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Humedal Corregido
Humedal Corregido
Humedal Corregido
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA SANITARIA
TEMA:
TRATAMIENTO DE AGUAS GRISES MEDIANTE EL SISTEMA DE
HUMEDAL (CARTUCHO, Zantedeschia aethiopica; COLA DE
CABALLO, Equisetum arvense Y TOTORA, Schoenoplectus
californicus) CASERO EN EL CENTRO POBLADO DE MARIÁN –
HUARAZ –2018
AREA:
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
DOCENTE:
Dr. DÁVILA PAREDES, CÉSAR
ALUMNOS:
AMADO VALENZUELA NANCY
DEPAZ ASIS ROSMERY
DEPAZ BARRIONUEVO ANA
ISIDRO PEÑA GERSON
HUARAZ- 2018
INDICE
I. PLANTAMIENTO DEL PROBLEMA..................................................................2
1.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA:..............................................................2
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:...........................................................2
II. OBJETIVOS..............................................................................................................4
2.1. OBJETIVO GENERAL........................................................................................4
2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS...............................................................................4
III. JUSTIFICACIÓN.....................................................................................................6
3.1. SOCIAL..................................................................................................................6
3.2. AMBIENTAL........................................................................................................6
3.3. ECONÓMICA.......................................................................................................6
IV. MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL....................................................................8
4.1. ANTECEDENTES................................................................................................8
4.1.1. ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACIONAL....................................8
4.1.2. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL...............................................11
4.1.3. ANTECEDENTES A NIVEL REGIONAL...............................................13
4.1.4. ANTECEDENTES A NIVEL LOCAL......................................................15
V. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS.............................................................................17
VI. HIPÓTESIS.............................................................................................................21
VII. VARIABLES...........................................................................................................23
7.1. Variable independiente(s)...................................................................................23
7.2. Variable dependiente(s)......................................................................................23
7.3. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES.................................................23
VIII. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN...........................................................25
8.1. UNIVERSO:.........................................................................................................25
8.2. POBLACIÓN:......................................................................................................25
8.3. PERIODO HISTÓRICO:...................................................................................25
8.4. MUESTRA:..........................................................................................................25
8.5. DISEÑO DEL MÉTODO DE INVESTIGACIÓN...........................................25
8.6. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN..................................................................26
8.6.1. RECOLECCIÓN DE DATOS....................................................................26
8.6.1.1. OBSERVACIONES:................................................................................26
8.6.1.2. ENCUESTA:.............................................................................................26
8.7. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS............................................................26
8.7.1. INSTALACIÓN DE MATERIALES.........................................................26
8.7.2. RECOLECCIÓN Y ADAPTACIÓN DE PLANTAS...............................27
8.7.3. TOMA DE MUESTRA................................................................................28
8.7.4. ENTRADA DEL AGUA GRIS...................................................................28
8.7.5. ANALISIS DE MUESTRA.........................................................................29
IX. DIAGRAMA DE GRANT......................................................................................31
X. COSTOS Y PRESUPUESTO.................................................................................33
XI. RESULTADOS........................................................................................................35
XII. DISCUSIÓN DE RESULTADO............................................................................37
XIII. CONCLUSIONES...................................................................................................41
XIV. RECOMENDACIONES.........................................................................................43
XV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................45
ANEXO
CAPÍTULO I.
PLANTEAMIENTO DEL
PROBLEMA
“T RATAMIENTO DE AGUAS GRISES MEDIANTE EL SISTEMA
DE HUMEDAL (CARTUCHO, Zantedeschia aethiopica; COLA DE
CABALLO, Equisetum arvense Y TOTORA, Schoenoplectus californicus)
CASERO EN EL CENTRO POBLADO DE MARIÁN – HUARAZ –
2018”
2
CAPÍTULO II.
OBJETIVOS
ii
II. OBJETIVOS
II.1. OBJETIVO GENERAL
Determinar la eficiencia del sistema de humedal (cartucho, cola de caballo y
totora) casero para el tratamiento de las aguas grises, provenientes de las casas
del centro poblado de Marián-MDI-Huaraz.
II.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS
Elaborar el sistema de humedal (cartucho, cola de caballo y totora) casero
para el tratamiento de aguas grises en el centro poblado de Marián.
Mejorar la calidad de vida de la población de Marián.
Determinar si el agua tratada por el sistema de humedal es apta para el uso
agropecuario y riego de plantas de tallo bajo o alto.
4
CAPÍTULO III.
JUSTIFICACIÓN
III. JUSTIFICACIÓN
III.1. SOCIAL
Al tratar las aguas grises, procedentes de las lavanderías de las casas de la
población de Marián- Huaraz, mejoraremos la salud pública de la población
mejorando su calidad de vida.
III.2. AMBIENTAL
La contaminación de las chacras, plantas de tallo bajo y alto, animales y
personas por las descargas de las aguas grises que son usadas para regadío,
altera en un alto porcentaje el ecosistema terrestre y la salud de los pobladores
por la presencia de vectores (mosquitos, ratas), el tratamiento de aguas grises
mediante el sistema de humedal casero, con este sistema se busca recuperar
estas aguas para darle otro uso y mejor la estabilidad del ecosistema y la salud.
III.3. ECONÓMICA
El tratamiento de agua grises procedente de las casas de los pobladores de
Marián utilizando el sistema de humedal es relativamente bajo en costos y
fácil de instalar, ya que se utilizan materiales de bajo costo, materiales
reciclados y plantas del mismo lugar, lo cual nos brindará beneficios
económicos y la disminución en la compra de medicamentos.
6
CAPÍTULO IV.
MARCO TÉORICO- CONCEPTUAL
IV. MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL
IV.1. ANTECEDENTES
IV.1.1. ANTECEDENTES A NIVEL INTERNACIONAL
BIOFILTROS DOMICILIARES FILTROS BIOLÓGICOS PARA LA REMOCIÓN DE
NUTRIENTES DE AGUAS GRISES - NICARAGUA [CITATION Sán07 \l 10250 ]
La disposición inadecuada de las aguas grises en barrios que no son cubiertos por el sistema de
alcantarillado sanitario, se refleja en el deterioro de las condiciones ambientales: existencia de
charcos en las calles y la proliferación de vectores, relacionados con la aparición de
enfermedades que atacan a la población más vulnerable. Las aguas grises representan el 80% del
total de aguas negras que se producen en los hogares y son producto de muchas actividades
cotidianas realizadas como: lavado de nuestros cuerpos, limpieza del hogar, lavado de trastes o
utensilios de cocina y el lavado de ropa. Una alternativa para el manejo de las aguas grises es la
aplicación de filtros biológicos, los que se valen de procesos naturales para la purificación de las
aguas. Este tratamiento permite el reusó del agua tratada en riego de jardines, lavado de auto,
infiltración en los suelos o bien depositándola en un curso natural de agua superficial, teniendo
en cuenta que con su limpieza se disminuyen los impactos negativos que estas pudieran causar a
nuestro medio ambiente. Muchos de los avances tecnológicos en el tratamiento de las aguas
residuales son tomados de la misma naturaleza, que mediante procesos naturales mantiene un
equilibrio en los diferentes ecosistemas. Esto sucede con el caso de los bosques y humedales,
adonde las plantas prestan una serie de servicios ambientales entre los cuales se encuentra el de
purificación de las aguas al momento de adsorber, por medio de sus raíces, los nutrientes que son
necesarios para su crecimiento. A esto se le conoce como proceso de biofiltración. De esta
observación nace la aplicación de plantas de tratamiento de aguas residuales, utilizando el mismo
principio. En Nicaragua, a finales de la década de los 90, el Centro de Investigación y Estudios
en Medio Ambiente (CIEMA) y el proyecto BIOMASA de la Universidad Nacional de
Ingeniería, con cooperación austriaca, experimentaron la construcción de dos biofiltros en
barrios periféricos de las ciudades de Masaya y León, con capacidad de atención a un conjunto
de viviendas. En 1996, se construyó el primer sistema de Biofiltro a escala piloto en la ciudad de
Masaya, para investigar la viabilidad técnica y económica de la aplicación de esta tecnología en
las regiones tropicales de Centro América. A la fecha esta tecnología ha proliferado en distintas
municipalidades del país. Recientemente la Iniciativa Integrada para el Ambiente Urbano
Sostenible, financiada por el Gobierno holandés, promueve la tecnología de biofiltración a escala
domiciliar, como una opción sanitaria dirigida prioritariamente para familias de escasos recursos
que residen en barrios carentes del servicio de alcantarillado sanitario, basada en la experiencia
de Costa Rica.
8
“RECUPERACIÓN DE AGUAS RESIDUALES GRISES MEDIANTE
BIOFILTROSECUADOR-[CITATION Nag16 \l 10250 ]
9
han llamado viviendas rurales sustentables. Dentro del programa marco denominado “El Agua y
la Energía en la Vivienda Sustentable”, se implementó el uso de humedales artificiales
(biofiltros-jardineras) para el tratamiento de aguas grises (aguas jabonosas). Dicho sistema ayuda
a eliminar una amplia gama de compuestos contaminantes presentes en las aguas de lavado como
son: grasas, sólidos orgánicos sedimentables (residuos de alimentos), sólidos suspendidos
(coloidales), excesos de nitrógeno y fósforo, entre otros, mediante procesos de sedimentación,
filtración y fitorremediación. Durante el año 2006 al 2008 se instalaron 201 biofiltros - jardinera
en diversos municipios: Arroyo Seco, Landa de Matamoros, Santa Rosa Jáuregui y Amealco del
estado de Querétaro. Con la finalidad de dar un seguimiento al buen uso y eficiencia en el 2009
se realizó una evaluación del funcionamiento de 120 biofiltros mediante la determinación de los
límites máximos permisibles de contaminantes en aguas grises residuales. Derivado de este
estudio se encontraron variaciones significativas en el agua de salida de los biofiltros, el agua
residual cumplía todos los requerimientos establecidos en la Norma excepto en la Demanda
Química de Oxígeno (DQO) cuyos valores se encontraron en rangos superiores a lo permitido.
Se realizaron diversas encuestas para conocer las razones que provocaron estos resultados y se
destacan las siguientes: la diferencia de material de sustrato (medio filtrante), la diferencia de
plantas utilizadas (no en todos los casos se empleaban las macrófitas) además de la metodología
de uso y mantenimiento fuera de especificaciones. Debido a la problemática anteriormente
citada, se propuso optimizar la eficiencia de remoción de los humedales artificiales modificando
la distribución y composición de los sustratos (materiales pétreos). El objetivo de este proyecto
fue desarrollar un nuevo sistema de filtración que permita disminuir los niveles de Demanda
Química de Oxígeno (DQO) del agua tratada proveniente de aguas grises. Se emplearon como
materiales filtrantes arena, grava, arcilla y tezontle variando las cantidades y las posiciones de los
estratos mediante estudios de columna. Los indicadores evaluados para estimar la calidad del
agua tratada fueron DQO, sólidos presentes, pH y conductividad. Se estableció un nuevo
prototipo de relleno en el filtro jardinera que permitió disminuir los niveles de contaminantes a
rangos aceptables permitidos. Esto permitirá contar con el diseño de un prototipo estandarizado
de un humedal artificial para ser utilizado en las nuevas viviendas rurales sustentables que
puedan establecerse en los próximos años.
BIOFILTROS DOMICILIARES FILTROS BIOLÓGICOS PARA LA REMOCIÓN DE
NUTRIENTES DE AGUAS GRISES- NICARAGUA- [ CITATION Mar08 \l 10250 ]
La disposición inadecuada de las aguas grises es común en barrios que no son cubiertos por el
sistema de alcantarillado sanitario, y determina un deterioro de sus condiciones ambientales:
charcos en las calles y proliferación de vectores que provocan enfermedades que usualmente
atacan a la población más vulnerable. Las aguas grises representan el 80% del total de aguas
negras generadas en los hogares, producto de muchas actividades cotidianas como el lavado de
las personas, la limpieza del hogar, el lavado de trastes, de utensilios de cocina y de ropa. Una
alternativa para el manejo de las aguas grises es la aplicación de filtros biológicos, los que se
valen de procesos naturales para la depuración de las aguas. Los filtros biológicos han
demostrado ser una tecnología apropiada para el tratamiento de aguas grises domésticas y
garantizan una eficiencia en la remoción de materia orgánica en el orden del 95%. La calidad del
agua encontrada en el efluente es óptima para ser utilizada como riego, depositada a un cuerpo
de agua superficial o infiltrada para la recarga de acuíferos. Saneando el agua, se disminuyen los
10
impactos negativos que la disposición de aguas grises en suelos, lagos y ríos, causan al medio
ambiente. En Nicaragua el Centro de Investigación y Estudios en Medio Ambiente (CIEMA) y el
proyecto BIOMASA de
la Universidad Nacional de Ingeniería, con cooperación austriaca, experimentaron en 1996 la
construcción de los primeros biofiltros en barrios periféricos de las ciudades de Masaya y León,
atendiendo a un conjunto de viviendas. Se construyó el primer sistema de Biofiltro a escala
piloto y de forma condominial en la ciudad de Masaya, para investigar la viabilidad técnica y
económica de la aplicación de esta tecnología en las regiones tropicales de Centro América. En
el sistema de biofiltro se encuentra la disposición final del agua tratada. Esta agua, por presentar
ausencia de gran parte del material orgánico y por tener características claras y sin turbidez,
permite a la familia su reutilización como agua de riego, lavado o limpieza. Esta agua también
puede ser infiltrada para recarga de acuífero. Los biofiltros implementados han demostrado tener
remociones las siguientes remociones: Grasas y aceites 92-96%, DBO (mg/L) 85-95 %, DQO5
(mg/L) 95-95 %, NO3 (mg/L) 90%, Fosforo Total 85%, Solidos Totales (mg/L) 90% Y
Solidos sedimentables (mg/L) 95%.
IV.1.2. ANTECEDENTES A NIVEL NACIONAL
REUSO DE EFLUENTES DE UN SISTEMA DE HUMEDALES ARTIFICIALES,
TRUJILLO, PERÚ- [CITATION Uni11 \p 1-5 \l 10250 ]
El objetivo del proyecto era contribuir con el mejoramiento de las condiciones de enseñanza en
el colegio “Toni Real Vincens”, El Milagro‐Trujillo, a través del tratamiento y aprovechamiento
de las aguas residuales producidas, para la generación de áreas verdes en el entorno del colegio.
Los objetivos específicos fueron: construir un módulo de tratamiento con humedales artificiales,
reducir el consumo de agua potable para riego y el costo implícito; proveer un modelo de planta
de tratamiento para ser replicado en otros colegios de la zona y en asentamientos humanos
carentes de servicios de saneamiento, disponer de una infraestructura destinada a la investigación
y educación, aplicar los resultados de la experiencia para mejorar los modelos de diseño con
humedales artificiales en el país. En este lugar trabajan niños y adultos extremadamente pobres,
en la recolección y selección de basuras. Las Hermanas Franciscanas, junto con la ayuda de
Caritas Trujillo y otras instituciones como la ONG Voluntaris de Mallorca, han construido a lo
largo de los últimos tres años el colegio “Toni Real Vinces”, para atender los estudios de
numerosos niños provenientes de los alrededores del botadero. El colegio ha ido creciendo
progresivamente, actualmente cuenta con cerca de 200 alumnos inscritos, y presenta aun
problemas en la atención de sus servicios básicos. Uno de los problemas principales es la escasa
disponibilidad de agua potable, debiéndose comprar cada 15 días agua de un camión cisterna;
esto genera que el consumo de agua sea bastante reducido por el costo, dado que cada metro
cúbico de agua cuesta cinco nuevos soles, debiéndose restringir todo tipo de actividades en el
colegio lo que imposibilita tener áreas verdes. Por iniciativa de la Universidad de Islas Baleares
y en convenio con la Universidad Nacional Agraria La Molina se obtuvieron fondos de la V
Convocatoria de Ayudas de Cooperación Universitaria al Desarrollo del gobierno de Islas
Baleares, para desarrollar un proyecto que permita tratar las aguas residuales producidas por las
diferentes actividades realizadas en el colegio y reusarlas en el riego de áreas verdes y especies
forestales. Dentro de las opciones presentadas a la directora del colegio, se sugirió la instalación
10
de baños secos para reducir el consumo de agua y el nivel de contaminación, sin embargo, la
propuesta no fue acepta
En el marco del proyecto se planteó la instalación de una planta de tratamiento mediante la
tecnología de humedales artificiales superficiales de flujo horizontal. Se utilizaron dos especies
vegetales comunes en la zona, la totora (Scirpus californica) y el paraguitas (Cyperus
alternifolius). Esta opción tecnológica se eligió en vista que en el lugar hay niños que juegan en
todas partes, debiendo evitarse: olores desagradables, presencia de vectores (zancudos u otros), y
contacto con el agua tratada. Adicionalmente el humedal genera una vista agradable al
convertirse también en un área verde. Los beneficios encontrados, fueron el sembrado de más de
200 árboles regados con el desagüe tratado, reduciéndose el uso de agua potable y el costo
asociado. Las condiciones del entorno mejoraron en el centro educativo, generándose un
ambiente más agradable para los niños.
EVALUACIÓN DE UN HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO SUBSUPERFICIAL
VERTICAL PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS GRISES-LIMA -[ CITATION Dur09 \l
10250 ]
10
DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN HUMEDAL ARTIFICIAL DE FLUJO
SUBSUPERFICIAL HORIZONTAL PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS GRISES
PARA CLIMA TROPICAL EN EL CENTRO TECNOLÓGICO GRUPO PUCP– CUSCO,
PERÚ -[CITATION CAN14 \l 10250 ]
La presente tesis comprende el diseño de un humedal artificial de flujo subsuperficial horizontal
para el tratamiento de aguas grises para poder ser replicable en zonas de clima cálido con alta
pluviometría, como es el clima tropical. El humedal artificial tratará aguas grises provenientes de
un lavadero situado en la cocina de una casa con capacidad para 12 personas. El sistema de
tratamiento está complementado con un tanque de pretratamiento y tratamiento primario para
prevenir el colapso del humedal y controlar los componentes del agua de entrada. En la primera
parte de este trabajo de tesis se detallarán los conceptos generales en que se basa incluyendo las
características principales del Centro Tecnológico Grupo PUCP, la composición y los posibles
usos de las aguas grises y, finalmente, las características generales de los distintos tipos de
humedales artificiales estudiados hasta el momento. También se presentan algunos de los
humedales artificiales que se encuentran en funcionamiento actualmente en el Perú y se citan
algunos países con clima tropical donde existen humedales artificiales y están en
funcionamiento. Luego, se hace el estudio necesario para poder llegar a un diseño óptimo del
humedal artificial, con la finalidad de obtener un modelo físico que ayude a determinar la
eficiencia de éste tipo de humedal en clima tropical y poder evaluarlo para futuras
investigaciones. Por último, se detallan los procesos, materiales y costos de su construcción, así
como las indicaciones de operación, mantenimiento y control.
IV.1.3. ANTECEDENTES A NIVEL REGIONAL
CONFIGURACIÓN DE BIOFILTROS SUBSUPERFICIALES MODIFICADOS PARA
REDUCIR EL ÁREA DE TRATAMIENTO-2010 DE AGUAS RESIDUALES
DOMESTICA; CARHUAZ-ANCASH-PERÚ - [ CITATION ROD10 \l 10250 ]
El presente trabajo se enfocó en la posibilidad de poder reducir el área útil ocupada por un
biofiltro o humedal artificial de configuración convencional a fin de aprovechar mejor el área
disponible para la implementación de este tipo de sistemas en zonas en las que no se cuente con
espacios suficientes. Para lo cual se modificó la configuración convencional de un biofiltro o
humeral subsuperficial de flujo horizontal, el cual fue diseñado, construido, evaluado y
comparado con un biofiltro o humedal subsuperficial de flujo horizontal de configuración
convencional, ambos sistemas fueron diseños y evaluados bajo las mismas condiciones, con el
fin de comparar la eficiencia en el tratamiento de las aguas residuales domésticas de ambos
sistemas. El diseño de ambos sistemas se realizó en base a un caudal de 150 l/día, lo cual es
equivalente a la dotación diaria para una persona, para un afluente con DBO 5 de 250 mg/L, una
concentración de sólidos suspendidos de 70 mg/L, una temperatura del agua residual de 19 °C y
para una exigencia de DBO5 de 10 mg/L en el efluente. Estos dos sistemas fueron
implementados en una vivienda unifamiliar ubicada en la localidad de Carhuaz a 40 minutos en
carro de la localidad de Huaraz. Que cuentan con un sistema de captación, acondicionamiento
10
primario, sistema de alimentación y distribución del agua residual doméstica; lo materiales
empleados para construir estos sistemas fueron, acero estructural, perfiles de fierro, láminas de
latón, tuberías de PVC, textil de lona impermeable, láminas de polietileno de baja densidad,
emulsión asfáltica, etc.
La operación de estos sistemas se realizó con el agua residual proveniente del sistema de desagüe
de la vivienda unifamiliar, por un periodo de 124 días. Obteniéndose resultados que demuestran
que la eficiencia de remoción de los principales contaminantes presentes en el agua residual del
biofiltro modificado es similar a la eficiencia de un biofiltro de configuración convecional, no
obstante, la ventaja del biofiltro modificado es que requiere de menos área útil en comparación a
los biofiltros convencionales subsuperficiales de flujo horizontal, reduciéndose en
aproximadamente un 47.6% de área útil requerida. Por lo tanto, el biofiltro modificado que de
ahora en adelante será denominado "Reactor biológico de superficie reducida (RBSR)", podrá
ser una tecnología viable para el tratamiento de aguas residuales domésticas en especial en
núcleos urbanos, rurales, en instituciones y en zonas donde no se cuente · con superficies
extensas para realizar el tratamiento mediante otras tecnologías. Finalmente, se recomienda
realizar investigaciones a nivel piloto con el sistema (RBSR), a fin de evaluarse mejor los
parámetros de diseño, eficiencias, costos de implementación, construcción, operación y
mantenimiento, con la finalidad de garantizar la viabilidad técnica y económica del sistema.
CONFIGURACIÓN DE BIOFILTROS SUBSUPERFICIALES MODIFICADOS PARA
REDUCIR EL ÁREA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS
ANCASH-JULIO -[CITATION Rod10 \l 10250 ]
El presente trabajo se enfocó en la posibilidad de poder reducir el área útil ocupada por un
biofiltro o humedal artificial de configuración convencional a fin de aprovechar mejor el área
disponible para la implementación de este tipo de sistemas en zonas en las que no se cuente con
espacios suficientes. Para lo cual se modificó la configuración convencional de un biofiltro o
humeral subsuperficial de flujo horizontal, el cual fue diseñado, construido, evaluado y
comparado con un biofiltro o humedal subsuperficial de flujo horizontal de configuración
convencional, ambos sistemas fueron diseños y evaluados bajo las mismas condiciones, con el
fin de comparar la eficiencia en el tratamiento de las aguas residuales domésticas de ambos
sistemas. El diseño de ambos sistemas se realizó en base a un caudal de 150 l/día, lo cual es
equivalente a la dotación diaria para una persona, para un afluente con DBO5 de 250 mg/L, una
concentración de sólidos suspendidos de 70 mg/L, una temperatura del agua residual de 19 °C y
para una exigencia de de DBO5 de 10mg/L en el efluente. Estos dos sistemas fueron
implementados en una vivienda unifamiliar ubicada en la localidad de Carhuaz a 40 minutos en
carro de la localidad de Huaraz. Con coordenadas UTM 18 L 209663.97mE, 8972372.98mS, a
una altitud de 2660 m.s.n.m., los que cuentan con un sistema de captación, acondicionamiento
primario, sistema de alimentación y distribución del agua residual doméstica; lo materiales
empleados para construir estos sistemas fueron, acero estructural, perfiles de fierro, láminas de
latón, tuberías de PVC, textil de lona impermeable, láminas de polietileno de baja densidad,
emulsión asfáltica, etc. Los principales componentes de estos sistemas fueron la grava de rio
tamizadas de diferentes diámetros, la macrofita empleada fue la Rorippa nasturtium-aquaticum
(berro). La operación de estos sistemas se realizó con el agua residual proveniente del sistema de
desagüe de la vivienda unifamiliar, por un periodo de 124 días. Obteniéndose resultados que
demuestran que la eficiencia de remoción de los principales contaminantes presentes en el agua
10
residual del biofiltro modificado es similar a la eficiencia de un biofiltro de configuración
convencional, no obstante, la ventaja del biofiltro
10
modificado es que requiere de menos área útil en comparación a los biofiltros convencionales
subsuperficiales de flujo horizontal, reduciéndose en aproximadamente un 47.6% de área útil
requerida. Por lo tanto, el biofiltro modificado que de ahora en adelante será denominado
"Reactor biológico de superficie reducida, podrá ser una tecnología viable para el tratamiento de
aguas residuales domésticas en especial en núcleos urbanos, rurales, en instituciones y en zonas
donde no se cuente • con superficies extensas para realizar el tratamiento mediante otras
tecnologías. Finalmente, se recomienda realizar investigaciones a nivel piloto con el sistema, a
fin de evaluarse mejor los parámetros de diseño, eficiencias, costos de implementación,
construcción, operación y mantenimiento, con la finalidad de garantizar la viabilidad técnica y
económica del sistema.
15
CAPÍTULO V.
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
18
V. DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
17
CALIDAD DE VIDA
Calidad de vida es un concepto que hace alusión a varios niveles de generalización
pasando por sociedad, comunidad, hasta el aspecto físico y mental, por lo tanto, el
significado de calidad de vida es un complejo y contando con definiciones desde
sociología, ciencias políticas, medicina, estudios del desarrollo, etc.
FILTROS BIOLÓGICOS
Son un sistema de depuración biológica de aguas residuales en el que la oxidación se
produce al hacer circular, a través de un medio poroso o material soporte, aire y agua
residual Los microorganismos están inmovilizados en la superficie sólida ya que en
contacto con el aire y las aguas a tratar se forma una película o capa con los
microorganismos específica para cada agua a tratar.
PURIFICAR AGUAS
Una de las series del tratamiento del agua se somete para eliminar organismos y residuos
a fin de que el agua sea de mayor pureza y calidad consumible y se pueda beber sin
peligro.
AGUA TRATADA
Es un proceso que se realiza a las aguas residuales o aguas negras, este líquido está
contaminado con sustancias orgánicas.
GEOMEMBRANA
Las geomembranas son productos adaptados a la ingeniería civil, delgadas, continuas
estancas a los líquidos. Actualmente no se consideran geomembranas los productos con
un espesor funcional inferior al milímetro ni los que la estanqueidad está asegurada
únicamente por la presencia de un material arcilloso.
AGUAS GRISES:
Las aguas grises deben su nombre a su aspecto turbio y su condición de estar entre el
agua dulce y potable (conocido como aguas blancas) y aguas residuales (aguas negras).
En un contexto familiar, las aguas grises son las aguas sobrantes de baños, regaderas,
lavabos y lavadoras solamente.
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXÍGENO (DBO):
La demanda biológica de oxígeno o demanda bioquímica de oxígeno (DBO) es un
parámetro que mide la cantidad de dioxígeno consumido al degradar la materia orgánica
de una muestra líquida. Es la materia susceptible de ser consumida u oxidada por medios
biológicos que contiene una muestra líquida, disuelta o en suspensión.
TABLA N°01
18
Fuente: Organismo de Evaluación y Fiscalización Ambiental.
19
DEMANDA QUÍMICA EN OXÍGENO (DQO):
La demanda química de oxígeno (DQO) es un parámetro que mide la cantidad de
sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en
suspensión en una muestra líquida. Se utiliza para medir el grado de contaminación y se
expresa en miligramos de oxígeno diatónico por litro (mg O2/l).
CONTAMINANTES:
Una sustancia que se encuentra en un medio al cual no pertenece o que lo hace a niveles
que pueden causar efectos (adversos) para la salud o el medio ambiente.
EL OLOR:
En aguas grises es tolerable al ser descargadas inmediatamente, sin embargo, al pasar el
tiempo y el agotamiento del oxígeno su olor va a cambiar, produciendo gas al
fermentarse.
NITRÓGENO:
Su concentración en aguas residuales grises (1,0 – 75 mg/l), es menor que la de las aguas
residuales domésticas (20 – 80 mg/l), esto manifiesta que, en aguas residuales
domésticas, la fuente de nitrógeno es la orina y ella no está presente en las aguas grises,
deduciendo así la baja concentración de nitrógeno en dichas aguas.
Sin embargo, los niveles de nitrógeno que existen en las aguas residuales grises
provienen de la cocina de los cuales los niveles de amonio son del orden de 0,05 – 25
mg/l.
ÁCIDO SULFHÍDRICO
Es un gas que se forma en un medio anaerobio por la descomposición de ciertas
sustancias orgánicas e inorgánicas que contienen azufre. Su presencia se manifiesta
fundamentalmente por el olor repulsivo característico que produce.
EL LECHO FILTRANTE
Cumple con la función de eliminar los sólidos de aguas ya tratadas, establece que el lecho
filtrante se constituye de una “Alta superficie de contacto para bacterias y adecuada
capacidad de filtración, posee alta resistencia física y química contra el desgaste.
19
CAPÍTULO VI
HIPÓTESIS
19
VI. HIPÓTESIS
21
CAPÍTULO VII.
VARIABLES
VII. VARIABLES
VII.1. Variable independiente(s)
Parámetros fisicoquímicos (pH, turbiedad, conductividad; materia orgánica), análisis de
suelos, DBO, DQO y observación en campo.
VII.2. Variable dependiente(s)
Al utilizar el sistema de humedal casero mejoraremos la calidad de las aguas grises,
reducir la contaminación en zonas las chacras.
Uso de las aguas grises tratadas para el riego de áreas verdes, de plantas de tallo alto o
bajo.
VII.3. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
A continuación, se detalla la operacionalización de las variables, en la tabla N°01 se detallan
las variables que afectan el rendimiento del humedal casero.
TABLA N°01
Laboratorio de calidad
Demanda ambiental – FCAM.
1. INDEPENDI bioquímica de mg/L
ENTE oxigeno
Comparación con los LMP
Evaluación para descargas de aguas
microbiológica grises
y físico química de Laboratorio de calidad
las Demanda ambiental – FCAM.
biológica de mg/L
aguas grises de la oxigeno
descarga en las Comparación con los LMP
chacras del C.P. para descargas de aguas
Marián grises
PH Laboratorio de calidad
Acido/neut ambiental – FCAM
ro/básico
Turbiedad Laboratorio de calidad
mg/L ambiental – FCAM
Solidos Laboratorio de calidad
Ml/L/hr
ambiental – FCAM
NMP
2. DEPENDIENT
E Eficiencia el
sistema de
Reducir la humedal
contaminación en (cartucho, cola
zonas de descarga en de caballo y
totora)
19
el C.P. Marián
Y utilización de las
aguas para riego de
plantas de tallo alto
19
CAPÍTULO VIII.
METODOLOGÍA DE
INVESTIGACIÓN
VIII. METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
VIII.1. UNIVERSO:
El universo de la presente investigación se llevará a cabo en distrito de
independencia, en el centro poblado de Marián- Huaraz, será beneficioso estas aguas
ya tratadas
VIII.2. POBLACIÓN:
La investigación se realiza en centro poblado Marián, abarcando como lugar de
estudio en la desembocadura de las aguas grises de los lavaderos en las chacras.
VIII.3. PERIODO HISTÓRICO:
El presente trabajo de investigación tuvo un periodo de duración de 4 meses.
VIII.4. MUESTRA:
El ámbito de la muestra estará constituido por las aguas grises cercanas a la
descarga de las casas a las chacras en el centro poblado Marián- Huaraz.
Sustentación del
Resultados Informe final. trabajo de investigación
VIII.6. TÉCNICAS DE INVESTIGACIÓN
8.6.1. RECOLECCIÓN DE DATOS
8.6.1.1. OBSERVACIONES:
Para comprobar la hipótesis se usará la observación de la eficiencia del humedal
(cartucho, cola de caballo y totora) casero.
8.6.1.2. ENCUESTA:
Mediante la encuesta recopilaremos información de la población.
La primera instalación es en la
captación la cual también nos
sirve como trampa de grasas, en
ella se instalara una llave de
control de salida del agua para
que nuestro humedal no se
sature
26
8.7.2. RECOLECCIÓN Y ADAPTACIÓN DE PLANTAS
Para la recolección de plantas seleccionamos platas de la zona y las que se puedan
adaptar con facilidad como el Cartucho, Cola de Caballo, y la Totora.
27
8.7.3. TOMA DE MUESTRA
Para realizar el análisis se realizó la toma la muestra de agua, de la muestra que sale
del sistema de humedal casero.
28
8.7.5. ANALISIS DE MUESTRA
Para analizar la muestra tomaremos los parámetros fisicoquímicos (pH, turbiedad,
conductividad), DQO Y DBO
PH
1. Se colocó la muestra de agua
extraída del humedal casero en un
tubo de ensayo, se procedió a medir
el Ph en la cual se obtuvo un PH =7
DBO
1. Se llenó 5 frasco con agua
destilada y a los 3 últimos se les
agrego la muestra tomadas del
humedal.
2. Después de 5 días se midió el
oxígeno disuelto, con lo que se
realizó los cálculos para hallar el
DBO.
TURBIDEZ
1. Tomamos la muestra de agua
extraída del humedal casero, para
hallar la turbidez por la cual
utilizamos el SQ118. Primeramente,
se procedió a llenar con ayuda de
una pipeta 5 ml de agua destilada en
un tubo de ensayo y 5 ml de la
muestra de agua residual.
29
CAPÍTULO IX.
DIAGRAMA DE ACTIVIDADES O
GRANT
27
ACTIVIDADES MESES
SETIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE DICIEMBRE
3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
1.Elección del tema. X X
2.Revisión
Bibliográfica
Búsqueda y X X
adquisición de
bibliografía
3.Elaboración del
perfil
Antecedentes, X
planteamiento y
formulación del
problema, objetivos,
justificación e
hipótesis
Elaboración del X X
marco teórico,
formulación del
marco metodológico.
4. Recolección de
datos
Aplicación de X X X
instrumentos de
recolección de
información y datos.
5. Procesamiento y
análisis de datos.
Procesamientos de X X X
datos
Análisis e X
interpretación de
resultados y
contrastación de la
hipótesis
6. Elaboración y
redacción del informe
final
Revisión general de X
los resultados
Formulación de las X X X
conclusiones y
recomendaciones
7. Presentación del X
informe final
27
CAPÍTULO X.
COSTOS Y PRESUPUESTOS
X. COSTOS Y PRESUPUESTO
PRESUPUESTO AUTOFINANCIADO
I. RECURSOS HUMANOS PRECIO UNIT. (S/.) PRECIO TOTAL (S/.)
Asesoría 0.00 0.00
II. BIENES
Tubo 1/2 pulg. 6.00 6.00
Llave de control 4.00 4.00
Pegamento para pvc8 2.00 2.00
Teflón 1.00 1.00
Balde 15lt 0.00 0.00
Tina de 5lt 0.00 0.00
Tina 10lt 0.00 0.00
Arena fina 30kg 4.00 4.00
Arena gruesa 4.00 4.00
piedra 5.00 5.00
Impresión/folder 10.00 10.00
Laptop - -
Cámara y GPS - -
III. TIPOS DE PLANTAS
Cartucho 0.00 0.00
Cola de caballo 0.00 0.00
Totora 0.00 0.00
IV. SERVICIO
Movilidad (4 personas por 3 2.00 24.00
días)
Laboratorio 0.00 0.00
Internet 0.00 0.00
Alimentación - -
TOTAL 38.00 60.00
33
CAPÍTULO XI.
RESULTADOS
XI. RESULTADOS
XI.1. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS:
Solidos
Datos Entrada Salida Del Humedal
Peso de la porcelana (gr) 29.4811 29.4815
35
CAPÍTULO XII.
DISCUSIÓN DE RESULRADOS
XII. DISCUSIÓN DE RESULTADO
COMPARACION DE RESULTADOS
DATOS UNIDADE ENTRAD SALID
S A A
ST mg/l 25 7
SST mg/l 15 5
SDT mg/l 10 2
Ssed mg/l 15 1
DQO mg/l 500 128.7
DBO mg/l 350 90
Turbiedad UNT 14.3 7
pH 7.8 6.5
Conductividad u/cm 732 420
25°C
%Remoción % 0 74.26
(DBO)
%Remoción % 0 74.26
(DQO)
a) SÓLIDOS
SÓLIDOS
25
25
20 15 15
15 10
7
10 5
2 1
5
0
1 2
ENTRADASST (mg/l) SALIDA
ST (mg/l) SDT (mg/l) Ssed (mg/l)
36
b) TURBIEDAD
TURBIEDAD
UNIDADES (UNT)
15
10 14.3
7
5
0
1 2
ENTRADA SALIDA
8
7.5
6.5
7
6.5
6
5.5
1 2
ENTRADA SALIDA
CONDUCTIVIDAD
UNIDADES (u/cm)
800
600 732
400 420
200
0
1 2
ENTRADA SALIDA
38
La conductividad disminuyó de 732 u/cm a 420 u/cm respecto en la muestra de
entrada con la muestra de salida, siendo ambos aceptable.
EFICIENCIA
80
60
74.26 74.26
%
40
20 0 0
0
1 2
ENTRADA SALIDA
INTERPRETACIÓN
39
CAPÍTULO XIII.
CONCLUSIONES
XIII. CONCLUSIONES
El diseño del sistema de humedal casero construido para reducir los niveles de
contaminación de las aguas grises en el centro poblado de Marián, es adaptable, ya
que los parámetros físicos, químicos, climáticos tienen similitud a los parámetros
físicos, químicos de los biofiltros domiciliares de Nicaragua.
Los parámetros físicos, químicos y biológicos resultaron favorables después del
tratamiento de aguas grises mediante humedal, Mejorando la calidad de vida de la
población de Marian
41
CAPÍTULO XIV.
RECOMENDACIONES
NES
XIV. RECOMENDACIONES
43
CAPÍTULO XV.
BIBLIOGRAFÍA
39
XV. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
5. Duran Landa, Ivonne Nelly, y Miguel Angel Redañez Saavedra. Evaluación de un humedal
artificial de flujo subsuperficial vertical para el tratamiento de aguas grises. 2009.
https://www.youtube.com/watch?v=VQUrV_v7OK8.
10. Perez, Delgado &. «Los promotores del Catálogo Nacional de las Innovaciones.» Los
promotores del Catálogo Nacional de las Innovaciones. ENERO de 2009.
http://ecotec.unam.mx/Ecotec//wp-content/uploads/Biofiltros-Domiciliares.pdf.
39
ANEXO
ANEXO
FORMATO DE ENCUESTA
ENCUESTA: FECHA:
BARRIO: