA 5210 B
MODIFICADO
DQO MAM-23A/COLORIMETRICO
MERCK MODIFICADO
Nitrógeno Total MAM-45/ METODO RAPIDO HACH
Sólidos Suspendidos MAM-31/ APHA 2540 D
MODIFICADO
Sustancias Activas al Azul de MAM-74/APHA 5540 C
Metileno(Detergente aniónicos) MODIFICADO
Material de campo
o 1 Medidor o Tubo plástico para
Multiparámetros homogeneizar la
(medición de muestra.
temperatura, pH, o 3 Baldes plásticos de 5 a
Conductividad y 10 Litros
Oxígeno Disuelto) o Agentes preservantes
o 1 GPS (Ácido sulfúrico)
o 30 Envases de plástico o Pipeta de 5 mL para
de 2L de capacidad adición de reactivos y
ácidos para la
preservación de las o Guantes
muestras. o Papel absorbente
o Agua Destilada o 2 Cronometro
o 6 Coolers o Cinta adhesiva
o Hielo o Bolígrafo o marcador
o 1 Cinta métrica o Tabla Portapapeles
o Etiquetas o Botas de caucho
ALTURA CÓDIGO
X Y
COORDENADAS (m) DE ESTACIÓN DE
MUESTREO
FECHA
HORA
PROVINCIA
CANTÓN
SITIO-SECTOR
USOS DEL
AGUA
FACTORES ANTROPOGÉNICOS: Identificar el tipo de factor antropogénico (minería,
agricultura, ganadería, industrial, vertidos u otros), describir y georeferenciar la
actividad que puede alterar la calidad del agua)
PARÁMETROS INSITU:
T. AMBIENTAL °C T. MUESTRA °C OD(mg/l) PH CONDUCTIVIDAD(μs)
Toma de muestra
a) La muestra simple se debe tomar en el centro de la corriente.
b) Se retira la tapa del recipiente y se enjuaga dos o tres veces el recipiente con el
agua a muestrear.
• DQO
• GRASAS Y ACEITES
• FENOLES
• NITRÓGENO TOTAL
• DBO
• SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
• CLORUROS
• TENSOACTIVOS
• SULFATOS
Se requiere refrigeración.
Etiquetado
Una vez tomada la muestra de agua se secó el envase de modo que la etiqueta se adhiera sin
problemas, se llenaron los datos de la etiqueta con tinta a prueba de agua y una vez colocada
se cubrió con cinta adhesiva para evitar daños durante el transporte en hielo.
La información de la etiqueta se detalla a continuación:
PRECIO U. 1.91
ITEM A2 Rubro HORMIGON F´C=180kg/cm2( columnas de 20x30cm) Unidad=m3
A.- MATERIALES
CLAVE NUMERO DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO Sub Total
1.1 1.1 AGUA LTR 25,00 0,03 0,75
2 2 CEMENTO ROCAFUERTE saco 1,00 7,02 7,02
3 3 ARENA m3 0,80 8,00 6,40
7 7 RIPIO TRITURADO m3 0,85 9,00 7,65
8 8 IMPERMEABILIZANTE SIKA1(MORTERO) 1kg 1,00 2,77 2,77
24,59
B.-MAQUINARIA Y HERRAMIENTA
CLAVE NUMERO DESCRIPCION Horas-Equipo Costo/Hora Sub Total
2 2 HERRAMIENTA MENOR 0,02 0,25 0,01
9 9 MEZCLADORA 0,02 25,00 0,50
0,51
C.-MANO DE OBRA.
CLAVE CATEGORIA Horas- Hombre Costo/Hora Sub Total
2 CATEGORIA I/PEON 0,02 3,18 0,06
3 ALBAÑIL 0,02 3,22 0,06
0,13
D.- TRANSPORTE
CLAVE NUMERO DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO Sub Total
2 2 CEMENTO ROCAFUERTE saco 1,00 0,20 0,20
0,20
A.- MATERIALES
CLAVE NUMERO DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO Sub Total
15 15 PUNTALES DE ECUACALIPTO 2,50X0,30 u 1,00 1,00 1,00
18 18 TABLA DURA DE ENCOFRADO DE 25cm u 11,00 2,40 26,40
1.5 1.5 CLAVOS (2 1/2) lb 1,00 1,20 1,20
10 10 VARILLA u 1,00 1,72 1,72
30,32
B.-MAQUINARIA Y HERRAMIENTA
CLAVE NUMERO DESCRIPCION Horas-Equipo Costo/Hora Sub Total
2 2 HERRAMIENTA MENOR 0,08 0,25 0,02
0,02
C.-MANO DE OBRA.
CLAVE CATEGORIA Horas- Hombre Costo/Hora Sub Total
2 CATEGORIA I/PEON 0,10 3,18 0,32
3 ALBAÑIL 0,08 3,22 0,26
11 INSPECTOR DE OBRA 0,05 0,00
0,58
6.4
COSTOS DIRECTOS ( A+B+C+D) 46.65
COSTOS INDIRECTOS 10% 4.67
PRECIO U. 51.32
ITEM: C2 Rubro EXCAVACIÓN Y ZANJA Unidad= m3
A.- MATERIALES
CLAVE NUMERO DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO Sub Total
1 1 PIEDRA BOLA 3cm m2 1.00 1.55 1.55
1.3 1.3 TABLAS m2 1.00 1.00 1.00
1.5 1.5 CLAVOS (2 1/2) lb 1.00 0.80 0.80
3.35
B.-MAQUINARIA Y HERRAMIENTA
CLAVE NUMERO DESCRIPCION Horas-Equipo Costo/Hora Sub Total
2 2 HERRAMIENTA MENOR 1.00 0.25 0.25
0.25
C.-MANO DE OBRA.
CLAVE CATEGORIA Horas- Hombre Costo/Hora Sub Total
2 CATEGORIA I/PEON 1.00 3.18 3.18
3.18
D.- TRANSPORTE
CLAVE NUMERO DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD P.UNITARIO Sub Total
1 1 PIEDRA BOLA 3cm m2 1.00 0.20 0.20
1.3 1.3 TABLAS m2 1.00 0.20 0.20
1.5 1.5 CLAVOS (2 1/2) lb 1.00 0.05 0.05
0.45
COSTOS DIRECTOS ( A+B+C+D) 7.23
COSTOS INDIRECTOS 10% 0.72
PRECIO U. 7.95