T Uce 0011 227
T Uce 0011 227
T Uce 0011 227
AUTORES:
TUTOR:
QUITO, 02 Agosto
2016
DEDICATORIA
Julio Cesar y María Piedad que desde el más allá supieron acompañarme y guiarme en
A mis queridos padres Héctor Eduardo: amigo, fortaleza e inspiración durante toda mi vida
y Delia María: amor, apoyo, comprensión y cariño. Por todo su confianza y enseñanzas
A mi hermano Gregorio, por sus consejos, cuidado y dedicación hacia mi desde cuando me
abrió las puertas mi querida Universidad Central del Ecuador; mis hermanas Viviana y
Domenica, por su cariño y confianza, mis tías Carmen y Mariana por su apoyo para no
Y finalmente a todos mis amigos, profesionales, docentes que de una u otra manera
ii
DEDICATORIA
cuidaron durante este largo y arduo camino, dándome fuerzas, enseñándome a encarar las
A mi adorada hija Danna, que a su corta edad supo entender, el no poder estar a su lado, no
poder compartir un cuento por las noches, es por ella y para ella que me levanto día a día,
es mi fuente de motivación, me inspira a seguir adelante superarme cada día, para que la
A mi adorada madre Natividad quien con su apoyo incondicional, sus palabras de aliento
sentido de la vida es la familia, y por ayudarme con los recursos necesarios para mi
preparación académica.
A mí amada esposa Sonia quien con su amor, estuvo a mi lado todo este tiempo a pesar de
la distancia y de los momentos difíciles supo creer en mí, soportar y entender el no poder
A mis hermanas Tania y Miriam con sus consejos y apoyo, fueron mi compañía en mis
momentos de soledad, a mis verdaderos amigos y compañeros con los que compartimos
Gracias a todos
iii
AGRADECIMIENTO
La gratitud es uno de los valores primordiales del ser humano por tal motivo queremos
dejar constancia de nuestro sincero agradecimiento a todas las personas que conforman la
Carrera de Ingeniería Civil de la Universidad Central del Ecuador, quienes sin ningún
agradecimiento al Ing. Carlos Enríquez Pinos, por sus valiosas sugerencias y orientaciones
Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito, quienes nos abrieron
las puertas de la empresa y nos dieron todas las facilidades para desarrollar este proyecto.
nosotros estuvieron ahí en los malos y duros momentos de nuestra vida estudiantil
Además queremos agradecer a profesionales, amigos y demás personas que de una u otra
iv
AUTORIZACION DE LA AUTORIA INTELECTUAL
Nosotros Lluma Quishpe Julio Eduardo y Mendoza Cozar Ivan Geovanny en calidad de
Universidad Central del Ecuador hacer uso de todos los contenidos que nos pertenecen o
parte de los que contiene este proyecto, con fines estrictamente académicos o de
investigación.
Los derechos que como autores nos corresponden, con excepción de la presente
Reglamento.
Asimismo, autorizamos a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitación
v
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR
Yo, Carlos Enríquez Pinos en calidad de tutor del trabajo de titulación “EVALUACIÓN
estudiantes Lluma Quishpe Julio Eduardo y Mendoza Cozar Ivan Geovanny de la Carrera
Universidad Central del Ecuador, considero de los mismos reúnen los requisitos y méritos
necesarios, para ser sometidos a la evaluación por parte del jurado examinador que se
designe, por lo que APRUEBO, a fin de que dicho proyecto de titulación sea habilitado
vi
CERTIFICADO DE CULMINACIÓN DEL TRABAJO DE
TITULACIÓN
Yo, Carlos Gabriel Enríquez Pinos, en calidad de tutor del trabajo de titulación, bajo la
Universidad Central del Ecuador, ha trabajado bajo mi tutoría el presente trabajo, previa a
la obtención del título de Ingenieros Civiles, la misma que cumple con la reglamentación
pertinente, así como lo programado en el plan de tesis y reúne la suficiente validez técnica
C.C.: 172059409-0
vii
DESIGNACION DEL TUTOR
viii
DESIGNACIÓN DE LA COMISIÓN LECTORA
ix
PROMEDIO DE LAS NOTAS
x
xi
CONTENIDO
DEDICATORIA .................................................................................................................. ii
AGRADECIMIENTO ........................................................................................................ iv
AUTORIZACION DE LA AUTORIA INTELECTUAL ................................................ v
CERTIFICACIÓN DEL TUTOR ..................................................................................... vi
CERTIFICADO DE CULMINACIÓN DEL TRABAJO DE TITULACIÓN ............ vii
DESIGNACION DEL TUTOR ....................................................................................... viii
DESIGNACIÓN DE LA COMISIÓN LECTORA.......................................................... ix
PROMEDIO DE LAS NOTAS........................................................................................... x
CONTENIDO .................................................................................................................... xii
LISTA DE ILUSTRACIONES ....................................................................................... xvi
LISTA DE TABLAS....................................................................................................... xviii
LISTA DE GRÁFICOS .................................................................................................. xxii
RESUMEN ...................................................................................................................... xxiii
CAPITULO I: GENERALIDADES .................................................................................. 1
1.1. INTRODUCCIÓN. ................................................................................................. 1
1.2. ANTECEDENTES. ................................................................................................ 3
1.3. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DEL ESTUDIO TÉCNICO. ..................... 4
1.4. ALCANCE .............................................................................................................. 5
1.5. OBJETIVOS: .......................................................................................................... 6
1.5.1. OBJETIVO GENERAL .................................................................................. 6
1.5.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS .......................................................................... 6
1.6. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ...................................................... 7
1.6.1. Investigación exploratoria. .............................................................................. 7
1.6.2. Investigación Descriptiva. ............................................................................... 7
1.6.3. Investigación explicativa. ................................................................................ 8
1.7. METODO DE INVESTIGACION ......................................................................... 8
1.7.1. Método Analítico-Sintético. ............................................................................ 8
1.7.2. Inductivo-Deductivo. ....................................................................................... 8
1.7.3. Hipotético-Deductivo. ..................................................................................... 8
1.7.4. Experimental.................................................................................................... 9
1.7.5. Modelación. ..................................................................................................... 9
CAPITULO II: MARCO CONCEPTUAL ..................................................................... 10
CAPITULO III: DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS UNITARIOS DE
LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO. ................................................................................... 23
xii
3.1. RESEÑA HISTORICA ......................................................................................... 23
3.2. PARAMETROS DE DISEÑO.............................................................................. 25
3.2.1. PARÁMETROS BÁSICOS .......................................................................... 25
3.3. DIAGRAMA DE PROCESOS PTAR CAMAL QUITO ..................................... 25
3.4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO ....................................................................... 26
3.5. UNIDADES OPERATIVAS ................................................................................ 28
3.5.1. PRE - TRATAMIENTO ................................................................................ 28
3.5.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO) ...................................... 34
3.5.3. TRATAMIENTO TERCIARIO (FISICO – QUIMICO) .............................. 40
3.5.4. TRATAMIENTO DE LODOS...................................................................... 43
3.6. TRANSMISORES Y SENSORES DE NIVEL. ................................................... 45
CAPITULO IV: ANÁLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS Y PRUEBAS EN
LOS PROCESOS UNITARIOS. ...................................................................................... 47
4.1. MUESTREO ......................................................................................................... 47
4.1.1. TIPOS DE MUESTRAS ............................................................................... 47
4.1.2. MATERIALES PARA EL MUESTREO ...................................................... 48
4.1.3. PLAN DE MUESTREO ................................................................................ 49
4.1.4. TÉCNICA DE RECOLECCIÓN .................................................................. 51
4.1.5. MANEJO DE LAS MUESTRAS .................................................................. 53
4.1.6. MEDICIONES DE CAMPO ......................................................................... 54
4.1.7. PARAMETROS MEDIDOS IN SITU .......................................................... 58
4.2. PARÁMETROS ANALIZADOS EN LA PTAR POR UNIDAD OPERATIVA.59
4.2.1. RESULTADOS DE ANALISÍS FÍSICO – QUÍMICO ................................ 60
4.2.2. RESULTADOS DE ANALISÍS MICROBIOLÓGICO. .............................. 67
4.3. NORMATIVIDAD ECUATORIANA EN MATERIA DE AGUAS
RESIDUALES ................................................................................................................. 68
4.3.1. LEY ORGÁNICA DE LA SALUD .............................................................. 70
4.3.2. NORMAS PARA ESTUDIO Y DISEÑO DE SISTEMAS DE AGUA
POTABLE Y DISPOSICIÓN DE AGUAS RESIDUALES EX (IEOS) ..................... 71
4.3.3. INSTITUTO ECUATORIANO DE NORMALIZACIÓN (INEN) .............. 71
4.3.4. CÓDIGO MUNICIPAL PARA EL DISTRITO METROPOLITANO DE
QUITO. 72
LIBRO SEGUNDO - ORDENANZA MUNICIPAL N° 213 CODIFICACIÓN DEL
TITULO V “DE LA PREVENSION Y CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE” ..... 72
4.4. CUMPLIMIENTO DE LA NORMATIVA AMBIENTAL. ................................ 74
CAPITULO V: EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL TRATAMIENTO
ACTUAL PARA LA DEPURACIÓN DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO. ................................................................................... 79
xiii
5.1 EVALUACIÓN DEL TRATAMIENTO ACTUAL PARA LA DEPURACION DE
AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO. .................. 79
5.1.1. GENERALIDADES ...................................................................................... 79
5.1.2. ORIGEN DE LAS AGUAS RESIDUALES EN UN MATADERO ............ 80
5.1.3. VOLUMEN DE AGUA UTILIZADA QUE PUEDE REQUERIR
TRATAMIENTO ......................................................................................................... 83
5.1.4. PROCESO DE LODOS ACTIVADOS CONVENCIONAL........................ 84
5.2. SISTEMA DE ALCANTARILLADO ................................................................. 87
5.2.1. SISTEMA DE ALCANTARILLADO INTERNO DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO. ............................................................................... 89
5.3. ESTIMACION DE CAUDALES GENERADOS. ............................................... 90
5.3.1. DATOS DE PRODUCCIÓN......................................................................... 90
5.3.2. CAUDALES DE AGUAS RESIDUALES ................................................... 90
5.3.3. AFOROS VOLUMÉTRICOS ....................................................................... 91
5.3.4. GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Y CONSUMO DE AGUA. .. 101
5.3.5. USOS DEL AGUA PARA CONSUMO INTERNO .................................. 101
5.4. SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. ........................ 104
5.5.1. AMPLIO RANGO DE PROCESOS BIOLÓGICOS. ................................. 105
5.5.2. TRATAMIENTO AEROBIO DE AGUAS RESIDUALES ....................... 105
5.5.3. TRATAMIENTO ANAEROBIO ................................................................ 106
5.5.4. OTROS TRATAMIENTOS ........................................................................ 107
5.6. REDISEÑO DE LAS UNIDADES OPERATIVAS DE LA PTAR – CMQ. .... 108
5.6.1. TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN......................................................... 108
5.6.2. REACTOR BIOLÓGICO ........................................................................... 122
5.6.3. SEDIMENTADOR SECUNDARIO ........................................................... 126
5.6.4. TANQUE FÍSICO – QUÍMICO.................................................................. 131
5.6.5. FILTRO RÁPIDO A PRESIÓN .................................................................. 135
5.7. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO. ............................... 136
5.7.1. TRATAMIENTO PRIMARIO .................................................................... 136
5.7.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO ............................................................. 143
5.7.3. TRATAMIENTO TERCIARIO .................................................................. 151
5.8. DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO ................................ 155
5.8.1. CONDICIONES ESPECÍFICAS ................................................................ 155
5.8.2. TRATAMIENTO PRIMARIO .................................................................... 156
5.8.3. TRATAMIENTO SECUNDARIO ............................................................. 159
5.8.4. TRATAMIENTO TERCIARIO .................................................................. 163
xiv
CAPITULO VI: PRESUPUESTO Y FORMULARIO DE CONTROL. ................... 166
6.1. INTRODUCCION .............................................................................................. 166
6.2. ANALISIS ECONOMICO ................................................................................. 166
6.2.1. TRATAMIENTO PRIMARIO .................................................................... 166
6.2.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO Y TERCIARIO ................................... 177
6.2.3. PRESUPUESTO COMPLEMENTARIO ................................................... 179
6.3. FORMULARIO DE CONTROL DE CALIDAD DE AGUA. ........................... 184
CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .............................. 189
7.1 CONCLUSIONES .............................................................................................. 189
7.2 RECOMENDACIONES ..................................................................................... 195
7.3 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................ 198
7.4 ANEXOS: ........................................................................................................... 201
7.4.1 ANEXO A: FOTOGRAFIAS ...................................................................... 201
7.4.2 ANEXO B: PLANOS. ................................................................................. 209
xv
LISTA DE ILUSTRACIONES
xvi
Ilustración 33: Cunetas de recolección de aguas lluvias. .................................................. 139
Ilustración 34: Recolección de sólidos de gran tamaño en una funda plástica.................. 140
Ilustración 35: Prueba de sedimentación de lodos. ........................................................... 146
Ilustración 36: Presencia moderada de espuma en el Reactor Biológico. ......................... 147
Ilustración 37: Cloro presentación granular. ..................................................................... 153
Ilustración 38: Tanque de 50 litros para la dosificación de cloro. ..................................... 153
Ilustración 39: Vista en planta gradas Separador de Sólidos. ........................................... 167
Ilustración 40: Vista en planta – Pasarela de observación y gradas PTAR - CMQ .......... 182
Ilustración 41: Etiquetas – Muestreo ................................................................................. 201
Ilustración 42: Etiquetas – Envases Platicos ..................................................................... 201
Ilustración 43: Etiquetas – Tachos .................................................................................... 202
Ilustración 44: Etiquetas – Frascos ámbar ......................................................................... 202
Ilustración 45: Etiquetas – Frascos plásticos (Microbiología) .......................................... 203
Ilustración 46: Etiquetas – Embudos ................................................................................. 203
Ilustración 47: Medición de altura de agua sobre el vertedero - Tamiz ............................ 204
Ilustración 48: Aforo - Reactor Biológico ......................................................................... 204
Ilustración 49: Aforo - Efluente......................................................................................... 205
Ilustración 50: Muestreo Fisico - Quimico - Tamiz .......................................................... 205
Ilustración 51: Muestreo Físico - Químico - Reactor Biológico. ...................................... 206
Ilustración 52: Muestreo - Físico - Químico - Sedimentador Secundario. ........................ 206
Ilustración 53: Muestreo - Físico - Químico - Efluente .................................................... 207
Ilustración 54: Colocación de la muestra en envases plásticos ......................................... 207
Ilustración 55: Colocación de la muestra previa al traslado al laboratorio ....................... 208
Ilustración 56: Conservación de la muestra con hielos. .................................................... 208
Ilustración 57: Trasporte de la muestra al laboratorio ....................................................... 209
xvii
LISTA DE TABLAS
xviii
Tabla 23: Registro de datos promedio del caudal que ingresa a la PTAR mediante aforos 91
Tabla 24: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 1 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 92
Tabla 25: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 2 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 92
Tabla 26: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 3 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 93
Tabla 27: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 4 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 93
Tabla 28: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 5 (Tanque de Homogenizacion 1). .... 93
Tabla 29: Calculo del caudal día lunes 01 de febrero del 2016. .......................................... 95
Tabla 30: Aforos volumétricos Caudales entrada Tanque de Homogenización. ................ 95
Tabla 31: Registro de caudales salida tanque de Homogenizacion (día 1). ........................ 96
Tabla 32: Registro de caudales salida tanque de Homogenizacion (día 2). ........................ 96
Tabla 33: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 3). ......................... 96
Tabla 34: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 4). ......................... 97
Tabla 35: Registro de caudales salida tanque de homogenización (día 5). ......................... 97
Tabla 36: Aforos volumétricos Caudales salida Tanque de Homogenización .................... 98
Tabla 37: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 1). ............................. 98
Tabla 38: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 2). ............................. 99
Tabla 39: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 3). ............................. 99
Tabla 40: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 4). ............................. 99
Tabla 41: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 5). ........................... 100
Tabla 42: Aforos volumétricos Caudales salida Físico - Químico .................................... 100
Tabla 43: Residuos sólidos anuales y cantidad de agua diario. PTAR-CMQ ................... 101
Tabla 44: Consumo y requerimiento de agua por especie faenada en CMQ. ................... 103
Tabla 45: Caudal diario de aguas residuales generadas en el CMQ. ................................. 103
Tabla 46: Caudal diario de aguas residuales que ingresan a la PTAR. ............................. 104
Tabla 47: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Lunes 01-02-
2016). ................................................................................................................................. 110
Tabla 48: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Martes 02-02-
2016) .................................................................................................................................. 112
Tabla 49: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Miércoles 03-02-
2016). ................................................................................................................................. 114
Tabla 50: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Jueves 04-02-
2016). ................................................................................................................................. 116
Tabla 51: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Viernes 05-02-
2016) .................................................................................................................................. 118
xix
Tabla 52: Volúmenes diarios del Tanque de Homogenización. ........................................ 120
Tabla 53: Valores de coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados.
(METCALF & EDDY) ...................................................................................................... 122
Tabla 54: Relación entre carga, másica y eliminación de DBO5 en un Reactor Biológico.
(METCALF & EDDY) ...................................................................................................... 122
Tabla 55: Coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados (METCALF & EDDY)
........................................................................................................................................... 123
Tabla 56: Consideraciones de diseño de decantación primaria. (METCALF & EDDY). 126
Tabla 57: Flujo de sólidos para sedimentadores secundarios. METCALF & EDDY. ...... 127
Tabla 58: Calados para Sedimentadores Secundarios. (METCALF & EDDY)................ 128
Tabla 59: Parámetros de diseño para sedimentadores rectangulares y circulares en el
tratamiento primario (METCALF & EDDY). ................................................................... 129
Tabla 60: Especificaciones motor - Separador de Sólidos. ............................................... 137
Tabla 61: Especificaciones Bomba Sumergible - Tanque de Homogenización 1............. 142
Tabla 62: Especificaciones Bomba Sumergible - Tanque de Homogenizacion 2............. 142
Tabla 63: Especificaciones Aireador y Blower N° 1 - Reactor Biológico. ....................... 144
Tabla 64: Especificaciones Blower N° 1 - Sedimentador Secundario. ............................. 148
Tabla 65: Especificaciones Blower N° 2 - Sedimentador Secundario. ............................. 149
Tabla 66: Especificaciones Bomba Sumergible N° 1 - Tanque Retorno de Lodos........... 150
Tabla 67: Análisis de Precios Unitarios - Limpieza manual del terreno ........................... 168
Tabla 68: Análisis de Precios Unitarios - Replanteo y Nivelación. .................................. 169
Tabla 69: Análisis de Precios Unitarios - Relleno Compactado. ...................................... 170
Tabla 70: Análisis de Precios Unitarios - Grada Hormigón simple 180 kg/cm2 .............. 171
Tabla 71: Análisis de Precios Unitarios - Alisado de piso. ............................................... 172
Tabla 72: Análisis de Precios Unitarios - Contrapiso de H.S 180kg/cm2 ......................... 173
Tabla 73: Análisis de Precios Unitarios - Encofrado gradas ............................................. 174
Tabla 74: Presupuesto - Gradas Separador de Solidos PTAR - CMQ .............................. 175
Tabla 75: Presupuesto - Tamiz .......................................................................................... 176
Tabla 76: Presupuesto - Tanque de Homogenizacion 1 .................................................... 177
Tabla 77: Presupuesto Tratamiento Primario. ................................................................... 177
Tabla 78: Presupuesto Tratamiento Secundario. ............................................................... 177
Tabla 79: Presupuesto Tratamiento Terciario. .................................................................. 178
Tabla 80: Presupuesto Medidor de Caudal. ....................................................................... 181
Tabla 81: Presupuesto pasarela de observación y escaleras PTAR-CMQ ........................ 183
xx
Tabla 82: Presupuesto Complementario. ........................................................................... 183
Tabla 83: Presupuesto Global PTAR - CMQ .................................................................... 183
Tabla 84: Formulario de Control PTAR - CMQ. .............................................................. 185
xxi
LISTA DE GRÁFICOS
xxii
RESUMEN
Para lograr aquello, se optó por un muestreo integral compuesto manual por tratarse de una
industria de mataderos, tomando muestras en diferentes puntos en un mismo momento
(muestra integral), y a la vez en un mismo punto en diferentes momentos (muestra
compuesta); posteriormente dichas muestras fueron analizadas en el laboratorio de
Facultad de Ciencias Químicas; con los resultados de los parámetros analizados en el
laboratorio se realizó un diseño de la PTAR
Por otra parte los aforos se realizaron 5 días consecutivos, ejecutando un aforo cada 5
minutos, en cada periodo de tiempo de 2 horas, los mismos que fueron tomados al ingreso
del Tamiz o afluente de la PTAR, en el ingreso al Reactor Biológico, y a la salida del
Físico Químico.
xxiii
ABSTRAC
TOPIC: “Hydraulic – Sanitary Evaluation of Wastewater Treatment Plant for the “Camal
Metropolitano de Quito”
Our work prior of titration to obtaining the title of Civil Engineers, is focused on a
technical study, having as main objective to evaluate the operation and performance of the
unitary processes of Wastewater Treatment Plant for the “Camal Metropolitano de Quito”,
through a Hydraulic – Sanitary analysis; within this is set real operating conditions of the
plant, effluent quality, removal efficiency of the parameters established by current
legislation and identify opportunities for system of wastewater treatment of the “ Camal
Metropolitano de Quito”.
Moreover the gaugings were performed on 5 consecutive days, running a capacity every 5
minutes for each time period of 2 hours, the same as they were taken to income Sieve or
affluent of the WWTP, at the entrance to the Biological Reactor, and out of the Physical –
Chemical one.
xxiv
CAPITULO I: GENERALIDADES
1.1.INTRODUCCIÓN.
los recursos naturales ya que estos son afectados por las actividades diarias del ser
cuenta que por nuestra desmedida ambición y beneficio propio estamos agotando los
Toda comunidad genera residuos tanto sólidos como líquidos. A la parte líquida
la población una vez que ha sido contaminada durante los diferentes usos para los
cuales ha sido empleada. Entonces podemos definir al agua residual, como el agua de
pecuario o de otra índole, sea público o privado y que por tal motivo haya sufrido
aguas residuales industriales. Otro problema es que estas aguas, suelen contener
la nuestra, se necesita la evacuación inmediata y sin molestias del agua residual de sus
1
desechos generados por el hombre son descargados a cuerpos de agua, afectando la
para diferentes procesos, es común clasificar a las aguas residuales en dos tipos,
las características de estas aguas residuales cambian de una industria a otra, los
público es decir no ingresan a la planta; por lo que se debe tener en cuenta, qué
contaminantes están presentes en el agua residual, y a qué nivel deben ser eliminados
de cara a la protección del entorno. Por esto, se hará́ un estudio de las condiciones
actuales y los cambios realizados dentro de la PTAR y con ello buscar puntos de
conforma la planta, evaluación hidráulica para conocer los afluentes y efluentes en cada
unidad operativa, diámetros de las tuberías de ingreso y salida de las unidades, estado
Así también realizaremos una evaluación sanitaria que es donde más se centra nuestro
estudio técnico, aquí realizaremos toma de muestras y análisis de DBO, DQO, sólidos
2
volátiles, sustancias tenso activas, aceites y grasas, hierro total; se toma en cuenta estos
parámetros ya que con los mismos fue diseñada la planta, además son básicos y necesarios
para tratar las aguas generadas del proceso de faenamiento en el CMQ, para con ello
norma ambiental vigente, para nuestro proyecto nos enfocaremos en las normas :
1.2.ANTECEDENTES.
3
el agua que se consume proviene generalmente de pozos y agua potable. En los
últimos años, la industria ha mostrado tener diversos problemas ambientales, entre uno
de los principales se encuentra el uso y gestión del agua. Por tanto, el impacto
diariamente grandes cantidades de agua, la misma que proviene de una cisterna ubicada
consecuencia, las leyes del país buscan y exigen a las industrias de este sector y otros
agua para lo cual se cuenta con una serie de parámetros, los mismo que se espera que
hídricos y la agresión ambiental que generan las aguas residuales. Por este motivo, se
calidad del agua de los sistemas naturales es por eso que actualmente el CMQ, cumple
Pichincha, para controlar el proceso de faenamiento de las reses en el CMQ, así como
también, así como también los volúmenes de agua empleados para la limpieza y
procesamiento de la carne.
4
Quito, así como los cambios realizados actualmente dentro de la planta, que también
PTAR, estudio de impacto ambiental del Camal metropolitano de Quito, así también se
mismo el Sector la Ecuatoriana, los que contarán con un sistema de tratamiento óptimo
para este tipo de aguas, cumpliendo con la normativa ambiental vigente, aplicable y
1.4.ALCANCE
5
análisis de parámetros, los cuales puedan determinar condiciones reales, calidad y
Tratamiento de Aguas Residuales, los parámetros analizados son: DBO5, DQO, sólidos
volátiles, sólidos totales, sustancias tenso activas, aceites y grasas, hierro total, basados
cuyos resultados compararlos con los datos proporcionados por la Empresa de Rastro
1.5.OBJETIVOS:
6
- Determinar el nivel de cumplimiento de las normativas ambientales (AAN-MAE
ACUERDO MINISTERIAL 61) y del (DMQ), respecto del efluente tratado dispuesto
1.6.METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
Orejuela S/N y Calle Gral. Ángel Isaac Chiriboga, Barrio La Ecuatoriana, Quito –
Ecuador.
se tiene una idea clara si estos han sido de beneficio para el óptimo funcionamiento de
la PTAR, por lo que se realizará dicho análisis para determinar las condiciones
existentes reales.
Una vez que se definan las condiciones operativas iniciales de los procesos unitarios de
7
1.6.3. Investigación explicativa.
1.7.2. Inductivo-Deductivo.
1.7.3. Hipotético-Deductivo.
una idea clara del por qué se realiza este estudio técnico, se puede definir y comparar
8
Residuales del Camal Metropolitano de Quito, y con ello plantear posibles soluciones
1.7.4. Experimental.
durante 5 días, dichas muestras serán llevadas al laboratorio para su respectivo análisis
1.7.5. Modelación.
medio del cual se evaluará el sistema de tratamiento desde el punto de vista estructural,
9
CAPITULO II: MARCO CONCEPTUAL
AGUAS RESIDALES
comercial, agrícola, pecuario o de otra índole, sea público o privado y que por tal
Es decir las aguas residuales son aquellas aguas que han sido utilizadas en los
desechadas necesitan ser tratadas previamente, de manera tal que puedan ser adecuadas
ALCANTARILLADO
materiales.4
1
(ACUERDO MINISTERIAL No. 028 EL LIBRO VI DEL TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA.;
MINISTERIO DEL AMBIENTE, Febrero 2015, pág. 81)
2
(ACUERDO MINISTERIAL No. 028 EL LIBRO VI DEL TEXTO UNIFICADO DE LEGISLACION SECUNDARIA.;
MINISTERIO DEL AMBIENTE, Febrero 2015, pág. 81)
3
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 20)
4
(Catedra de la Asignatura de "Alcantarillado" - Septimo Nivel; Latorre, 2014, pág. 10)
10
POTENCIAL HIDROGENO (pH)
5
Valor que hace referencia a una escala numérica utilizada para medir la acidez
(entre 0 y 7) o alcalinidad (de 7 a 14) de una sustancia. El valor 7 indica una sustancia
neutra y las agua naturales oscilan entorno a ese punto, con valores de 6,7 a 8,5 su
actividad de los iones hidrogeno en una solución. El pH es importante tanto para las
aguas naturales, potables y residuales ya que la mayor parte de la vida solo puede
de las aguas naturales como de las residuales. El agua residual en una concentración
CONDUCTIVIDAD
El agua pura se comporta como aislante eléctrico, siendo las sustancias en ella
son: cloruro, nitrato, sulfato, fosfato, sodio, magnesio y calcio. En las descargas de
5
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 31)
11
concentración cloro y sulfato, u otros iones. La unidad para medir la conductividad es
TURBIEDAD
variables desde 10 mm hasta 0,1 mm) se pueden asociarse a tres categorías: minerales,
de la luz. La turbidez interfiere con los usos recreativos y el aspecto estético del agua.
SÓLIDOS TOTALES
obtiene del residuo de someter al agua a un proceso de evaporación entre 103 y 105⁰C.
6
(Análisis y Evaluación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de una Industria Textil; Llive &
Carrillo, Diciembre de 2012, pág. 8)
7
(Calidad del Agua; González, 2011, pág. 48)
8
(Biblioteca Virtual, eumed.net; Severiche & Sierra, 2013, pág. 38)
12
SÓLIDOS SEDIMENTABLES
SÓLIDOS SUSPENDIDOS
TEMPERATURA
11
La temperatura de las aguas residuales es importante a causa de sus efectos
9
(Análisis y Evaluación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de una Industria Textil; Llive &
Carrillo, Diciembre de 2012, pág. 7)
10
(Análisis y Evaluación de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de una Industria Textil; Llive &
Carrillo, Diciembre de 2012, pág. 7)
11
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 28)
13
MATERIA ORGÁNICA
valora mediante el parámetro carbono orgánico total (TOC, total organic carbon). La
oxígeno y nitrógeno (CHON); con las proteínas (40 – 60%), carbohidratos (25 – 50%),
grasas y aceites (10%) como los grupos principales. Las altas concentraciones de
materia orgánica en el agua se miden con diferentes tipos de ensayos. Los compuestos
ebullición por debajo de los 100°C, y/o una presión de vapor mayor que 1 mm Hg a
no tratadas.
Los compuestos orgánicos volátiles son de gran importancia por una serie de razones:
12
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 29)
13
(http://cidta.usal.es/cursos/ETAP/modulos/libros/Caracteristicas.PDF; s.f.)
14
- Contribuyen al aumento de hidrocarburos reactivos en la atmósfera, lo cual puede
cabecera de planta, tiene especial importancia por cuanto puede afectar directamente a
tratamiento.
demanda de oxígeno de una cierta agua, depende del oxígeno disuelto utilizado por los
orgánico y de saber con qué rapidez este material va a ser metabolizado por las
14
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 38).
15
analizar. Este pequeño volumen debe ser representativo del total de la muestra, por lo
para oxidar toda la materia orgánica y oxidable presente en un agua residual. Es por
parámetro a controlar dentro de las distintas normativas de vertidos y que nos da una
La Demanda Química de Oxígeno (DQO) está basada en el hecho que todos los
Por este motivo, los valores de la DQO son mayores que los valores
industriales.
HIERRO
16
La presencia del hierro en el agua provoca precipitación y coloración no
deseada. En el caso del hierro, el oxígeno es el medio más efectivo, pero la reacción es
lenta si se realiza a pH bajo debido al bajo potencial de oxidación del aire. Por tanto si
los ensayos demuestran que el pH es acido aun después de la reacción, conviene añadir
15
(Estacion Depuradora de Aguas Residuales; Cerezo, Jose; Castro, Antonio, Junio 2015, pág. 39)
16
(Grupo de Fisicoquímica de Procesos Industriales y Medioambientale; Ernesto, Febrero, 2008, págs.
49,50)
16
un neutralizante tal como la cal, después de 15 min de aireación, un contenido de
precipitan por simple oxidación. Hay que acudir entonces a un proceso de coagulación.
RUMINAL
17
El contenido ruminal es un producto obtenido de la matanza del ganado y
momento del sacrificio. Es una mezcla de material no digerido que tiene la consistencia
de una papilla, con un color amarillo verdoso y un olor característico muy intenso
FAENAMIENTO
faenamiento se debe llevar a cabo siguiendo las normas sanitarias que fije el
establecimiento (matadero).” 18
NITRIFICACIÓN
19
La nitrificación es el proceso en el que el nitrógeno orgánico y amoniacal se
las llevan a cabo bacterias muy especializadas, diferentes de aquellas que se encargan
17
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993, pág. 15)
18
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993, pág. 16)
19
(Ingeniería de aguas residuales; Leon & Suematsu, 2000, págs. 2,3)
17
de degradar la materia orgánica del medio. Este tipo de bacterias, se reproducen más
principalmente del amoniaco. Este proceso se realiza en dos etapas, en el que toman
llevan a cabo se les llama bacterias nitrificantes. Estos organismos suelen estar
presentes en todos los procesos aerobios de tratamiento biológico pero su número suele
18
METALES PESADOS
20
Constituye una parte importante de las muchas aguas. Entre los metales que
Cobre, Hierro, Mercurio y Cadmio. Los metales pesados son, frecuentemente añadidos
indican evitar cantidades excesivas, necesitando controlar y medir las cantidades en las
OXÍGENO DISUELTO
21
El oxígeno disuelto puede indicar el grado de frescura de esta agua, como
Se considera, junto a los análisis de la DBO, la determinación más significativa para los
líquidos residuales y para las aguas receptoras. Entre otras cosas, indica el grado de
19
temperatura, la presión y la salinidad afectan la capacidad del agua para disolver el
agua.
MICROORGANISMOS
22
La gran mayoría de los microorganismos son completamente inocuos y muchos
de ellos son de gran valor industrial, médico, económico etc.; sin embargo, hay un
pequeño grupo que son patógenos al hombre, en este grupo se encuentran bacterias,
el agua. Los gérmenes patógenos que con más frecuencia son propagados por el agua se
heces fecales.
COLIFORMES FECALES
23
A este grupo pertenecen los coliformes que son de origen fecal, e incluyen a
22
(APOYO DIDACTICO EN LA ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PLANTAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ayala, Fanola, & Gonzales, Junio, 2008, pág. 38)
23
(APOYO DIDACTICO EN LA ENSEÑANZA – APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PLANTAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ayala, Fanola, & Gonzales, Junio, 2008, pág. 40)
20
procedente del hombre o de los animales de sangre caliente; sin embargo, mediante esta
virus o protozoos es limitada, pues ellos son menos resistentes a la desinfección que los
virus o los quistes de protozoos. Ellos tienen como inconveniente que bajo condiciones
TRATAMIENTO AEROBIO
24
La digestión aeróbica representa un tratamiento biológico de las aguas
etapa primaria del tratamiento, los tratamientos aeróbicos se utilizan para descomponer
molecular para descomponer las sustancias orgánicas presentes en las aguas residuales.
del agua que consta de múltiples etapas. Esta tecnología no se limita únicamente a su
uso en la etapa intermedia del proceso; también se la puede utilizar para lograr agua
24
(Ingeniería de aguas residuales; Leon & Suematsu, 2000, pág. 6)
21
LODO ACTIVO
25
Los lodos activados son lodos sedimentados de las aguas residuales crudas
olor a tierra húmeda y mohosa cuando está en circulación en los estanques de aireación.
lodos activados el retorno de lodos y la aireación proveen los dos medios a través de los
25
("Aguas Residuales: Reuso y Tratamiento. Lagunas de estabilizacion: una opcion para Latinoamerica".;
Sorrequieta, Junio 2004, pág. 25)
22
CAPITULO III: DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS
PROCESOS UNITARIOS DE LA PLANTA DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO.
su artículo 119, disponía que las instituciones del sector público, sus organismos y
consecución del bien común; norma constitucional que motivó con fecha 11 de marzo
Mediante oficio No. 035 EMR-Q del 28 de enero del 2003, el ing. Juan Martínez
23
Empresa Metropolitana de Agua Potable de Quito, la información técnica relativa a la
del referido contrato. El 22 de agosto de 2003 se iniciaron los trabajos de obra civil. El
24
3.2. PARAMETROS DE DISEÑO
Los siguientes son los parámetros básicos en función de los cuales se determinó
PARAMETRO VALOR
pH 7,5 – 8.6
25
3.4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO
tiene un sistema de lodos activados convencional, mezcla completa; recibe las aguas
residuales provenientes de los corrales, naves de faenamiento, entre otras. El agua residual
Tamiz
Tanque de homogenización.
Reactor biológico.
Sedimentador secundario.
Recirculación de lodos.
Filtración
ESTABILIZACIÓN DE LODOS
Digestor Aerobio.
26
Con el esquema descrito anteriormente, venía funcionando la PTAR-CMQ, “en noviembre
Tamiz: Esta es una unidad de paso, existe la estructura, no cumple con su función de
diseño en su totalidad.
Tanque de homogenización 1.
Reactor biológico
Sedimentador secundario.
Recirculación de lodos.
Filtración
26
(Visita Tecnica PTARCMQ; Ing. Endara, 2015)
27
ESTABILIZACIÓN DE LODOS
Digestor Aerobio.
homogenización27.
SEPARADOR DE SÓLIDOS
de conseguir una separación de alta capacidad en mallas finas. El líquido se alimenta o por
una cesta de malla cilíndrica donde un conjunto de palas giratorias ayudan al líquido a
impulsoras.
27
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez
Gutierrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 22)
28
(Interempresas net; https://www.interempresas.net/Quimica/FeriaVirtual/Producto-Descolmatado-
ultrasonico-de-mallas-Russell-Vibrasonic-Deblinding-System-63091.html, s.f., pág. 33)
28
Se puede controlar la producción y el grado de sequedad de los sólidos con la caja de
cambios de velocidad variable opcional y el ajuste del ángulo de inclinación del cuerpo del
separador.
Las aguas residuales ingresan a la PTAR a través de una tubería de PVC 12” de
diámetro, pasan por el tamiz existente para la separación de sólidos gruesos (piedras,
Biológico.
impedir el paso de elementos extraños que dificulte la aspiración del agua residual esto
se lo hace en el Tamiz.
29
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19)
29
El separado de sólidos tiene como función separar las aguas residuales en dos
fases líquido y sólido. Basado en la diferencia de densidad del agua y los sólidos
fuerzas centrífugas.
resistencia, que está protegido contra la abrasión y oxidación, los mismos que
“El separador de sólidos cuenta con un motor de 5.5 HP por unidad, tiene un
orgánica, los sólidos de gran tamaño como son: carne, viseras, tripas, piedras, sogas,
tubería de PVC de alta presión de 5 ½” de diámetro color gris, para continuar con el
tornillo sinfín de acero inoxidable (Tipo 304) de alta resistencia a esfuerzos mecánicos
homogenización 1.
30
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19)
30
31
El separador de sólidos obtiene hasta un 30% de humedad en los residuos, esto
TAMIZ
Es una operación en la que se eliminan los sólidos de mayor tamaño del agua
residual. El agua residual pasa por rejas o tamices y tiene como objetivo separar todos
que recibe el agua residual, el efluente producto del faenamiento de ganado Ovino, Bovino
31
(Visita Tecnica PTARCMQ; Ing. Endara, 2015)
32
(DISEÑO DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO SANITARIO PARA LAS ALDEAS LOS BORDOS Y EL ARCO,
MUNICIPIO DE TECULUTÁN, ZAPACA; Armando Fuentes, 2003, pág. 55)
31
y Porcino es trasladado a la Planta de Tratamiento de aguas residuales por una tubería de
PVC de alta presión con un diámetro de 12”, ingresa por gravedad al sistema de Tamizado
El mismo que consta de una armadura metálica de acero inoxidable que tiene una
recolección de sólidos con un ancho de 1.30 m y una altura de 0.50 m, la misma que fue
retirada de esta unidad; así también posee un tamiz estático de un haz de luz de 0.75 mm
TANQUES DE HOMOGENIZACIÓN
por la que los tanques de homogenización son opción para superar esta dificultad
generando así efluentes constantes, además; reduce el tamaño y los costos de las unidades
de tratamiento.
características del agua residual e igualación cuando se requiere regular el flujo o caudal,
33
(Manejo de Aguas Residuales en Pequeñas Comunidades; Goméz Rendón , 2012, pág. 77)
32
Ilustración 5: Tanque de Homogenizacion 2.
alta de 2,0m y profundidad baja de 2,50m con una pendiente del 2% en la base.
Biológico, tiene una capacidad de 180 m3, el agua residual que ingresa a este tanque
por una tubería de PVC de alta presión de 8” de diámetro, es absorbida mediante una
m3/h, en el separador de sólidos se separa la parte sólida y liquida, pasando esta última
recubiertas con geo membrana, tiene un volumen de 600 m3, “el agua residual es
diámetro color verde, mediante una bomba sumergible que tiene una potencia de 2 HP
34
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 19)
33
3.5.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO (BIOLOGICO)
biológicos y/o químicos. Los procesos biológicos se usan prácticamente en todos los
sistemas municipales.
Estos procedimientos facilitan que las bacterias digieran la materia orgánica que
llevan las aguas residuales. Se suele hacer llevando el efluente que sale del tratamiento
primario a tanques en los que se mezcla con agua cargada de lodos activos. Estos
REACTOR BIOLÓGICO
35
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 411)
36
(EVALUACIONDE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE MITIGACION, DERIVADOS DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO; Cantos Cantos & Erazo Acosta, 2008, pág. 58)
34
Ilustración 6: Reactor Biológico Aerobio.
ingresa al reactor biológico, por una tubería de acero galvanizado de 3 ½ “de diámetro
color verde y una bomba sumergible. El reactor biológico, es de acero al carbón, tiene
presentes en el reactor biológico y propios del agua residual del Camal Metropolitano
alta tasa de burbuja fina, con una potencia de 20 HP con capacidad de 60 lb/h de
oxígeno, y los blowers con una potencia de 2 HP” 37, los mismos que están ubicados
35
de burbuja fina y gruesa, a la vez provocan una mezcla completa para mantener las
disuelto en el Reactor.
En este tanque se controlan una serie de parámetros físicos tales como Oxígeno
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
con sección en forma de cono, conocidos como sedimentadores secundarios, en los que
Una parte de los lodos son devueltos al reactor biológico (recirculación de lodos),
para que haya mayor oxidación de la materia orgánica y mantenga una relación
36
Los lodos en exceso son purgados, estos tienen alto contenido de materia
ser tratado por lo que no pueden tener una disposición final directa38.
vasos comunicantes por medio de dos tuberías de 5” de diámetro color celeste, pasa al
forma circular cónica con un diámetro de 7,50 m, profundidad recta del agua de 3,0 m y
una altura total de 3,70 m, con una capacidad de 120 m3, está compuesto por un sistema
de 8.70 por 9.10 m y se sujeta a la misma por varios pernos de anclaje de 12.7 mm
38
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez, Alba B., & Vázquez
González, 2003, pág. 134)
37
Además esta unidad está conformada por una tolva de alimentación central con
ingreso del agua proveniente del reactor biológico, como resultado del metabolismo las
materia en suspensión como grasas y aceites, espumas y material biológico que tienden
a subir a la superficie por ello cuenta con dos blowers o sopladores tipo anillo y tres
skimmers que actúan como desnatadores trasladando este material al reactor biológico.
tuberías adecuadas para realizar este proceso, el agua clarificada pasa al canal de
Los lodos sedimentados en el cono inferior, una parte son llevados a la tina de
lodos para luego ser recirculados al reactor biológico (caudal de recirculación); esto se
38
RECIRCULACIÓN DE LODOS
la materia, una parte se recircula al Reactor Biológico para que digieran nuevamente a
gravedad hacia un tanque de recirculación de lodos, para el retorno del lodo al reactor
color roja, este tanque tiene una capacidad de 6 m3, con una altura de 2 m por 3 m de
39
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez
Gutierrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 35)
39
“El tanque de recirculación de lodos es de hormigón armado está enterrado,
cuenta con dos bombas sumergibles con una potencia de 2 HP cada una y capacidad de
Tanto la recirculación como la purga de los lodos está sujeta a los ensayos de
TANQUE FÍSICO-QUÍMICO
químicos para una mayor remoción de materia orgánica residual y aquellas otras
40
(Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 20)
41
(http://www.cyclusid.com/tecnologias-aguas-residuales/tratamiento-aguas/tratamiento-terciario/;
Cyclus, s.f.)
40
En la PTAR el agua clarificada que sale del sedimentador, es enviada por
dividida en dos cámaras, la cámara uno tiene de largo 4 m, ancho 3,40 m y de 2,40 m
de alto, y la cámara dos tiene de largo 1,40 m, ancho 3,40 m y de 2,40 m de alto.
calidad del efluente final. La formación de floculos de mayor tamaño se produce por
turbulencia moderada. La agitación no debe ser muy fuerte, puesto que la cohesión de
de lodos.
cuya presentación es granular, el cual es diluido en agua para ser agregado a través de
una bomba dosificadora con una potencia de 1HP, esto se lo realiza las 24 horas del
día.
42
(Proceso de Tratamiento de PTAR-CMQ; Enriquez Pinos, 2013, pág. 4)
41
FILTRACIÓN
haya sido muy eficiente, ya que es necesario retener cualquier partícula que se haya
es un líquido y forma una suspensión con el sólido. Esta separación se hace a través de
filtros rápidos a presión (2 unidades) con la ayuda de dos bombas centrifugas con una
capacidad de 0.566 m3 cada uno. Cada filtro tiene como lecho filtrante de multicapas
con andrasita, ceolita, arena de cuarzo y grava gruesa tipo piedra, en el filtro se retiene
43
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 472)
44
(Proceso de Tratamiento de PTAR-CMQ; Enriquez Pinos, 2013, pág. 5)
42
filtrada es descargada al sistema de alcantarillado. Los filtros cuentan con tuberías de
alcantarillado público.
Conforme pasa agua a través de los filtros de arena a presión, los mismos se van
los filtros, para lo cual se hace un retro lavado por un tiempo de al menos 15 minutos,
una vez que los filtros se los retro lavan, la bomba vuelve a descargar normalmente el
caudal regular, este proceso se lleva a cabo mediante tuberías de acero galvanizado de 3
Los filtros funcionan con una presión óptima de 15 PSI, y para el retro lavado la
presión óptima será de 18 PSI, las cuales son controladas por un manómetro.
DIGESTOR AEROBIO
de desecho del fondo del sedimentador secundario. El lodo se sujeta a una aireación
prolongada para pasar por respiración endógena y con eso se auto – estabiliza. El lodo
estabilizado no tiene ningún olor residual y puede disponerse fuera, llevados lejos en
45
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez
Gutierrez & Pérez Olmo, 2007, pág. 167)
43
Ilustración 11: Digestor Aerobio.
Los métodos, cada vez menos usados, de digestión aerobia operan a temperaturas
gran medida por el origen de los lodos, correspondiendo los tiempos más reducidos a la
largo de 7.20m, ancho 3,20m y una altura de 2,20m, aquí se trata el lodo aeróbicamente
44
3.6. TRANSMISORES Y SENSORES DE NIVEL.
En la PTAR CMQ, todas las unidades cuentan con un sensor de nivel, los mismos
que envían una señal indicando la altura en la que se encuentra el agua residual o el
lodo dependiendo del proceso, luego esta señal se recepta por un transmisor que se
45
Ilustración 14: Tablero Eléctrico.
Fuente: Autores 2016.
46
CAPITULO IV: ANÁLISIS DE RESULTADOS DE ENSAYOS
Y PRUEBAS EN LOS PROCESOS UNITARIOS.
4.1. MUESTREO
adecuados en cada una de las unidades operativas, se optó por un muestreo integral
llevarían las muestras para su respectivo análisis de los parámetros establecidos, así
variación horaria de su caudal, por tal razón son muy utilizadas en el monitoreo de ríos,
momentos (muestra compuesta) de forma manual, esto por las variaciones horarias de
46
(MANUAL DE TECNICAS ANALITICAS PARA LA DETERMINACION DE PARAMETROS FISICOQUIMICOS Y
CONTAMINANTES MARINOS, pág. 45; COSTERAS, 2003, pág. 45)
47
simultaneas en cada unidad operativa, para lo cual en un recipiente plástico de 1 litro de
capacidad se tomaba 800 ml, en el punto e instante determinado para cada unidad
operativa, esto se lo realizó durante 3 días; lunes, jueves y viernes, 5 veces al día en
recipiente de 5 litros de capacidad, para que al final del día la muestra homogenizada
de muestra requerido, que estén fabricados en material inerte, de manera que no aporten
ningún tipo de contaminación al agua que se está monitoreando. Los más comunes son:
ancha para la recolección directa desde el agua residual, cuando el flujo es accesible al
influencia con el medio ambiente y no alterar las condiciones normales del agua
residual.
47
(Manual Operativo de la Norma de Muestreo de Aguas Residuales ; Chile, Octubre 2010, pág. 18)
48
Los envases vidrio ámbar y envases plásticos, se lavaron con agua destilada para
Además se contó con una nevera portátil (cooler) con hielo, para garantizar la
Jueves 04 de febrero del 2016, y Viernes 05 de febrero del 2016, 5 veces al día en
intervalos de 2 horas, cada alícuota de muestra recogida fue de 800 ml, para completar
un volumen total al final del día de 2 litros; obteniendo finalmente una muestra
compuesta.
Por otra parte los aforos se realizaron 5 días consecutivos, iniciando el Lunes 01
de febrero de 2016 hasta el viernes 05 de febrero del 2016, ejecutando un aforo cada 5
minutos, en cada periodo de tiempo de 2 horas, los mismos que fueron tomados al
salida del Físico Químico, se consideró estas unidades ya que las otras faltantes no
Se aclara que la hora de inicio del muestreo y aforos varía dependiendo de los
días de mayor o menor producción; es así que los días Lunes, miércoles y viernes de
mayor producción se inició a las 5:30 de la mañana hasta las 14:30 de la tarde, y los
días Martes y jueves de menor producción se inició a las 7:30 de la mañana hasta las
14:30 de la tarde.
de vidrio ámbar, etiquetados previamente y ubicados en una nevera portátil con hielo
49
El formato de las etiquetas para el proceso de toma de muestras fue el siguiente:
# DE MUESTRA: Dia 1
UBICACION: PTARCMQ
PROCEDENCIA: Ingreso T.H
NOMBRE DEL MUESTREADOR PTARCMQ
TEMPERATURA AMBIENTE:
CONDICIONES AMBIENTALES:
RESPONSIBLE DE LA MUESTRA: LLUMA JULIO - GEOVANNY MENDOZA
FECHA DEL MUESTREO:
HORA DEL MUESTREO: 5:00 am - 14:30 pm DIA ( ) NOCHE ( )
50
Formato de etiqueta para jarras:
características del efluente total que se descarga por el conducto que se muestrea,
Las muestras convienen recogerse con sumo cuidado, si se quiere controlar las
características del agua residual, ya que los vertidos difieren según la hora del día. Por
residual, se pueden recoger muestras compuestas a lo largo del día y luego analizarlas,
para tener una idea global de la carga contaminante. Si se quieren conocer las cargas
contaminantes puntuales, se puede recoger una muestra simple a una hora del día donde
muestras.
48
(MANUAL DE TECNICAS ANALITICAS PARA LA DETERMINACION DE PARAMETROS FISICOQUIMICOS Y
CONTAMINANTES MARINOS; COSTERAS, 2003, pág. 33)
51
Al final de la jornada de muestreo es decir a las 2:30 de la tarde, las alícuotas
recogidas en los baldes de 5 litros para cada unidad operativa fueron homogenizadas,
para después por medio de un embudo plástico colocar 2 litros de muestra en el envase
plástico y un litro en el envase de vidrio ámbar, posterior a ellos dichos envases fueron
de la PTAR en un frasco plástico esterilizado, esto se lo realizo una vez al día durante
muestra, ubicación, procedencia que se tomó la muestra, fecha, hora de inicio, hora
Existen parámetros que varían con el tiempo por lo que si no pueden evaluarse in
situ, deben preservarse mediante aditivos. Los aditivos varían según el compuesto
especifico a determinar por lo que puede ser necesario tomar varias muestras, en
nuestro caso no se utilizó ningún tipo de aditivo para la conservación de las muestras ya
que el tiempo transcurrido desde la toma hasta el traslado al laboratorio fue mínimo al
Para los parámetros físico-químicos como son: DBO, DQB, sólidos totales, hierro
total y sólidos volátiles, se utilizó envases plásticos con una capacidad de 2 litros, esto
53
realizaron los análisis, mientras que para los parámetros: detergentes, aceites y grasas
indicados
CAUDAL:
La información de caudales se lo hace mediante el aforo indicado anteriormente y
54
Tabla 2: Registro de caudales promedio horario que ingresan a la PTAR día de menor
faenamiento. (Jueves 04 – 02 – 2016).
HORA CAUDAL
h m3/h
7:30 2,83
8:30 12,08
10:00 18,41
12:30 25,28
14:30 1,62
25 25,28
20
CAUDAL (m3/h)
18,41
15
12,08
10
5
2,83
1,62
0
7:30 8:30 10:00 12:30 14:30
HORAS (h)
55
Tabla 3: Registro de caudales promedio horario que ingresan a la PTAR día de mayor
faenamiento. (Viernes 05 – 02 – 2016).
HORA CAUDAL
h m3/h
7:30 19,66
8:30 36,82
10:00 44,81
12:30 30,04
14:30 1,44
44,81
40
36,82
CAUDAL (m3/h)
30 30,04
20 19,66
10
0 1,44
7:30 8:30 10:00 12:30 14:30
HORAS (h)
56
Tabla 4: Registro de caudales promedios diario que ingresan a la PTAR (semana del 1 de febrero
al 5 de febrero).
CAUDAL
DIAS FECHA OLOR COLOR
l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol roja 4,994 17,979
MARTES 2 febrero/2016 estiércol roja 1,983 7,1381
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol roja 4,344 15,640
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 2,957 10,646
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 6,724 24,208
Fuente: Autores
REGISTRO 2016
DE CAUDALES PROMEDIOS DIARIO QUE INGRESAN A LA
PTAR (SEMANA DEL 1 DE FEBRERO AL 5 DE FEBRERO )
30
25
24,21
20
CAUDAL (m3/h)
17,98
15 15,64
15.122
10 10,65
7,13
5
0
LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
DIAS
57
4.1.7. PARAMETROS MEDIDOS IN SITU
Los parámetros de pH, temperatura, sedimentación de lodos, oxígeno disuelto,
fueron medidos en campo por un equipo multi paramétrico portátil HANNA – HI9829
SEDIMENTACION OXIGENO
DIA TEMPERATURA pH
DE SÓLIDOS DISUELTO
°C mg/l mg/l
LUNES 23.13 7.30 600 0,67
MARTES 23,00 7.33 700 0,71
MIERCOLES 23,47 7.20 675 1,24
JUEVES 23,00 7.30 750 0,81
VIERNES 23,00 7.30 800 0,89
REGISTRO DE TEMPERATURA
23,7
23,5
23,47
TEMPERATURA (ºC)
23,3
23,1 23,13
23,00 23,00 23,00
22,9
22,7
22,5
LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
DIAS
58
REGISTRO DE pH
9
5
LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
DIAS
La norma Municipal que regula las descargas de aguas residuales generadas por
de la siguiente manera:
recolectaron alícuotas de muestra (800 ml) 5 veces al día cada dos horas desde las 5:30
a 14:30 para los días de mayor producción (lunes, miércoles y viernes) y de 7:30 a
59
Análisis Microbiológico.- Se realizó un muestreo integral simple diario una sola
vez en el día a las 11:30 a.m., donde se recolectaron muestras puntuales en el Tamiz o
anteriormente se realizaron 3 días, lunes 1 de febrero del 2016, jueves 4 de febrero del
2016 y viernes 5 de febrero del 2016, el día lunes se analizó los siguientes parámetros:
Mientras que el día jueves y viernes solo se analizó los parámetros DBO5, DQO y
días ya que con los resultados obtenidos del día lunes dichos valores estaban bajo las
normas ambientales tanto del (AAN-MAE) como del (DMQ). Por tal motivo solo se
enfatizó en el análisis de eso tres únicos parámetros, que son necesarios para la
operativa.
60
4.2.1.1. TRATAMIENTO PRIMARIO
TAMIZ
como los demás parámetros tomados en cuenta en las otras unidades operativas, ya que
SEPARADOR DE SÓLIDOS.
AGUAS Y SUELOS
% 42,21
Humedad
61
TANQUE DE HOMOGENIZACIÓN 1.
62
4.2.1.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO.
REACTOR BIOLÓGICO.
63
Continuación Tabla 8
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 706
SEDIMENTADOR SECUNDARIO.
64
Continuación Tabla 9
DIA 3 (Viernes 05/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 349
65
Continuación Tabla 10
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 349
DBO5 mgO2/l 23
DQO mgO2/l 95
SÓLIDOS TOTALES mg/l 588
HIERRO TOTAL mg/l 0.85
SÓLIDOS VOLÁLITES mg/l 330
66
Continuación tabla 11.
DIA 2 (Jueves 04/02/2016)
PARÁMETRO UNIDADES RESULTADOS
DBO5 mgO2/l 39
DBO5 mgO2/l 35
67
Tabla 14: Análisis Microbiológico Separador de Sólidos PTAR.
SEPARADOR DE
DIA PARÁMETRO UNIDAD
SÓLIDOS
INDICE DE
Miércoles 1,1x107 COLIFORMES NMP/100 ml
FECALES
Fuente: (Gestion de Lodos; Simbaña & Chango, 2016, pág. 64)
4.3. NORMATIVIDAD ECUATORIANA EN MATERIA DE AGUAS
RESIDUALES
Capitulo Cuarto
Régimen de Competencias
para otras redes de agua, logrando mantener un ambiente sano conservando la calidad
del agua
68
Anexo 1 DEL LIBRO VI DEL TULSMA - NORMA DE CALIDAD AMBIENTAL Y
CAPITULO 5. DESARROLLO
69
Continuación Tabla 15
Parámetros Expresado como Unidad Límite máximo permisible
Hidrocarburos Totales de
TPH mg/l 20
Petróleo
Manganeso total Mn mg/l 10,0
Materia flotante Visible Ausencia
Mercurio (total) Hg mg/l 0,01
Níquel Ni mg/l 2,0
Nitrógeno Total Kjeldahl N mg/l 40
Plata Ag mg/l 0,5
Plomo Pb mg/l 0,5
Potencial de hidrógeno pH 6-9
Sólidos Sedimentables ml/l 20
Sólidos Suspendidos Totales mg/l 220
Sólidos totales mg/l 1 600
Selenio Se mg/l 0,5
Sulfatos SO4= mg/l 400
Sulfuros S mg/l 1,0
o
Temperatura C < 40
Sustancias activas
Tensoactivos al azul de mg/l 2,0
metileno
Tricloroetileno Tricloroetileno mg/l 1,0
Tetracloruro de
Tetracloruro de carbono mg/l 1,0
carbono
Sulfuros S mg/l 1,0
Concentración de
Compuestos organoclorados
organoclorados mg/l 0,05
(totales)
totales.
Concentración de
Organofosforados organofosforados y mg/l 0,1
carbonatos totales.
Zinc Zn mg/l 10
70
Art.103.Se prohíbe a toda persona, natural o jurídica, descargar o depositar aguas
agropecuarias.
En las normas IEOS constan de varias partes en donde se trata desde definición
acerca de los requisitos para el diseño de los equipos a emplearse en el sistema; entre
y se asignó la rectoría del sector al MIDUVI, por lo que el IEOS se fusionó con el
MIDUVI.21 De manera que actualmente usa los datos establecidos inicialmente en las
normas IEOS.
71
sedimentos y los lodos hace mención acerca de lineamientos específicos al momento de
muestras para los diferentes parámetros, ya que, de los resultados de los análisis de las
72
Continuación Tabla 16
EXPRESADO
PARAMETRO UNIDAD LIMITE MAXIMO PERMISIBLE
COMO
CIANURO CN(-) mg/l 1 0.1
Remocion >
COLIFORMES FECALES MNP/100ml -
99% (2)
COBRE Cu mg/l 1 1
CROMO
Cr(-6) mg/l 0.5 0.5
HEXAVALENTE
COMPUESTOS Expresado
mg/l 0.2 0.2
FENOLICOS como fenol
Inapreciable
unidades
COLOR REAL Color Real - en dilucion:
de color
1/20 (3)
FOSOFORO TOTAL P mg/l 15 10
HIDROCARBUROS
TPH mg/l 20 20
TOTALES
MATERIA FLOTANTE Visible - Ausencia Ausencia
MANGANESO Mn mg/l 10 2
MERCURIO (TOTAL) Hg mg/l 0.01 0.005
NIQUEL Ni mg/l 2 2
ORGANOCLORADOS
Concentracion mg/l 0.05 0.05
TOTALES
ORGANOFOSFORADOS
Concentracion mg/l 0.1 0.1
TOTALES
PLOMO Pb mg/l 0.5 0.2
POTENCIAL DE
PH 5-9 5-9
HIDROGENO
SOLIDOS
- mg/l 10 1
SEDIMENTABLES
SULFUROS S mg/l 1 0.5
SULFATOS SO4 mg/l 400 1000
TEMPERATURA - ºC <40 <35
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0.5 0.5
ZINC Zn mg/l 2 2
Fuente: ORDENANZA MUNICIPAL N° 213 CODIFICACIÓN DEL TITULO V “DE LA
PREVENSION Y CONTROL DEL MEDIO AMBIENTE”
73
(1) Caudal Promedio horario del sistema de alcantarillado
(2) Los regulados con descargas de coliformes fecales menores de 3000 quedan exentos de
tratamiento.
En la primera columna de la Tabla 17, los cuadros de color verde son los
Tanque Físico – Químico o efluente final, aclarando que para la DBO5, DQO y
cumple, NC = no cumple).
74
Tabla 17: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ
RESULTA
LIMITE MAXIMO DOS A.A.M-
D.M.Q
PERMISIBLE SEMANA MAE
DEL 01
EXPRESADO AL 05 DE
PARAMETRO COMO
UNIDAD
FEBRERO
A.A.M- DEL 2016
D.M.Q C NC C NC
MAE EN LA
PTARCM
Q
ACEITES Y
AyG mg/l 50 70 24 • •
GRASAS
DEMANDA
BIOQUIMICA DE
D.B.O 5 mg/l 120 250 32,33 • •
OIXGENO (5
DIAS)
DEMANDA
QUIMICA DE D.Q.O mg/l 240 500 113,67 • •
OXIGENO
SOLIDOS
- mg/l - 1600 588 - - •
TOTALES
OXIGENO
O.D mg/l - 0,97 - -
DISUELTO
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 0,85 - - •
POTENCIAL DE
pH - 5-9 6-9 7,3 • •
HIDROGENO
TEMPERATURA - ºC <40 <40 29,9 • •
TURBIEDAD - NTU <40 - 26,35 • - -
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0,5 2 0,056 • •
75
Tabla 18: Comparación parámetros analizados entre la norma AAM-MAE y DMQ.
(Datos históricos Febrero 2015 PTAR- CMQ)
LIMITE
RESULTADOS A.A..M -
MAXIMO DMQ
EXPRESADO (FEBRERO M.A.E
PARAMETRO UNIDAD PERMISIBLE
COMO 2015 -
A.A.M- 27/02/2015)
D.M.Q C NC C NC
MAE
ACEITES Y
AyG mg/l 50 70 5,7 • •
GRASAS
DEMANDA
BIOQUIMICA
D.B.O 5 mg/l 120 250 170 • •
DE OIXGENO (5
DIAS)
SOLIDOS
- mg/l - 1600 - - - - -
TOTALES
OXIGENO
O.D mg/l - - - - - -
DISUELTO
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL DE
pH - 5-9 6-9 7,7 • •
HIDROGENO
DEMANDA
BIOQUIMICA
D.B.O 5 mg/l 120 250 170 • •
DE OIXGENO (5
DIAS)
DEMANDA
QUIMICA DE D.Q.O mg/l 240 500 350 • •
OXIGENO
76
Continuación Tabla 19.
LIMITE
RESULTADO A.A..M -
MAXIMO DMQ
EXPRESADO S (MAYO M.A.E
PARAMETRO UNIDAD PERMISIBLE
COMO 2015 -
A.A.M 22/05/2015)
D.M.Q C NC C NC
-MAE
SOLIDOS
- mg/l - 1600 - - - - -
TOTALES
OXIGENO
O.D mg/l - - - - - -
DISUELTO
HIERRO TOTAL Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL DE
pH - 5-9 6-9 7,4 • •
HIDROGENO
TEMPERATURA - ºC <40 <40 20,6 • •
TURBIEDAD - NTU <40 - 39,3 • - -
TENSOACTIVOS MBAS (4) mg/l 0,5 2 0,191 • •
LIMITE
RESULTADOS A.A..M
MAXIMO DMQ
EXPRESADO UNIDA (NOVIEMBRE - M.A.E
PARAMETRO PERMISIBLE
COMO D 2015 -
A.A.M 20/11/2015)
D.M.Q C NC C NC
-MAE
ACEITES Y
AyG mg/l 50 70 1,8 • •
GRASAS
DEMANDA
BIOQUIMICA
D.B.O 5 mg/l 120 250 558 • •
DE OIXGENO
(5 DIAS)
DEMANDA
QUIMICA DE D.Q.O mg/l 240 500 992 • •
OXIGENO
SOLIDOS
TOTALES
- mg/l - 1600 - - - - -
OXIGENO
DISUELTO
O.D mg/l - - - - - -
HIERRO
TOTAL
Fe mg/l - 25 - - - - -
POTENCIAL
DE pH - 5-9 6-9 7,4 •
HIDROGENO
TEMPERATUR
- ºC <40 <40 23,9 •
A
TURBIEDAD - NTU <40 - 60,2 • - -
TENSOACTIVO
MBAS (4) mg/l 0,5 2 <0,010 • •
S
La
Tabla 18, Tabla 19, Tabla 20 y Tabla 21 son registros históricos de parámetros analizados
ciertos parámetros por el mismo hecho que no se contaba de equipos para medir dichos
78
CAPITULO V: EVALUACIÓN Y DIAGNÓSTICO DEL
TRATAMIENTO ACTUAL PARA LA DEPURACIÓN DE
AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO
DE QUITO.
5.1.1. GENERALIDADES
Los mataderos, las plantas de procesamiento de carne y las industrias asociadas a
mataderos son las aguas de lavado y las aguas provenientes de los procesos de
animales.
mataderos que incluyen heces y orina, sangre, pelusa, lavazas, residuos de la carne y
grasas de las canales, alimentos no digeridos por los intestinos, las tripas de los
despojos.
posteriori en la planta y su descarga final aumenta los gastos generales, por lo que
79
resulta esencial que se utilice el volumen mínimo de agua necesario para alcanzar unas
Los corrales o establos anexos a los mataderos suelen estar dotados de canales de
desbordamientos de los depósitos, excrementos líquidos y las aguas para lavar los
estiércol al sumidero. 49
frecuencia de los lavados, así como el grado en que los materiales de paja de las camas
orgánica en las aguas residuales descargadas. Los excrementos se deben recoger secos
en los mataderos propiamente dichos a los que se añade quizá las operaciones de
matadero. Conviene repetir que con la limpieza inicial en seco de los corrales en ciertos
49
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993, pág. 67)
50
(file:///C:/Users/julio/Downloads/4885-16554-1-PB.pdf, 2008; pág. 32)
80
Piso de los locales de matanza: Muchos mataderos recogen la sangre para
estiércol de los corrales para la preparación de composts, por separado. Los mataderos
de las ciudades pueden también deshacerse del estiércol con la basura. Una eliminación
por separado del estiércol de las tripas reduce la cantidad de sólidos sedimentables en
Lavazas del suelo y del equipo: Contienen en todos los departamentos sangre,
Preparación de las canales: Las aguas con que se han lavado las canales contienen
los raspados contienen pelo, suciedad y costras de la piel de los cerdos que se añaden a
matanza se apilan con el lado de la carne hacia arriba y se espolvorean con sal. Una
pequeña cantidad de residuos de esas pilas, además de las aguas utilizadas para lavar
81
Limpieza de las entrañas: Después de extraer el contenido sólido, que se elimina
para extraerles su mucosidad por compresión o presión, se salan, secan, vuelven a salar
y envasan para el despacho. Los recortes y la mucosidad de las tripas se tratan para
recuperar las grasas y las proteínas. Las aguas residuales de las máquinas de limpieza
Cuarto de las tripas: La tripa o la parte muscular del estómago de los bovinos se
lava y escalda. Las aguas del lavado y del escaldado que contienen grasas y materia
dimensión y pueden producir aguas residuales con una demanda bioquímica de oxígeno
ganado bovino, porcino, ovino de CMQ, así como también de corrales, dichas aguas
decir las aguas generadas por faenamiento y corrales son evacuadas a la PTAR, y las
En el CMQ existen naves de faenamiento para cada especie, la limpieza del silo
de bovinos el cual está ubicado en la parte inferior de la respectiva nave tiene una
capacidad de 1000 litros de sangre. Una vez faenados la sangre pasa a través de unos
51
(EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE MITIGACION, DERIVADOS DEL CAMAL
METROPOLITANO DE QUITO; Cantos Cantos & Erazo Acosta, 2008, págs. 31,32)
82
por contacto directo con el vapor, los sólidos de la sangre coagulada son desecados
hasta un 57% de humedad ya sea por una separación del sólido/liquido, o por
evaporación posterior. El agua de este proceso (agua de suero) lleva una pesada carga
vende como nutriente de los criaderos de aves y de cerdos. Toda la sangre que se
obtiene del faenado de los animales de abasto es recolectada en silos para esto existe
uno para cada especie faenada sin embargo cabe indicar que la sangre de los ovinos no
contaminación. Mientras que la sangre de bovinos y porcinos unas vez que ha llenado
los silos pequeños la sangre es bombeada hacia el silo principal donde posteriormente
se la usa para elaborar harina de sangre. Cabe indicar que no existe cooker por lo que la
promedio de sangre que es recoge en un día de faenado esta alrededor de los 6000
litros. Los silos que recolectan la sangre cuando están llenos son bombeados al silo
depende obviamente del grado de tratamiento de los subproductos que se lleva a cabo
aproximadamente de agua por bovino procesado como pauta, con un aumento del 25
residuales podría girar en torno a las 1500 ppm. Estos niveles medios parten del
83
supuesto de una recuperación máxima de los desechos en la fuente mediante una eficaz
elaborada ya que el peso medio de los animales varía de un país a otro y de una región
individual y, por consiguiente, más agua que el peso equivalente de un animal mayor. 52
Ecuatoriana.
52
(http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm; Veall, 1993)
84
5.1.4.1.Principios de funcionamiento.
cultivo biológico, denominado licor de mezcla, está formado por gran número de
homogenización de la cuba y por tanto que todo el alimento llegue igual a todos los
Una vez que la materia orgánica ha sido suficientemente oxidada, lo que requiere
decantador secundario o clarificador. Aquí, el agua con lodo se deja reposar y por tanto,
de los lodos.
85
El agua clarificada en el sedimentador secundario constituye el efluente que pasa
al proceso Físico - Químico y parte de los lodos floculados son recirculados de nuevo al
tratamiento de lodos.
aguas residuales urbanas e industriales. Funcionan por partidas o con flujo continuo.
residuales de los mataderos e industrias cárnicas. Sin embargo, son caros de instalación
y su funcionamiento debe estar muy controlado, pues son sensibles a los cambios
bruscos de carga.53
86
5.1.1.1.1. Mezcla completa:
permiten una gran flexibilidad en la operación del sistema, necesaria debido en muchos
insuficiente, que conlleva una mayor exigencia de las normas y, por tanto, unos costos
básico de poblaciones con recursos económicos limitados, pero son sistemas poco
mantenimiento intensivo y, más importante aún que la parte tecnológica, necesitan una
cultura de la comunidad que acepte y controle el sistema dentro de las limitaciones que
54
("ANALISIS Y EVALUACIÓN DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA LA EMPRESA
TEIMSA-AMBATO"; Freire Espín, 2012, pág. 34)
87
Los sistemas de alcantarillados convencionales se clasifican así, según el tipo de
entonces:
tuberías que van ampliando su sección a medida que aumenta el área de drenaje.
una serie de canales de aguas lluvias, los que harán la entrega a un receptor
88
- Sanitario y pluvial, pero que dada su disposición dificulta su tratamiento
naturales.
Unir las aguas residuales con las aguas lluvias, es decir, un alcantarillado
Previo una inspección se pudo determinar que el CMQ cuenta con un sistema de
misma que tiene una longitud aproximada de 500 m, un diámetro de 300 mm de PVC
alcantarillado sanitario el cual recoge las aguas residuales procedentes de los corrales,
300 mm de PVC estructurada y una presión de trabajo de 120 PSI, las mismas que son
55
(Catedra de la Asignatura de "Alcantarillado" - Septimo Nivel; Latorre, 2014, pág. 14)
89
Las tuberías para el sistema de alcantarillado se rigen a la norma INEN del
Fuente: PTAR-CMQ.
viernes 05 de febrero del 2016, ejecutando un aforo cada 5 minutos, en cada periodo de
tiempo de 2 horas, los mismos que fueron tomados al ingreso del Tamiz o afluente de la
PTAR, en el ingreso al Reactor Biológico, y a la salida del Físico Químico, para el mismo
90
se utilizó un balde plástico de 20 litros de capacidad y un cronometro para tomar el tiempo
Tabla 23: Registro de datos promedio del caudal que ingresa a la PTAR mediante aforos
CAUDAL
DIAS FECHA OLOR COLOR
l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol Roja 5.111 18.400
MARTES 2 febrero/2016 estiércol Roja 2.351 8.462
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol Roja 4.770 17.173
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 3.345 12.043
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 7.377 26.556
para los días lunes, miércoles y viernes iniciaba a las 5:00 de la mañana dichas
actividades, ingresando el caudal a la PTAR a las 5:30 de la mañana, tomando esta hora
como partida para los aforos, realizando 5 aforos en intervalos de 2 horas. Y para los
días martes y jueves que las actividades de producción iniciaban las 7:00 de la mañana,
ingresando el caudal a la PTAR a las 7:30 procediendo de igual forma que lo anterior
91
Para el cálculo del caudal en esta unidad se optó por el método de vertederos de
intervalo de tiempo.
Para cada día se tomaron 5 alturas de carga hidráulica en cada periodo de tiempo
alturas.
DIA 1
Tabla 24: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 1 (Tanque de Homogenizacion 1).
DIA 2
Tabla 25: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 2 (Tanque de Homogenizacion 1).
92
DIA 3
Tabla 26: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 3 (Tanque de Homogenizacion 1).
DIA 4
Tabla 27: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 4 (Tanque de Homogenizacion 1).
DIA 5
Tabla 28: Cargas hidráulicas sobre el vertedero día 5 (Tanque de Homogenizacion 1).
93
PROMEDIO ALTURAS SEMANAL ENTRATA T.H
Para el modelo de cálculo tomamos los datos del día 1 (lunes 01 de febrero del
2016)
Σ(`Promedios h horarios)
Promedio H =
5
9,898
Promedio H =
5
𝐏𝐫𝐨𝐦𝐞𝐝𝐢𝐨 𝐇 = 𝟏, 𝟗𝟕𝟗 𝐜𝐦
Luego:
ℎ
𝐶𝑑 = 0,602 + 0,083
𝑝
𝑄 = 2/3√2𝑔𝐶𝑑𝐿𝐻 2/3
Donde:
L = 1,00 m
Cd = variable
P= indefinido
H= variable
g= 9,81 m/s2
0,01979
𝐶𝑑 = 0,602 + 0,083 = 0,01979
0,3
2
𝑄= = 17,979 𝑚3/ℎ
2
3√2𝑔(0,609)(1)(0,01970)3
94
Tabla 29: Calculo del caudal día lunes 01 de febrero del 2016.
P H Cd Q
m m m3/s m3/h
0,3 0,01979 0,607 0,0050 17,979
CAUDAL
DIAS FECHA OLOR COLOR
l/s m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol roja 4,994 17,979
MARTES 2 febrero/2016 estiércol roja 1,983 7,1381
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol roja 4,344 15,640
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 2,957 10,646
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 6,724 24,208
𝐕
𝐐=
𝐭
Donde:
Q = caudal.
V= Volumen balde (20 litros).
t = tiempo de llenado.
95
DIA 1
DIA 2:
DIA 3:
96
DIA 4:
DIA 5:
𝚺(`𝑷𝒓𝒐𝒎𝒆𝒅𝒊𝒐𝒔 𝑸 𝒅𝒊𝒂𝒓𝒊𝒐𝒔)
𝑸=
𝟓
57.229
𝑄=
5
𝒎𝟑
𝑸 = 𝟏𝟏. 𝟒𝟒𝟔
𝒉
97
Tabla 36: Aforos volumétricos Caudales salida Tanque de Homogenización
DIAS DE CAUDAL
FECHA OLOR COLOR
MUESTREO l/S m3/h
LUNES 1 febrero/2016 estiércol roja 2.623 9.443
MARTES 2 febrero/2016 estiércol roja 2.903 10.449
MIERCOLES 3 febrero/2016 estiércol roja 3.862 13.904
JUEVES 4 febrero/2016 estiércol roja 3.105 11.179
VIERNES 5 febrero/2016 estiércol roja 3.404 12.254
Para el cálculo del caudal al igual que la anterior unidad, se siguió el mismo
procedimiento:
𝑽
𝑸=
𝒕
Donde:
Q = caudal.
V= Volumen balde (20 litros).
t = tiempo
DIA 1:
Tabla 37: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 1).
98
DIA 2:
Tabla 38: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 2).
DIA 3:
Tabla 39: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 3).
DIA 4:
Tabla 40: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 4).
99
DIA 5:
Tabla 41: Registro de caudales salida tanque Físico - Químico (día 5).
Σ(`Promedios Q diarios)
Q=
5
51,196
Q=
5
𝐦𝟑
𝐐 = 𝟏𝟎, 𝟐𝟑𝟗
𝐡
100
5.3.4. GENERACIÓN DE RESIDUOS SÓLIDOS Y CONSUMO DE AGUA.
doble de esta cantidad. Estas cifras serian aún mayores si se necesitaran locales
de un día. Los mataderos deberán contar con las instalaciones necesarias (tanques
56
: (" EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS AMBIENTALES Y SUS MEDIDAS DE
MITIGACIÓN DERIVADOS DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO"; Cantos &
Erazo, 2008, pág. 32)
101
elevados o cisternas) para disponer de agua potable a presión suficiente a fin de
102
Tabla 44: Consumo y requerimiento de agua por especie faenada en CMQ.
COSUMO DE
REQUERIMIENTO
CONSUMO DE AGUA POR RES AGUA POR
ESPECIE DE AGUA POR RES
RES
3
Unidad Lunes Martes Miércoles Jueves Viernes PROMEDIO Litros m /semana
Faenamiento de
u 400 40 370 0 400 302,5 800 242
ganado bovino
Faenamiento de
u 200 300 250 300 250 260 600 156
ganado porcino
Faenamiento de
u 150 0 200 0 200 175 600 105
ganado ovino
103
Tabla 46: Caudal diario de aguas residuales que ingresan a la PTAR.
Fuente: Autores.
Cabe mencionar que las tablas: Tabla 44,Tabla 45, Tabla 46 corresponden a
CMQ.
104
Estos tipos de tratamientos se utilizan en todo el mundo porque son eficaces y
minimizar los olores a medida que las aguas residuales son tratadas. La aireación es una
57
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 199)
58
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 201)
105
de las primeras etapas del tratamiento debido a que las útiles bacterias y otros
se usa para tratar las aguas residuales municipales; las aguas residuales generadas por el
material orgánico se degrade en un ambiente sin oxígeno. Las lagunas y los tanques
cada vez más importante y valioso del tratamiento de aguas residuales. Permite a los
usuarios generar una fuente de ingresos a partir del aprovechamiento de los residuos.
59
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 203)
106
como por ejemplo el cumplimiento de regulaciones ambientales relacionadas con la
composición del agua descargada a las aguas superficiales como lagos, ríos o arroyos.60
biológicos.
una presencia natural lo que les permite consumir demasiado oxígeno del ambiente
algas.
con el fin de optimizar los aspectos del proceso. Por ejemplo, investigadores
finlandeses han añadido sulfato de hierro a las aguas residuales antes del tratamiento
molinos de pulpa. Otros investigadores utilizan luz ultravioleta para eliminar sustancias
60
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 411)
61
(https://www.rwlwater.com/que-es-el-tratamiento-biologico-de-aguas-residuales/?lang=es; Daily, 2015)
107
5.6. REDISEÑO DE LAS UNIDADES OPERATIVAS DE LA PTAR – CMQ.
valores, nos da la pauta para escoger los mismos en base a las características y
Se tomó como referencia varios autores y tesis que tratan sobre el diseño de
volumen de afluente acumulado a lo largo del día. El caudal medio diario, también
Para determinar el volumen necesario, se traza una recta paralela a la que define
recta que representa el caudal medio. Si una parte de la curva de caudales acumulados
está situada por encima de la línea que representa el caudal medio, el diagrama
acumulado debe limitarse con dos líneas paralelas a la del caudal medio y tangente a las
62
(PROCESOS PARA EL TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES; Menéndez
Gutierréz & Pérez Olmo, 2007, pág. 48)
108
dos curvas del Diagrama. El volumen requerido en este caso es igual a la distancia
109
Tabla 47: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Lunes 01-02-2016).
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 67,16 67,16 67,16 20,00 0,33 0,00 67,16
0,00
5:30:00 330,00 0,01 24,42 0,41 158,88 158,88 158,88 20,00 0,33 2,00 158,88
330,00
8:00:00 480,00 0,00 15,30 0,26 137,85 296,73 296,73 20,00 0,33 2,00 296,73
150,00
10:00:00 600,00 0,00 12,27 0,20 149,50 446,23 446,23 20,00 0,33 2,00 446,23
120,00
12:30:00 750,00 0,00 11,65 0,19 280,07 726,30 726,30 20,00 0,33 2,00 726,30
150,00
14:00:00 840,00 0,01 28,36 0,47 0,00 726,30 726,30 20,00 0,33 2,00 726,30
90,00
110
Curva de Masa Lunes 01/02/2016
800,000
700,000
Volumen Acumulado (m³)
600,000
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000
0,000
0:00:00
2:24:00
4:48:00
7:12:00
9:36:00
12:00:00
14:24:00
16:48:00
Tiempo (h)
20,00
10,00
0,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Tiempo (segundos)
111
Tabla 48: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Martes 02-02-2016)
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 2,90 2,90 2,90 20,00 0,33 2,00 2,90
5:30:00 330,00 330,00 0,00 1,05 0,02 33,89 33,89 33,89 20,00 0,33 2,00 33,89
8:00:00 150,00 480,00 0,00 7,42 0,12 106,06 139,96 139,96 20,00 0,33 2,00 139,96
10:00:00 120,00 600,00 0,00 13,79 0,23 207,33 347,29 347,29 20,00 0,33 2,00 347,29
12:30:00 150,00 750,00 0,01 19,38 0,32 140,30 487,58 487,58 20,00 0,33 2,00 487,58
14:00:00 90,00 840,00 0,00 0,66 0,01 0,00 487,58 487,58 20,00 0,33 2,00 487,58
112
Curva de Masa Martes 02/02/2016
550,00
500,00
450,00
Volumen Acumulado (m³)
400,00
350,00
300,00
250,00
200,00
150,00
100,00
50,00
0,00
0:00:00
2:24:00
4:48:00
7:12:00
9:36:00
12:00:00
14:24:00
16:48:00
Tiempo (h)
20,00
Caudal (m³/h)
10,00
0,00
100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Tiempo (c/5minutos)
113
Tabla 49: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Miércoles 03-02-2016).
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 58,81 58,81 58,81 20,00 0,33 2,00 58,81
5:30:00 330,00 330,00 0,01 21,38 0,36 184,20 184,20 184,20 20,00 0,33 2,00 184,20
8:00:00 150,00 480,00 0,01 24,67 0,41 280,13 464,32 464,32 20,00 0,33 2,00 464,32
10:00:00 120,00 600,00 0,01 31,36 0,52 229,27 693,59 693,59 20,00 0,33 2,00 693,59
12:30:00 150,00 750,00 0,00 5,32 0,09 59,19 752,78 752,78 20,00 0,33 2,00 752,78
14:00:00 90,00 840,00 0,00 3,13 0,05 0,00 752,78 752,78 20,00 0,33 2,00 752,78
114
Curva de Masa Miercoles 03/02/2016
800,00
700,00
Volumen Acumulado (m³)
600,00
500,00
400,00
300,00
200,00
100,00
0,00
0:00:00
2:24:00
4:48:00
7:12:00
9:36:00
12:00:00
14:24:00
Tiempo (h)
30,00
Caudal (m³/h)
20,00
10,00
0,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Tiempo (c/5minutos)
115
Tabla 50: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Jueves 04-02-2016).
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,63 10,63 10,63 20,00 0,33 2,00 10,63
7:30:00 450,00 450,00 0,00 2,83 0,05 59,64 59,64 59,64 20,00 0,33 2,00 59,64
8:00:00 90,00 480,00 0,00 12,08 0,20 152,41 212,05 212,05 20,00 0,33 2,00 212,05
10:00:00 120,00 600,00 0,01 18,41 0,31 273,03 485,08 485,08 20,00 0,33 2,00 485,08
12:30:00 150,00 750,00 0,01 25,28 0,42 188,31 673,39 673,39 20,00 0,33 2,00 673,39
14:00:00 90,00 840,00 0,00 1,62 0,03 0,00 673,39 673,39 20,00 0,33 2,00 673,39
116
Curva de Masa Jueves 04/02/2016
800,000
700,000
600,000
Volumen Acumulado (m³)
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000
0,000
0:00:00
2:24:00
4:48:00
7:12:00
9:36:00
14:24:00
12:00:00
Tiempo (h)
20,00
Caudal (m³/h)
10,00
0,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Tiempo
117
Tabla 51: Datos de entrada para curva de masas - Análisis Volumétrico (Viernes 05-02-2016)
.
0:00:00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 54,07 54,07 54,07 20,00 0,33 2,00 54,07
5:30:00 330,00 330,00 0,01 19,66 0,33 225,94 225,94 225,94 20,00 0,33 2,00 225,94
8:00:00 150,00 480,00 0,01 36,82 0,61 408,16 634,10 634,10 20,00 0,33 2,00 634,10
10:00:00 120,00 600,00 0,01 44,81 0,75 467,84 1101,94 1101,94 20,00 0,33 2,00 1101,94
12:30:00 150,00 750,00 0,01 30,04 0,50 220,40 1322,33 1322,33 20,00 0,33 2,00 1322,33
14:00:00 90,00 840,00 0,00 1,44 0,02 0,00 1322,33 1322,33 20,00 0,33 2,00 1322,33
118
Curva de Masa Viernes 05/02/2016
1400,000
1200,000
Volumen Acumulado (m³)
1000,000
800,000
600,000
400,000
200,000
0,000
0:00:00
2:24:00
4:48:00
7:12:00
9:36:00
12:00:00
14:24:00
Tiempo (h)
40,00
Caudal (m³/h)
30,00
20,00
10,00
0,00
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 800,00 900,00
Tiempo (minutos)
119
Para el cálculo del volumen del tanque de homogenización en cada uno de los
días, se mide la diferencia de volumen entre los valores máximo y mínimo de la curva,
con respecto a la recta trazada. Los volúmenes obtenidos de cada día fueron:
Lunes 260
Martes 235
Miércoles 290
Jueves 395
Viernes 500
por un “factor de seguridad FS= 1.2, que generalmente se lo hace para la construcción
V= 500*1,2
V = 600,00 m3
120
Las dimensiones serían las siguientes:
ANCHO: 18m
LARGO: 11m.
.00
11
18
.00
2.50
3.50
18
.52
121
5.6.2. REACTOR BIOLÓGICO
DATOS DE PARTIDA:
Tabla 54: Relación entre carga, másica y eliminación de DBO5 en un Reactor Biológico.
(METCALF & EDDY)
RELACIÓN ENTRE CARGA, MÁSICA Y ELIMINACION DE DBO5 EN UN
REACTOR BIOLÓGICO
CM (*) RENDIMIENTO (%)
1.0 80
0.8 83
0.5 87
0.4 88
0.3 90
0.2 92
0.1 93
0.05 94
(*) CM: En kg DBO5 entrada día/kg MLSS en cuba.
122
Tabla 55: Coeficientes cinéticos para el proceso de lodos activados (METCALF & EDDY)
𝑄 𝑥 𝑆𝑜
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂 =
1000
𝑚3
480 𝑥 1113,67 𝑚𝑔/𝑙
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂 = 𝑑
1000
𝑘𝑔𝐷𝐵𝑂 = 534,56
𝑆𝑜 − 𝑆
𝐸= 𝑥100
𝑆𝑜
1113,67 − 222,73
𝐸= 𝑥100
1113,67
𝑬 = 𝟖𝟎. 𝟎𝟎%
1
𝐸𝑓. = 𝑥100
(0,2. 𝐶𝑚 + 𝐶𝑚1,445 )
1
𝐸𝑓. = 𝑥100
(0,2 ∗ 0,3 + (0,3)1,445 )
123
VOLUMEN DEL REACTOR BIOLÓGICO (Vr.).
𝜃𝑐 𝑥 𝑄 𝑥 𝑌 𝑥 (𝑆𝑜 − 𝑆)
𝑉𝑟. = 𝑥100
𝑋(1 + 𝑘𝑑. 𝜃𝑐)
𝑉𝑟. = 356,38 𝑚3
124
CALCULO DE LA DEMANDA DE OXIGENO (Px.).
- Masa de BDO consumida en el proceso.
𝑄(𝑆𝑜 − 𝑆) 1𝑘𝑔
𝐷𝐵𝑂𝐿 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 = 𝑥
0,7 1000𝑔
f= factor de conversión de DBO5 en DBOL (0,45 – 0,68)
𝐹 1113,67
=
𝑀 0,820 ∗ 3000,00
𝑭
= 𝟎, 𝟒𝟓𝟓
𝑴
125
1
𝑘𝑔 1113,67 ∗ 480 1000𝑘𝑔
𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑡𝑟𝑖𝑐𝑎 ( 3 𝑥 𝑑) = ( )
𝑚 392,00 𝑑
𝒌𝒈
𝑪𝒂𝒓𝒈𝒂 𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒕𝒓𝒊𝒄𝒂 ( 𝒙 𝒅) = 𝟏𝟑, 𝟔𝟒 𝒌𝒈𝑫𝑩𝑶/𝒎𝟑 . 𝒅𝒊𝒂
𝒎𝟑
𝑄
𝐴=
𝐶𝑠
Donde:
- A= área del sedimentador secundario (m2).
- Q= 480 m3/día = 20m3/h: caudal (m3/h)
- Cs= 0,9 (Tabla 56): carga superficial (m3/mxd)
- So= 1442 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el afluente
del Sedimentador
- S= 229,67 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el efluente
del Sedimentador.
Tabla 56: Consideraciones de diseño de decantación primaria. (METCALF & EDDY).
126
20 𝑚3 /h
𝐴=
0,9 (𝑚3 /𝑚2 /h)
𝑨 = 𝟗, 𝟔𝟎 𝒎𝟐
DIAMETRO DEL SEDIMENTADOR.
𝐴
𝜃 = √4 𝑥
𝜋𝑥2
9,60
𝜃 = √4 𝑥
𝜋𝑥2
𝜽 = 𝟕, 𝟓𝟐𝒎
REPARTO CENTRAL.
𝑅 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙 = 𝜃 𝑥 25%
𝑅 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑙 = 7,52 𝑥 25%
𝑹 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒓𝒂𝒍 = 𝟏, 𝟖𝟖𝟏 𝒎
CARGA DE SÓLIDOS
𝑋. 𝑄𝑝𝑢𝑛𝑡𝑎
𝐶𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 =
𝐴
X = flujo de sólidos.
3,74𝑥480
𝐶𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 =
9,60
𝑪𝒔𝒐𝒍𝒊𝒅𝒐𝒔 = 𝟑, 𝟑𝟔𝟔 𝒌𝒈/𝒎𝟐 . 𝒉.
Tabla 57: Flujo de sólidos para sedimentadores secundarios. METCALF & EDDY.
Concentración
de sólidos 1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
(mg/L)
Velocidad de
sedimentación 4,14 3,07 2,27 1,68 1,25 0,68 0,38 0,21 0,11 0,06 0,03
inicial. m/h
Flujo de
sólidos. 4,14 4,60 4,54 4,21 3,74 2,74 1,88 1,24 0,79 0,50 0,31
2
Kgm *h
ALTURA DE REPARTO.
127
Tabla 58: Calados para Sedimentadores Secundarios. (METCALF & EDDY)
Diámetro Calado
Recomendado Mínimo
< 12m 3,30 3,00
12 – 21 m 3,60 3,30
21 – 30 m 3,90 3,60
30 – 42 m 4,20 3,90
>42 m 4,50 4,20
𝐴
𝐴𝑛 = √
2
22,22
𝐴𝑛 = √
2
𝑨𝒏 = 𝟑, 𝟑𝟑 𝒎
LARGO DEL SEDIMENTADOR.
𝐴
𝐿𝑔 =
𝐴𝑛
22,22
𝐿𝑔 =
3,33
𝑳𝒈 = 𝟔, 𝟔𝟕 𝒎.
Pool, s.f.). Los sedimentadores secundarios con capacidades de hasta 300 m3 pueden
ser diseñados sin mecanismo de barrido de lodos, debiendo ser de tipo cónico o
piramidal, con una inclinación mínima en las paredes de la tolva del 10% (tipo
Dormund):
paredes de la tolva.
𝑆𝑜 − 𝑆
𝐸= 𝑥100
𝑆𝑜
1442,00 − 229,67
𝐸= 𝑥100
1442,00
129
𝑬 = 𝟖𝟒. 𝟎𝟎%
TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRAULICO.
𝑇𝑅𝐻 = 𝑄/𝑉
𝑇𝑅𝐻 = 20/86,67
𝑻𝑹𝑯 = 𝟎, 𝟐𝟑 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔.
RECIRCULACION DE LODOS:
𝑆𝑆𝑇𝑅𝑒𝑎𝑐 ∗ (𝑄 + 𝑄𝑅 ) = 𝑆𝑆𝑇𝑆𝑒𝑑 ∗ 𝑄𝑅
Al cociente
𝑄
=𝑅
𝑄𝑅
𝑅 𝑆𝑆𝑇𝑅𝑒𝑎𝑐
=
1+𝑅 𝑆𝑆𝑇𝑆𝑒𝑑
𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄
𝑹=
𝑺𝑺𝑻𝑺𝒆𝒅 −𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄
Sustituyendo en la ecuación
𝑹 15512
= = 2.3798
𝟏+𝑹 6518
130
Despejando obtengo
𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄 𝟔𝟓𝟏𝟖
𝑹= = = 0.724
𝑺𝑺𝑻𝑺𝒆𝒅 −𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄 𝟏𝟓𝟓𝟏𝟐 − 𝟔𝟓𝟏𝟖
𝑹 = 0.7
Entonces el caudal de recirculación es:
𝑸𝑹 = 𝑹 ∗ 𝑸 = 0.7 ∗ 20 𝑚3 /ℎ = 14 𝑚3 /ℎ.
siguiente escala:
mg
𝑺𝑺𝑻𝑹𝒆𝒂𝒄 = 15512 = 15.512 g/l
L
705
𝑰𝑽𝑳 = = 45 𝑚𝐿⁄𝑔,
15.512
Como el 𝑰𝑽𝑳 < 90 𝑚𝑙/𝑔, entonces el lodo generado tiene excelentes características de
sedimentabilidad.
131
- Tiempo de Residencia (t): 3 h.
- Caudal (Q): 20 m3/h.
- So= 229,67 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el afluente
del Sedimentador
- S= 32,33 mg/l de DBO5. Concentración de materia biodegradable en el efluente del
Sedimentador.
𝑉 =𝑄∗𝑡
𝑉 = 20 ∗ 3
𝑉 = 60 𝑚3 .
𝑆 = 𝑉∗ℎ
𝑆 = 60 ∗ 2,5
𝑆 = 24 𝑚2 .
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
L= 6 m. (valor asumido).
𝑇𝑅𝐻 = 𝑄/𝑉
𝑇𝑅𝐻 = 20/60
𝑻𝑹𝑯 = 𝟎, 𝟑𝟑 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔.
132
DISTRIBUCION DE LAS DIFERENTES ZONAS EN EL TANQUE FÍSICO –
QUÍMICO
Zona de Floculación:
𝑆 = 𝑉/ℎ
𝑆 = 6,667/2,5
𝑆 = 2,67 𝑚2 .
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
L= 6 m. (valor asumido).
vertical intercalando una que tope y otra que sobrepase el nivel de agua.
Zona de Sedimentación:
133
SUPERFICIE DEL TANQUE (S):
𝑆 = 𝑉/ℎ
𝑆 = 40/2,5
𝑆 = 16,00 𝑚2 .
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
Zona de Equilibrio:
𝑆 = 𝑉/ℎ
𝑆 = 40/2,5
𝑆 = 16,00 𝑚2 .
Se escoge un valor para el largo del tanque (L).
𝑆𝑜 − 𝑆
𝐸= 𝑥100
𝑆𝑜
229,67 − 32,33
𝐸= 𝑥100
229,67
𝑬 = 𝟖𝟔. 𝟎𝟎%.
134
5.6.5. FILTRO RÁPIDO A PRESIÓN
DATOS DE ENTRADA:
FILTRACÓN.
manera:
135
5.7. EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
metálica de soporte, que cuenta con 6 columnas cuadradas de acero 150 x 150 mm,
espesor de 8,71mm y una altura de 3.0 m, las cuales soportan una plataforma de
sólidos.
136
resistencia o perjudique el comportamiento de los elementos estructurales en
sólidos.
La cubierta es de acero 0,30 mm de espesor, cuenta con una caída de 15° con
HP, que forma parte de los equipos del separador de sólidos, succiona el agua
sólidos cuenta con un motor de 5,5 HP por unidad, dicha bomba y motor tienen las
siguientes características:
EQUIPO: Motor
FABRICANTE: BROOK CROMPTON MODELO: WU-DA112MT-D IE2 4P 4KW B5
N° SERIE: 112W267410T LOCALIZACIÓN: Separador de solidos
POTENCIA: 4 Kw VOLTAJE: 400 / 690 V
VELOCIDAD: 1440 RPM FRECUENCIA: 50Hz
Fuente: (Catastro de Equipo; METROPOLITANO, 2016, pág. 2)
137
El contenido ruminal producto del proceso en el separador de sólidos es
compostaje, esto se lo realiza una vez por semana los días viernes.
TAMIZ:
Las paredes del tamiz son de estructura metálica las mismas que presentan
o algún tipo de alteración a las aberturas de la misma, permitiendo el paso del agua y la
bajo la tubería de ingreso del agua residual, dichas filtraciones son conducidas por la
disposición del pavimento que rodea al tamiz hacia las cunetas de recolección de aguas
lluvias, las mismas que van directamente al alcantarillado sin tratamiento, con
138
Ilustración 31: Tamiz filtración y desgaste en Ilustración 32: Filtración base del tamiz.
paredes.
Los sólidos de gran tamaño como son sogas, tripas, pieles, entre otros, que no
139
Ilustración 34: Recolección de sólidos de gran tamaño en una
funda plástica.
aguas residuales ya que retiene sólidos de gran tamaño como son sogas, tripas, pieles,
entre otros, los mismos que al entrar en el tanque de homogenización 1 pueden causar
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1 y 2
140
El tanque homogenizador 1 es de hormigón armado con una resistencia de 210
cuentan con sus respectivas tapas y aquellas que si tienen presentan corrosión.
no se evidencio filtraciones.
de tipo invernadero, la misma no cuenta con una apropiada ventilación, por lo que se
existentes y sus posibles soluciones, por lo que estas ventanas no son suficientes ya que
vectores.
Se realiza un lavado del tanque de homogenización 1 una vez por semana, dicha
actividad se lleva a cabo con aspersión de agua, por lo general los días sábados, el
funcionamiento
141
niveles de agua en los tiempos establecidos, es decir cuando empieza llenarse el tanque
vaciado del tanque llega a un nivel de altura de 40cm la bomba se apaga; estos trabajan
142
5.7.2. TRATAMIENTO SECUNDARIO
en la base, placas de A-36 de 6mm en las paredes, con un recubrimiento epóxico, las
mismas que al estar en contacto con las aguas residuales presentan un mayor desgaste
en las paredes internas del tanque, observando en las mismas presencia de grasa y
material adherido.
La estructura que conforma el Reactor Biológico está compuesta por perfiles IPN
250 mm para vigas principales y perfiles IPN 200 mm para vigas secundarias, en la
base perfiles IPN de 250mm con refuerzos interiores, refuerzos laterales y superiores
perfiles IPN de 200mm, los mismos que se encuentran con un recubrimiento epóxico,
Observamos que la soldadura utilizada para unir todos los elementos estructurales
Las gradas son de estructura metálica con placas antideslizantes, donde se pudo
las mismas, ocasionando ruidos al transitar por estas, de igual manera existe un
y acero anti deslizante en el piso, el mismo que se encuentra con deterioro en los
uniformemente en dos filas a lo largo del tanque mediante tuberías de PVC de 3/4” y
143
sus respectivos accesorios los mismos no se encuentran funcionando por lo que se
la inclusión de burbuja fina los blowers, permitiendo a las bacterias tomar el oxígeno
características:
estima valores de 0,5 – 2,00 mg/l, valores fuera de este rango generarían problemas; si
144
se tiene bajo oxigeno empiezan las bacterias aerobias a morir, consumen su propio
que con una elevada cantidad de oxigeno el consumo de energía aumenta. En la semana
de caracterización se registró un valor de 0,86 mg/l, valor bajo muy cercano al límite
diámetro color verde, cuenta con una llave de paso tipo bola de alta presión para
en funcionamiento.
DBO5. “Para plantas de este tipo de proceso de lodos activados se logran remociones
de DBO del 60 al 70% en el Reactor Biológico; por lo que se puede decir que en esta
63
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 163);
145
Para definir los tiempos de purga se realizó la prueba de la sedimentación de
lodos, obteniendo valores promedios diarios como lo indica Tabla 5. La PTAR debe
tener una cantidad de lodos determinado en el reactor biológico para comprobar que su
mantiene en estos rangos solo realiza una purga cada hora, si los valores son mayores a
800 mg/l indica exceso de lodos, por lo tanto se debe aumentar el número de purgas o
lodos por lo que se disminuye el número de purgas o tiempo de purgas; hay que
considerar que este procedimiento para definir tanto tiempo y numero de purgas,
146
características muy pobres de decantación (flóculos dispersos); mientras que cuando las
superficie del tanque de color café claro, controlando la misma mediante aspersión de
agua.
planchas de acero A-36 de 6mm de espesor, las mismas que fueron soldadas
espesor, sobre placas de acero A-36 de 12mm de espesor en la base, todos los
internas presentan un mayor desgaste en la pintura al estar en contacto con las aguas
residuales.
64
(TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ramalho, 1996, pág. 99)
147
Toda la estructura del sedimentador secundario se encuentra sobre una losa de
estructura metálica y acero anti deslizante en el piso, el mismo que se encuentra con
El sedimentador secundario cuenta con dos blowers que forman parte del sistema
de desnatación o los llamados skimmers, que cumplen la función de absorber todos los
EQUIPO: Blower
FABRICANTE: FUJI ELECTRIC MODELO: VFC 600A7W
N° SERIE: C6A622D16279Y0005 LOCALIZACIÓN: Sedimentador Secundario
POTENCIA: 4,2 - 4,5 HP VOLTAJE: 200 – 230 – 460 VCA
VELOCIDAD: CORRIENTE: 7,3 A
CORRIENTE: 11 - 12 - 5 Amp
ESTADO OPERATIVO
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
148
Tabla 65: Especificaciones Blower N° 2 - Sedimentador Secundario.
EQUIPO: Blower
FABRICANTE: FUJI ELECTRIC MODELO: VFC 600A7W
N° SERIE: C6A622D16279Y0004 LOCALIZACIÓN: Sedimentador Secundario
POTENCIA: 4,5 HP VOLTAJE: 200 – 230 – 460 VCA
VELOCIDAD: CORRIENTE: 7,3 A
CORRIENTE: 11 - 12 - 5 Amp
ESTADO OPERATIVO
- Equipo Operativo
- Si dispone de manuales
- Los datos no fueron constatados en el area pero si en los manuales
uniforme de sedimentación.
Esta unidad tiene una eficiencia del 84% basada en la remoción de DBO5. “Para
plantas de este tipo de proceso de lodos activados se logran remociones de DBO del 80
65
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 133)
149
TANQUE DE RETORNO DE LODOS
mismas presencia de lodo adherido. Este tanque sirve como depósito de los lodos
Esta unidad tiene como función reciclar los lodos provenientes del sedimentador
secundario, para después recircularlos al Reactor Biológico y con ello mantener los
caudal de recirculación de 13 m3/h, con lo que garantiza una adecuada relación F/M.
El lodo que sale del sedimentador secundario, un 95% es llevado por gravedad al
lodo al reactor biológico donde se mezcla con el agua y sigue con el proceso biológico
150
Los días Lunes a Jueves funciona la bomba 1 y de jueves a domingo funciona la
“El lodo que se encuentra en esta unidad visualmente da una coloración café
epóxico, las mismas que al estar en contacto con las aguas residuales presentan un
mínimo desgaste en las paredes internas del tanque ya que el agua presente en este
perfiles IPN 250mm para vigas principales y perfiles IPN 200mm para vigas
laterales y refuerzos superiores de IPN de 200mm, los mismos que se encuentran con
Las gradas son de estructura metálica con placas antideslizantes, donde se pudo
las mismas, ocasionando ruidos al transitar por estas, de igual manera existe un
66
(APOYO DIDACTICO EN LA ENSEÑANZA - APRENDIZAJE DE LA ASIGNATURA DE PLANTAS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES; Ayala Fanola & Gonzales Marquez, Julio, 2008, pág. 87)
151
químicos coagulantes y floculantes, pero actualmente no se está aplicando coagulante
de aluminio.
de diámetro en el fondo del tanque para luego conectarse a una tubería de purga de 3”
de PVC, mediante esta tubería se realiza el vaciado del tanque Físico – Químico para el
lavado del mismo, esto se lo hace una vez por semana utilizando agua con cloro.
DBO del 90 al 95% luego de pasar por los procesos Físico – Químico, Filtración y
67
Desinfección” . De los resultados de laboratorio en la semana de muestreo
observamos que esta unidad tiene una eficiencia del 86% luego de pasar por todos estos
“Se requiere una dosis de aproximadamente 10 mg/l para dejar 0.5 mg/l de cloro
litros.
67
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 255)
68
(Ingeniería de los sistemas de tratamiento y disposicion de aguas residuales.; Valdez,
Alba B., & Vázquez González, 2003, pág. 280)
152
Ilustración 37: Cloro presentación granular.
FILTRACIÓN
filtración, el mismo que funciona mediante un proceso de filtrado a presión, existen dos
Los filtros a presión tienen un diámetro de 0.9144 m, una altura efectiva de 1.52
Las especificaciones de arena que tiene son: altura 69,96 a 76,2 cm; tamaño
efectivo desde 0,45 a 0,55 mm, coeficiente de uniformidad igual o inferior a 1,65
Esta unidad cuenta con 2 bombas de retorno de 7.5 HP con un caudal de hasta 20
m3/h.
153
También cuenta con una válvula de entrada de 2”, una unión de 2”, una válvula
respecto a la turbidez del tanque Físico – Químico para no realizar retro lavados, caso
el efluente. El retro lavado de estos filtros por lo general se hace en contracorriente con
un caudal suficiente, es decir, para que no ocasione una expansión o alteración del
lecho filtrante.
alcantarillado público.
DIGESTOR AEROBIO.
kg/cm2 enterrado, cuenta con un recubrimiento epóxico en toda la superficie del tanque,
existente.
154
5.8. DIAGNÓSTICO DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS
de Quito, Calle Camilo Orejuela S/N y Calle Gral. Ángel Isaac Chiriboga, barrio la
Las aguas residuales tratadas en la PTAR, son aguas industriales producto del
Quito.
155
5.8.2. TRATAMIENTO PRIMARIO
SEPARADOR DE SÓLIDOS
El agua residual que ingresa a la PTAR pasando por el tamiz llega al tanque de
accidentes.
TAMIZ
gran tamaño con diámetros mayores a 5cm; como son plásticos, sogas, cascos
156
provenientes de los animales, piedras, vísceras, entre otros; el resto de materia orgánica
que lleva los mismos hacia el separador de sólidos, dicha bomba se encuentra
funcionando adecuadamente.
Es necesario que apenas se registre ingresos de agua al tamiz, se pueda contar con
horas durante el ingreso de agua a la planta, con el fin de evitar la fuga de líquido hacia
los sectores adjuntos a esta unidad y acumulación excesiva de sólidos que puedan
En épocas de lluvia se debe tener mucha precaución del agua que ingresa a la
planta, ya que la misma proviene de los corrales que puede acarrear piedras sogas o
PTAR.
mismo que este pendiente para evacuar dichos residuos, el cual lo debe realizar de la
siguiente forma:
Retirar cada hora con una varilla con gancho en el extremo los sólidos de gran
tamaño, colocándolos en una funda plástica a un costado del tamiz, y los residuos
retenidos en la malla del tamiz con una pala introducirlos en tanque de homogenización
Fumigar cada 2 horas esta zona con químicos de probada calidad para el control
de mosquitos; en dosis adecuadas que sean amigables con el ambiente, los cuales no
157
motivo de sanción por parte de la Secretaria de Ambiente. Para este fin se recomienda
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1
estiércol en toda la superficie, por lo que es necesario limpiarlo, caso contrario se puede
generar olores desagradables. Los siguientes son los procedimientos sugeridos a los
amigable con este tipo de aguas, desengrasantes, lustres, escobas; todo esto
180 m3, el cual para las condiciones reales y actuales de la planta resulta insuficiente
158
nuevo tanque de 600 m3 el mismo que se encuentra en funcionamiento y satisface las
necesidades de la planta.
TANQUE DE HOMOGENIZACION 2
encuentra protegido por una cubierta tipo invernadero, el mismo que concentra
temperaturas elevadas y por ende genera olores, dicho tanque está enterrado y tanto las
paredes como la superficie se encuentran forradas por una geo membrana, esto puede
alterar las condiciones operativas del mismo es decir se puede cambiar de aerobio a
anaerobio. Por lo que se recomienda colocar extractores de aire con carbón activado,
esta unidad, además crear barreras vivas forestales para contrarrestar este problema.
materia orgánica presente en el agua residual, por lo que se recomienda prestar atención
159
Optimizar la energía manteniendo encendidos o apagados los aireadores y blowers
características del agua residual, es decir mantener un nivel de oxigeno de 0,5 – 2,0
mg/l.
oxígeno en este tanque, esto se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico,
para de esta manera tener encendidos los aireadores y blowers o caso contrario
tanque de aireación.
tanque de aireación.
- Si los niveles de oxígeno son menores a 0.5 mg/l, se debe sospechar que al
según se requiera.
160
La presencia de espuma en el tanque de aireación, se genera por varios factores,
soluciones:
también cuando los niveles de pH son bajos este fenómeno presenta una coloración
café en la espuma.
la edad de los lodos, en esta planta el control de la espuma se lo hace por aspersión
mezcla (SSLM) de 2000 - 5.000 mg/l y oxígeno disuelto de 0,5 - 2 mg/l, no debe
rangos permisibles por lo que nos indica un adecuado funcionamiento del Reactor
Biológico.
Los días de faenamiento, alrededor del mediodía o en horas pico, es usual que
161
Se recomienda realizar un mantenimiento de esta unidad en la pintura, desgaste
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
Se debe mantener encendidos los blowers del desnatado, para que trabajen en
En esta zona existe la tendencia que los lodos acumulados en el fondo del
sedimentador floten hacia la parte superior del mismo, generarando olores; esto ocurre
cálculo del tiempo de retención hidráulico (TRH), edad de los lodos y eficiencia en la
Para una mejor operación del sedimentador secundario se deberá tener en cuenta
lo siguiente:
162
Una pérdida de sólidos no controlada en el efluente del sedimentador produciría
RETORNO DE LODOS
Puesto que el lodo que retorna, muchas veces permanece con un tiempo de
“encerrado” sin oxígeno, esta zona puede ser una fuente de olor, por lo que se debe
tener en cuenta la edad de lodos y tratar de no tener lodos muy viejos, un indicador de
ello es el color.
función eficientemente.
163
La dosificación de cloro al 1% se lo hace mediante hipoclorito de calcio
granulado lo que obstruye las mangueras cuando se bombea, por lo que se debería
Hay que mezclar bien el floculante con el agua, pero si se mezcla con demasiada
En esta unidad se obtuvo una eficiencia del 86%, pudiendo haber alcanzado
FILTRACIÓN
La filtración es la etapa final para la remoción física de las impurezas del agua.
Es seguro que se puede producir un efluente satisfactorio del filtro, mediante una
coagulación eficaz.
Por lo que en el PTAR se tiene precaución y se trabaja con una presión optima de retro
lavado de 18PSI.
Los factores que influyen en la filtración rápida son las características de las
partículas suspendidas (tamaño, pH, densidad, resistencia, entre otros) y por otra parte
164
uniformidad, forma, peso específico, espesor de las capas filtrantes). Es por eso que en
la PTAR se controla todos estos parámetros mediante equipos multi paramétricos, los
problemas que ocurren por operación del filtro son debidos a la eficiencia con la que
lavado.
DIGESTOR AEROBIO
PTAR esta unidad no se encuentra funcionando, por lo que debería tomarse medidas de
lodos activos convencional los lodos provenientes de los procesos anteriores son lodos
165
CAPITULO VI: PRESUPUESTO Y FORMULARIO DE
CONTROL.
6.1.INTRODUCCION
En este capítulo se desarrolla una breve descripción de cada una de las unidades
de la PTAR que de una u otra forma necesitan realizar mantenimiento o cambio en las
instalaciones, equipos y accesorios que conforman las mismas, los cuales fueron
diagnóstico. El siguiente presupuesto contiene los precios unitarios, rubros que sean
6.2.ANALISIS ECONOMICO
SEPARADOR DE SÓLIDOS:
Esta unidad como se dijo anteriormente fue recién adquirida por lo que no
166
Separador
EQUIPO
2.40 1.50 2.40 1.50 2.40 1.50 2.40 1.50 2.40 5.00 SEPARADO
deSOLIDOS
DE Sólidos
1.20
Parqueaderos
0.30
23.00
PLANTA
PLANTA DE ESCALA: 1-100
AGUAS
RESIDUALES
8.10
0.18
ELEVACIÓN
ESCALA: 1-100
167
Tabla 67: Análisis de Precios Unitarios - Limpieza manual del terreno
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: LIMPIEZA MANUAL DEL TERRENO 1 UNIDAD: m2
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
COSTO
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA RENDIMIENTO COSTO
HORA
Herramienta Menor 1,00 2,00 2,00 0,04
0,08
SUBTOTAL M 0,08
MANO DE OBRA
COSTO
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR RENDIMIENTO COSTO
HORA
Peón 1,00 2,38 2,38 0,32
0,76
SUBTOTAL N 0,76
MATERIALES
PRECIO
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD COSTO
UNITARIO
SUBTOTAL O -
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0,84
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 0,25
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 1,09
VALOR OFERTADO 1,09
FIRMA
168
Tabla 68: Análisis de Precios Unitarios - Replanteo y Nivelación.
SUBTOTAL M 0,23
MANO DE OBRA
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR COSTO HORA RENDIMIENTO COSTO
SUBTOTAL N 0,53
MATERIALES
PRECIO
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD UNITARIO COSTO
SUBTOTAL O 0,05
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 0,82
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 0,25
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 1,07
VALOR OFERTADO 1,07
FIRMA
169
Tabla 69: Análisis de Precios Unitarios - Relleno Compactado.
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUBRO: RELLENO COMPACTADO 3 UNIDAD: m3
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
COSTO
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA HORA RENDIMIENTO COSTO
SUBTOTAL M 3,05
MANO DE OBRA
COSTO
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR HORA RENDIMIENTO COSTO
SUBTOTAL N 4,28
MATERIALES
PRECIO
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD UNITARIO COSTO
SUBTOTAL O -
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 7,33
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 2,20
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 9,53
VALOR OFERTADO 9,53
FIRMA
170
Tabla 70: Análisis de Precios Unitarios - Grada Hormigón simple 180 kg/cm2
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
RUB. : GRADA HORMIGON SIMPLE 180 kg/cm2 4 UNIDAD: m3
DETALLE: GRADA SEPARADOR DE SÓLIDOS PTAR - CMQ
EQUIPOS
COSTO
DESCRIPCION CANTIDAD TARIFA RENDIMIENTO COSTO
HORA
Concretera 1 saco 1,00 3,75 3,75 0,96 3,60
SUBTOTAL M 3,60
MANO DE OBRA
COSTO
DESCRIPCION (CATEG) CANTIDAD JORNAL/HR RENDIMIENTO COSTO
HORA
Peón 3,00 2,38 7,13 0,30 2,14
Albañil 1,00 2,50 2,50 0,30 0,75
Maestro de obra 1,00 3,13 3,13 0,30 0,94
SUBTOTAL N 3,83
MATERIALES
PRECIO
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD COSTO
UNITARIO
Cemento Rocafuerte 50 kg 6,70 7,95 53,23
Arena azul m3 0,65 8,13 5,28
Ripio triturado (promedio) m3 0,95 10,63 10,10
Agua m3 0,23 5,50 1,24
SUBTOTAL O 69,85
TRANSPORTE
DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 77,28
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 23,18
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 100,46
VALOR OFERTADO 100,46
FIRMA
171
Tabla 71: Análisis de Precios Unitarios - Alisado de piso.
SUBTOTAL M 0,72
MANO DE OBRA
SUBTOTAL N 3,89
MATERIALES
UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
DESCRIPCION
Mortero
Cemento:Arena m3 0,015 119,76 1,80
1:3
SUBTOTAL O 1,80
TRANSPORTE
UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
DESCRIPCION
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 6,40
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 1,92
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 8,33
VALOR OFERTADO 8,33
FIRMA
172
Tabla 72: Análisis de Precios Unitarios - Contrapiso de H.S 180kg/cm2
SUBTOTAL M 2,19
MANO DE OBRA
SUBTOTAL N 10,63
MATERIALES
UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
DESCRIPCION
Cemento
50 kg 0,47 7,95 3,74
Rocafuerte
Arena azul m3 0,05 8,13 0,41
Ripio triturado (promedio) m3 0,14 10,63 1,49
Agua m3 0,23 5,50 1,24
Piedra (para cimientos y/o
m3 0,14 9,70 1,36
empedrado)
Polietileno m2 1,05 1,55 1,63
SUBTOTAL O 9,86
TRANSPORTE
UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
DESCRIPCION
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 22,67
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 6,80
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 29,47
VALOR OFERTADO 29,47
FIRMA
173
Tabla 73: Análisis de Precios Unitarios - Encofrado gradas
SUBTOTAL M 1,72
MANO DE OBRA
SUBTOTAL N 10,38
MATERIALES
UNIDAD CANTIDAD PRECIO UNITARIO COSTO
DESCRIPCION
Tabla de
u 1,00 6,00 6,00
Monte
SUBTOTAL O 10,21
TRANSPORTE
UNIDAD CANTIDAD TARIFA COSTO
DESCRIPCION
-
-
-
-
SUBTOTAL P -
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) 22,31
INDIRECTOS Y UTILIDAD % 30 6,69
OTROS INDIRECTOS % 0 -
COSTO TOTAL DEL RUBRO 29,00
VALOR OFERTADO 29,00
FIRMA
174
Tabla 74: Presupuesto - Gradas Separador de Solidos PTAR - CMQ
175
TAMIZ
Previo a una inspección a la PTAR se pudo observar que en esta unidad presenta
Para recoger los sólidos de gran tamaño que retiene el tamiz y colocarlos en las
TANQUE DE HOMOGENIZACION 1
externas del tanque, además en esta unidad se cuenta con cuatro bocas de visita que
176
Tabla 76: Presupuesto - Tanque de Homogenizacion 1
TRATAMIENTO SECUNDARIO
REACTOR BIOLOGICO (VOLUMEN = 392 m3)
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Revestimiento Epomon
Rustguard blanco galón 4 290 1160
Pintura anticorrosiva
condor caneca 9 55,6 500,4
Revestimiento m2 275 21,31 5860,25
Pintado de superficie m2 275 9,78 2689,5
TOTAL $10.210,15
177
SEDIMENTADOR SECUNDARIO (VOLUMEN = 86,67 m3)
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
Revestimiento Epomon
Rustguard blanco galón 1 290 290
Pintura anticorrosiva
condor caneca 4 55,6 222,4
Revestimiento m2 99 21,31 2109,69
Pintado de superficie m2 99 9,78 968,22
TOTAL $3.590,31
PRESUPUESTO TOTAL TRATAMIENTO SECUNDARIO $13.800,46
TRATAMIENTO TERCIARIO
FISICO QUIMICO (VOLUMEN = 60 m3)
P.
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD UNITARIO P. TOTAL
Revestimiento Epomon
Rustguard blanco galon 1 290 290
Pintura anticorrosiva condor caneca 3 55,6 166,8
Revestimiento m2 74 21,31 1576,94
Pintado de superficie m2 74 9,78 723,72
TOTAL $2.757,46
PRESUPUESTO TOTAL TRATAMIENTO TERCIARIO $2.757,46
Especificaciones de Materiales:
178
Características:
Uso:
piso, entre otros, así como en todas aquellas estructuras donde sea imposible
Material: Acero pintado epoxi, mango madera barnizada fijado con virola metálica.
la salida de cada una de las unidades operativas, de esta forma se ayudara al control y
operación de la PTAR ya que se contaría con un valor real y exacto del caudal, se
Caudalimetro Portátil
CARACTERÍSTICAS
Caudalímetro portátil del flujo del agua y de las aguas residuales en cualquier
mínimo.
°C - 100 °C
180
Interfaz de comunicación: Without outputs: RS485 - For diagnosis: RS232/USB
MEDIDOR DE CAUDAL
MATERIAL UNIDAD CANTIDAD P. UNITARIO P. TOTAL
CAUDALIMETRO
PORTATIL U 2 1700 3.400
TOTAL $3.400,00
6.2.3.2.PASARELA DE OBSERVACIÓN
el mismo que provoca ruido al transitar, por tal motivo proponemos el siguiente
181
3,40
3,50
3,70
1,00
5,30
3,40
3,60
0,60
0,90
0,30 0,30
16,90 3,48 12,90
PLANTA
ESCALA: 1-100
182
Tabla 81: Presupuesto pasarela de observación y escaleras PTAR-CMQ
Refuerzos en elementos
estructurales, con suelda
Global 1 400,00 400,00
(gradas, pasamanos y
piso)
Recubrimiento de
elementos estructurales Global 1 350,00 350,00
con pintura anticorrosiva
$1.050,00
TOTAL
DESCRIPCIÓN COSTO
CAUDALIMETROS 3.400,00
PASARELA DE OBSERVACION Y
1.050,00
ESCALERAS
TOTAL PRESUPUESTO
$4.450,00
COMPLEMENTARIO.
DESCRIPCION COSTO
TRATAMIENTO PRIMARIO 11.107,75
TRATAMIENTO SECUNDARIO 13.800,46
TRATAMIENTO TERCIARIO 2.757,46
PRESUPUESTO COMPLEMENTARIO 4.450,00
PRESUPUESTO GLOBAL PTAR - CMQ $31.933,67
183
6.3. FORMULARIO DE CONTROL DE CALIDAD DE AGUA.
correcto funcionamiento de las mismas, con ello controlar se cumplan las normas
184
Tabla 84: Formulario de Control PTAR - CMQ.
CÓDIGO: SGI-PR-13-F02
FORMULARIO DE CONTROL VERSIÓN: 0 Hoja #
REVISADO
POR:
PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL METROPOLITANO DE QUITO
APROBADO
POR :
1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
HOMOGENIZADOR
TAMIZ REACTOR BIOLOGICO SEDIMENTADOR SECUNDARIO TANQUE FÍSICO QUÍMICO FILTRACION EFLUENTE FINAL
1
OPERADOR QUE OPERADOR QUE
SOLIDOS Presión de Presión de
FECHA HORA SALE ENTRA OBSERVACIONES
Altura Q Nivel Q T pH SEDIMENTABLES OD AIREADORES BLOWERS Q pH Turbidez OD purgas Q Turbidez T pH OD Filtrado Retrolavado Q Turbiedad Cl
(30min) (PSI) (PSI)
cm m3/h m m3/h °C mg/l mg/L 1 2 3 4 1 2 3 4 m3/h NTU mg/L # m3/h NTU °C mg/L PSI PSI m3/h NTU mg/l Nombre Firma Nombre Firma
04h00
06h00
08h00
10h00
12h00
14h00
20h00
24h00
04h00
06h00
08h00
10h00
12h00
14h00
20h00
24h00
04h00
06h00
08h00
10h00
12h00
14h00
20h00
24h00
185
TAMIZ
2. Caudal (m3/h).- Para el cálculo del caudal se optó por el método de vertederos de
ℎ
𝐶𝑑 = 0,602 + 0,083
𝑝
𝑄 = 2/3√2𝑔𝐶𝑑𝐿𝐻 2/3
Donde:
L = 1,00 m
Cd = variable
P= indefinido (0,3)
H= variable
g= 9,81 m/s2
TANQUE DE HOMOGENIZADOR 1
3. Nivel (m).- Registro de nivel de altura del tanque mediante transmisores y sensores
de nivel.
REACTOR BIOLOGICO
𝑽
𝑸=
𝒕
Donde:
Q = caudal
V= Volumen balde (20 litros)
t = tiempo de llenado.
186
5. Temperatura (°C).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
SEDIMENTADOR SECUNDARIO
11. Caudal (m3/h).- Se debería hacer a la salida del sedimentador. Se espera realizarlo
14. Oxígeno Disuelto (mg/l).- Se lleva a cabo mediante un equipo multi paramétrico.
15. Purgas (#).- Numero de purgas en cada intervalos de tiempo, el número y el tiempo
1. Caudal (m3/h).- Se debería hacer a la salida del tanque Físico – Químico. Se espera
187
FILTRACION:
manómetro
manómetro
EFLUENTE FINAL
𝑽
𝑸=
𝒕
Donde:
Q = caudal
V= Volumen balde (20 litros)
t = tiempo de llenado
Actualmente se lleva a cabo se esta manera, pero se espera realizar la medición
10. Cloro (mg/l).- Se mide para cumplir con el rango que pide la normativa ambiental
público debe contener una cantidad de cloro residual de 0,5mg/l como máximo.
188
CAPITULO VII: CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
7.1 CONCLUSIONES
proceso de producción de la carne del CMQ, estas son conducidas hacia la misma
por un sistema de alcantarillado el cual fue modificado en Enero del 2015 para este
fin, ya que anteriormente ingresaba a la PTAR todas las aguas residuales generadas
misma.
los meses del año, es así que los días lunes, miércoles y viernes son de mayor
producción, los días martes y jueves de baja producción, los días sábado y domingo
189
cantidad de animales y a los introductores que ingresan el ganado al camal para su
faenamiento.
sanitaria vigente, el ingreso de agua a la PTAR sería mucho mayor al que ingresa
1000 a 1200 litros de agua por res procesada. En el Camal Metropolitano de Quito
300 a 500 litros por res procesada”. (" EVALUACIÓN DE LOS IMPACTOS
incremento.
La PTAR cuenta con un tamiz que retiene: carne, huesos, descarnaduras de pieles,
cueros, tripas, sogas, sólidos gruesos y de gran tamaño (diámetros mayores a 5 cm),
190
homogenización 1; su aporte al tratamiento es importante, ya que evita condiciones
tanque de almacenamiento al que llega el agua residual desde el CMQ, para luego
no son las adecuadas, el mismo se encuentra cubierto por una estructura tipo
de recirculación debido a que la calidad del sustrato que ingresaba al reactor altero
191
operación optima se da con un caudal de 12 m3/h, con este ingreso de agua se
que actualmente, muchos de los procesos operativos que aquí se desarrollan son de
carácter empírico.
El sedimentador secundario separa los lodos activados del licor de mezcla. Esta
clarificado, y con bajo contenido en DBO, DQO y sólidos totales. Por tal motivo en
esta unidad, una vez que el agua residual llega al sedimentador secundario, se
192
En el sedimentador secundario se produce muy poca espuma. No obstante, se
pueden presentar situaciones en las que aparece material flotante, natas, entre otros,
tiene una turbiedad adecuada, están prácticamente libres de tóxicos, por lo que su
Sea cual sea el procedimiento o grado de tratamiento de las aguas residuales que se
litros.
de que las unidades operativas tengan las dimensiones adecuadas para que
funcionen dentro del campo de eficiencia más favorable durante la mayor parte del
requerimiento.
193
Mediante muestreos, aforos, cálculos, análisis de laboratorio realizados, con los
dicho caudal según los días de mayor o menor producción, por lo tanto esta hora
debe ser la de mayor atención por parte del operador de turno, para el equilibrio en
el reactor biológico.
Con los valores obtenidos para el cálculo de los volúmenes de las diferentes
ingresa a la PTAR.
filtros de 15 PSI y una presión óptima de retro lavado de 18 PSI. En los filtros la
a 10 NTU con respecto a la turbidez del tanque Físico – Químico para no realizar
194
turbidez de 15 a 100 NTU en el efluente. El retro lavado de estos filtros se lo
realiza con agua potable por lo general se hace en contracorriente con un caudal
Finalmente luego de culminar este Estudio Técnico concluidos que todas las
ambientales vigentes.
7.2 RECOMENDACIONES
como moscas, ratas, entre otros por lo que se recomienda designar a un trabajador
195
A los visitantes se les debe proporcionar una credencial, por parte de los
196
EPP IMAGEN DETALLE
Protección vías
Mascarillas desechables
respiratorias
197
crear conciencia en el consumo de agua, desecho de sólidos de gran tamaño hacia la
PTAR.
7.3 BIBLIOGRAFIA
199
Montoya Giraldo, L., Alape Osorio, G., & Gutierrez, A. (2006). DISEÑO DE UN
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES PARA EL
INSTITUTO NACIONAL DE MEDICINA LEGAL Y CIENCIAS FORENSES
SEDE BOGOTA. Bogotá.
Ramalho, R. (1996). TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES. Quebec - Canada:
REVERTE, S.A.
Serrano, J., & Ojeda, A. (2008). “DISEÑO HIDROSANITARIO, SISTEMA DE
EVACUACION Y TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA
PLANTA DE LACTEOS (ECOLAC) Y CARNICOS". Loja.
Severiche, C., & Sierra, A. (2013). Biblioteca Virtual, eumed.net. Obtenido de
http://www.eumed.net/libros-gratis/2013a/1326/1326.pdf
Simbaña, I., & Chango, E. (2016). Gestion de Lodos. Quito.
Sorrequieta, A. (Junio 2004). "Aguas Residuales: Reuso y Tratamiento. Lagunas de
estabilizacion: una opcion para Latinoamerica".
Sotelo Avila, G. (1982). Hidraulica general. Volumen 1. Mexico: LIMUSA S.A.
Torres, A. (2005). Manual de proceso, operacion y mantenimiento de la Planta de
Tratamiento de Aguas Residuales del Camal Metropolitano de Quito . Quito.
Valdez, E., Alba B., & Vázquez González. (2003). Ingeniería de los sistemas de
tratamiento y disposicion de aguas residuales. Mexico: ICA.
Veall, F. (Enero de 1993). http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm. Obtenido
de http://www.fao.org/docrep/004/t0566s/t0566s14.htm
www.gredos.usal.es/jspui/bitstream/10366/125570/1/PCF%20Alvaro%20Barrios%20Marq
uez.pdf. (Abril de 2015).
200
7.4 ANEXOS:
201
Ilustración 43: Etiquetas – Tachos
202
Ilustración 45: Etiquetas – Frascos plásticos
(Microbiología)
203
MUESTREO Y AFOROS
204
Ilustración 49: Aforo - Efluente
205
Ilustración 51: Muestreo Físico - Químico - Reactor Biológico.
206
Ilustración 53: Muestreo - Físico - Químico - Efluente
207
Ilustración 55: Colocación de la muestra previa al traslado al laboratorio
208
Ilustración 57: Trasporte de la muestra al
laboratorio
209