MIME-Version: 1.0 Content-Type: multipart/related; boundary="----=_NextPart_01D72BC4.25FA6430" Este documento es una página web de un solo archivo, también conocido como "archivo de almacenamiento web". Si está viendo este mensaje, su explorador o editor no admite archivos de almacenamiento web. Descargue un explorador que admita este tipo de archivos. ------=_NextPart_01D72BC4.25FA6430 Content-Location: file:///C:/0D821E52/file1250.htm Content-Transfer-Encoding: quoted-printable Content-Type: text/html; charset="utf-8"
Design
and quotation of a wastewater treatment plant for rural parishes of the Rio=
bamba
Canton- Chimborazo Province-Ecuador
MĂłnica
Lilian Andrade Avalos. [1],
Danielita Fernanda Borja Mayorga. [2], Â & Marlene Jacqueline GarcĂa Veloz. [3]
Recibido: 12-02-2021 / Revisado: 21-02-2021 /Acept=
ado:
13-03-2021/ Publicado: 05-04-2021
Introduction. Construction and maintenance costs represent a
primary aspect in the design and construction of wastewater treatment plant=
s. Objetives. Design and quote a wastewater treatment plant in=
the
rural area of ​​Riobamba canton, taking the Santiago de Calpi
Parish Head as a point of analysis to avoid contamination to the Chibunga River. Methodology.
Compound sampling was used for the characterization of wastewater, it was s=
hown
that Fecal Coliforms, Suspended Solids, Surfactants, Oils and Fats, Biochem=
ical
Oxygen Demand (DBO5), Chemical Oxygen Demand (DQO) and Turbidity were the parameters that were cons=
ider
for the elaboration of the plant design, data compared with the regulations=
of
the Unified Text of Secondary Environmental Legislation of the Ministry of =
the
Environment (TULSMA). Results.=
The
treatment plant is projected for 20 years for a population of 1,887 inhabit=
ants
and with a flow of 1,479.6 m3 / day. The system consists of a channel, manu=
al
cleaning grating system, a primary settler, an activated sludge tank that g=
oes
together with a secondary settler, a disinfection tank, it should be emphas=
ized
that the sludge generated in the settlers needs treatment and is proposes 4
drying beds. When carrying out this purification process, results are obtai=
ned
with a BOD5 37 mg / L, COD 59 mg / L, Suspended Solids 2 mg / L,
Surfactants 0.4 mg / L, Oils and Fats 0.2 mg / L and Coliforms fecal Ë‚ 2 C=
FU /
100ml, these results are in accordance with the TULSMA, book VI, Annex 1, t=
able
9 - Discharge into a body of Fresh Water. Conclusion.
The total price of the wastewater treatment plant is $31699,40 consideri=
ng
good quality materials for its construction, extending the useful life of t=
he
equipment and of the plant.
Keywords: Wastewater treatmen=
t/
Pollutant load/ Permissible limits/ Quotation/ Activated sludge.
Resumen.
IntroducciĂłn. Los costos de construcciĂłn y mantenimiento
representan un aspecto primordial en el diseño y construcción de plantas =
de tratamiento
de aguas residuales. Objetivo.
Diseñar y cotizar una planta de tratamiento de aguas residuales en la zona
rural del cantón Riobamba, tomando como punto de análisis la Cabecera
Parroquial Santiago de Calpi para evitar la con=
taminaciĂłn
al RĂo Chibunga. MetodologĂa.
Se utilizĂł el muestreo compuesto para la caracterizaciĂłn de las aguas
residuales se demostrĂł que los Coliformes Fecales, SĂłlidos Suspendidos,
Tensoactivos, Aceites y Grasas, Demanda BioquĂmica de OxĂgeno (DBO5<=
/sub>),
Demanda QuĂmica de OxĂgeno (DQO) y Turbidez fueron los parámetros que se
consideran para la elaboración del diseño de la planta, datos comparados =
con la
normativa del Texto Unificado de LegislaciĂłn Ambiental Secundaria del Mini=
sterio
del Ambiente (TULSMA). Resultados.=
La
planta de tratamiento está proyectada a 20 años para una población de 18=
87
habitantes y con un caudal de 1479,6 m3/dĂa. El sistema consta =
de un
canal, sistema de rejillas de limpieza manual, un sedimentador primario, un
tanque de lodos activados que va conjuntamente con un sedimentador secundar=
io,
un tanque de desinfecciĂłn, cabe recalcar que los lodos generados en los
sedimentadores necesitan un tratamiento y se propone 4 lechos de secado. Al
realizar este proceso de depuraciĂłn se logra obtener resultados con una DB=
O5
37 mg/L, DQO 59 mg/L, SĂłlidos Suspendidos 2 mg/L, Tensoactivos 0,4 m=
g/L,
Aceites y Grasas 0,2 mg/L y Coliformes fecales    ˂ 2 UFC/100ml dichos resultados es=
tán acorde
con el TULSMA, libro VI, Anexo 1, tabla 9 - Descarga a un cuerpo de Agua Du=
lce.
ConclusiĂłn. La cotizaciĂłn to=
tal de
la planta de tratamiento de aguas residuales es de $31699,40 =
considerando materiales de buena calidad pa=
ra su
construcciĂłn ampliando la vida Ăştil de los equipos y de la planta.
Palabras claves: Tratamiento de aguas residuales/ Carga
contaminante/ LĂmites permisibles/ CotizaciĂłn/ Lodos activados.
IntroducciĂłn.
El agua es un recurso muy importante para el
desarrollo de actividades del hombre en las distintas áreas industriales
asĂ como para satisfacer necesidades personales. El
efluente de estas actividades es descargado sin un previo tratamiento esto
produce impactos ambientales negativos en los cursos de agua receptores, de=
bido
a la concentraciĂłn de contaminantes que dichas aguas contengan.
Estos efluentes no pueden ser desechados directame=
nte al
medio ambiente sin recibir un tratamiento con la finalidad de reducir probl=
emas
graves al ecosistema. Este tipo de residuos se generan en la utilizaciĂłn d=
el
agua en procesos domésticos o industriales, los cuales arrastran diferentes
tipos de residuos de materia orgánica e inorgánica.
Se debe devolver =
 sustancias al agua por debajo de=
las
concentraciones lĂmites, se inicia un proceso de autodepuraciĂłn, debido a
diversos microorganismos. Estos microorganismos descomponen los desechos,
metabolizándolos y transformándolos en sustancias simples, como dióxido =
de
carbono, nitrógeno, etc. Este proceso se aplica a sustancias orgánic=
as,
como detergentes y fenoles, y también a algunas sustancias inorgánicas, y=
a que
hay microorganismos capaces de absorber ciertos metales, incorporándolos a=
sus
células.
Las sustancias arrojadas que poseen u=
na
alta concentraciĂłn de materias tĂłxicas, provocan que los microorgani=
smos sean
destruidos y se anula la autodepuración. Además pueden
morir organismos más grandes, como peces, crustáceos, y plantas acuática=
s, por
intoxicaciĂłn o por falta de microorganismos para alimentarse. Estos a su v=
ez
pueden intoxicar al resto de la fauna que conforma la cadena alimentaria,
eventualmente llegando hasta el hombre.
La descarga de estas aguas ha causado la generaciĂ=
łn de
distintos tipos de contaminantes como: malos olores, enfermedades, sediment=
os, bacterias,
etc. El tratamiento a estas aguas residuales se da con la eliminaciĂłn de
microorganismos patĂłgenos; asĂ evitando que lleguen a contaminar vertient=
es
cercanas del lugar de desecho. Mediante el estudio e investigaciĂłn de estos
efluentes se puede realizar un tratamiento que se está implementando en to=
dos
los paĂses del mundo; permitiendo asĂ que estos efluentes puedan ser reut=
ilizados
para riego de cultivos, crianza de animales e incluso para el consumo human=
o.
Todo este proceso se realiza con el fin de dar una
mejor calidad de vida a los a la sociedad y cumpliendo con lo que dicta la
norma (TULSMA) de calidad del medio ambiente y descarga de efluentes Libro =
VI,
Anexo 1, Tabla 9.
La parroquia rural Santiago
de Calpi
del CantĂłn Riobamba de la provincia de Chimborazo, se encuentra entre las =
más
antiguas de Ecuador, la parroquia tiene 19 comunidades, lo que representa a=
lrededor
de 18.000 personas. La poblaciĂłn se compone de indĂgenas y campesinos en =
su
mayorĂa. La poblaciĂłn es joven, siguiendo las mismas cifras que a nivel
nacional, (49,5% de la población tiene menos de 20 años).
La poblaciĂłn que presenta la cabecera cantonal de Santiago de Calpi es de 698 representando 8,86% del total de la Parroquia, este dato obtenido en el Ăşltimo CENSO del 2010. Alrededor del 9= 3 % de los habitantes tienen sus propias viviendas, sus pequeños terrenos y al= gunos animales. La base de la economĂa del campesino es la producciĂłn agrĂcola= , las viviendas en su mayorĂa son hechas de fábrica (bloque, ladrillos). Dispon= iendo del servicio de agua entubada (no es potable) para el consumo. Pocas vivien= das cuentan con letrina. Los caminos son en tierra y deterioran cuando llueve.<= o:p>
La Parroquia Santiago de Calp=
i
se ha visto con la necesidad de realizar un “Diseño y cotización de una=
planta
de tratamiento de aguas residuales” por los diferentes problemas que estĂ=
ˇ causando
esta descarga directa al RĂo Chibunga, la mism=
a que
genera enfermedades a las comunidades que utilizan ést=
e
recurso. Â Enfermedades como cĂłler=
a,
amebiasis, gardiasis entre otras son los causan=
tes de
que la poblaciĂłn este con problemas de este tipo.
Otro agente perjudicado son los cultivos que posee
esta Parroquia, estas aguas al ser utilizadas en el riego están causando la
disminuciĂłn en la producciĂłn de los variados sembrĂos de la zona como cu=
ltivos
de papa, mellocos, choclos, etc. Los cuales están muy cercanos a la fuente=
de
desembocadura y estos poseen residuos de fertilizantes, pesticidas provocan=
do
un impacto ambiental a fuentes cercanas del mismo. Â
Cerca del depĂłsito de estas aguas se encuentra una
lubricadora de autos, la cual genera diferentes tipos de residuos de
hidrocarburos los cuales son desechados directamente a las tuberĂas de des=
carga
de estas aguas.
En la zona existen grandes cultivos de papa, mello=
cos,
choclos, etc. Los cuales están muy cercanos a la fuente de desembocadura y
estos poseen residuos de fertilizantes, pesticidas provocando un impacto
ambiental a fuentes cercanas del mismo.
En esta investigación se busca diseñar y =
cotizar  un s=
istema de
tratamiento de aguas residuales, el mismo que consiste en la caracterizaciĂ=
łn
fĂsico-quĂmica y microbiolĂłgica del efluente siguiendo los diferentes mĂ=
©todos
de determinaciĂłn, mediciĂłn del caudal que genera la poblaciĂłn, el estudi=
o del
proyecto se busca recolectar la informaciĂłn necesaria para el realizar el
diseño de la planta de tratamiento brindando una eficiencia y accesibilidad
econĂłmica de la misma.
Metodologia.
Material y Métodos
SelecciĂłn de la muestra
El tipo de muestreo que se utilizĂł en esta
investigaciĂłn es el muestreo compuesto el cual varia por su punto de desca=
rga,
hora formando una mezcla homogĂ©nea por dĂa se tuvo la muestra compuesta. =
El
plan de muestreo se determinĂł mediante el caudal; se tomĂł por una semana =
(siete
dĂas), brindando diferentes tipos de datos de concentraciĂłn por dĂa y ho=
ra. Mediante
la mediciĂłn del caudal se pudo determinar la muestra representativa para
realizar la primera caracterización en el laboratorio. Se obtuvo tres aná=
lisis
de caracterizaciĂłn de las muestras, tomadas de diferentes dĂas y horas fo=
rmando
la muestra compuesta. El volumen tomado para la caracterización del análi=
sis
del laboratorio fue de 6 litros tomando en cuenta que esta ya es una muestra
compuesta cada 10 minutos en el lugar del muestreo.
To=
dos
los procesos de laboratorio realizados para obtener el valor de cada uno de=
los
parámetros fueron realizados de acuerdo al manual de procedimiento técnic=
o del
Laboratorio de Aguas de la Facultad de Ciencias - ESPOCH.
Se realizaron análisis fĂsico-quĂmicos y microbiolĂłgicos de=
l agua
residual, y los resultados se compararon con TULSMA, Anexo 1, Libro IV, tab=
la 9
LĂmites de descarga a un cuerpo los resultados se aprecian en la Tabla.
TABLA 1: Parámetros analizados fuera de los lĂmites
permisibles
Parámetros |
Unidad |
Resultado |
Valor limite |
Tensoactivos |
mg/l |
2,70 |
0,5 |
Aceites
y grasas |
mg/l |
28 |
0,5 |
Demanda
QuĂmica de OxĂgeno (DQO) |
mg/l |
368,33 |
200 |
Demanda
BioquĂmica de oxĂgeno (DBO5) |
mg/l |
287,66 |
100 |
SĂłlidos
Suspendidos |
mg/l |
195,33 |
130 |
                        =
                 Fuete:=
Grupo InvestigaciĂłn Facultad
Ciencias, 2015
Una vez obtenidos los resultados de la caracterizaciĂłn se obti=
ene
el Ăndice de biodegradabilidad para conocer quĂ© tipo de tratamiento es fa=
ctible
aplicar para el agua residual. &=
nbsp;
                                =
   0,78 > 0.24 (muy
biodegradable)
El
resultado nos indica que es muy biodegradable (Tabla 2) y por lo tanto se d=
ebe
aplicar sistemas de lodos activados para su tratamiento.
TABLA 2: ĂŤndice de biodegradabilidad
DBO5 / DQO |
ĂŤndice de biodegradabilidad |
<
0,25 |
No biodegradable |
0,25
– 0,4 |
Biodegradable |
> 0,=
4 |
Muy biodegradable |
     =
          Â
Fuente Mo=
rante
Hilda (Morante, 2011)
DeterminaciĂłn del caudal del agua residual
Para
la determinaciĂłn del caudal se ocupĂł un balde graduado de 8L durante los =
7 dĂas
de la semana empezando a las 7:00 am hasta las 19:00 pm cada dĂa. Para la
mediciĂłn del caudal se realizĂł la toma de muestras cada media hora.
Le método utilizado para la medición del caud=
al fue
la del llenado del recipiente para caudales de bajo volumen donde se llega a
determinar que el caudal varĂa segĂşn la hora de la muestra tomada.Una vez obtenidos los datos se realiza los cálculos pertinentes =
para
determinar el caudal promedio semanal como se indica en la Tabla 3.
TABLA
3: Promedio semanal del caudal de agua residual
DĂŤA |
CAUDAL Q (L/s) |
CAUDAL Q (m3/h) |
CAUDALÂ Â Â Â =
Q MAX
(L/s) CAUDALÂ Â Â Â Â=
 Â
Q MAX (m3/h) |
|
Lunes |
1,3575 |
4,887 |
1,946 |
6,698 |
Martes |
1,3703 |
4,933 |
1,86 |
6,698 |
Miércoles |
1,3387 |
4,8192 |
1,689 |
6,082 |
Jueves |
1,3991 |
5,0368 |
1,781 |
6,412 |
Viernes |
1,3463 |
4,8467 |
1,968 |
7,068 |
Sábado |
1,3762 |
4,9545 |
1,849 |
6,656 |
Domingo |
1,35 |
4,8598 |
1,889 |
6,799 |
ÎŁ |
9,5381 |
34,337 |
12,982 |
46,413 |
Promedio |
1,3626 |
4,9053 |
1,8546 |
6,6304 |
            FUENTE:
Grupo InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2017
Sistema de lodos activados
Es un tratamiento bilĂłgico de =
aguas
residuales que emplea microorganismos aerobios y facultativos para poder
retirar la materia orgánica presente en el agua residual. Engloba un proce=
so de
limpieza fĂsica, quĂmica y biolĂłgica (Geocities 2009)
Este método de tratamiento
sintetiza la carga microbiana interviniendo en el balance de materia median=
te un
reactor bilĂłgico.
Por lo general el método de lo=
dos
activados se lo realiza de conjuntamente con una sedimentaciĂłn secundaria =
el
cual ayuda que los sĂłlidos suspendidos en el agua residual sean eliminados=
en
el sedimentador secundario en ocasiones se realiza una recirculaciĂłn del a=
gua
al tanque aireador ayudando a que el proceso sea más eficiente, puede ser =
de
flujo continuo o de mezcla completa y este reactor de lodos activados se
utiliza con una bomba o compresor el cual dará una potencia requerida para=
el
proceso.
La aireaciĂłn que debe recibir el agua residual varĂa de 4 a 8
horas dependiendo la carga orgánica presente en el agua.
El sistema de lodos activados es proceso continuo del tanque
sedimentador primario, dicho reactor está compuesto por difusores y un sed=
imentador
secundario, sistema que no necesita recirculaciĂłn de lodos para el tratami=
ento
biolĂłgico.
Sistema de Tratamientos de Agua Residual
=
GRĂFICO
1. Diagrama de flujo del sistema de tratamiento de agua residual
FUENTE: Grupo
InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015
TABLA 4: Caudal de diseño=
Parámetro |
Resultado |
DotaciĂłn |
120 L/s |
Caudal de diseño |
17,125 L/s |
Caudal medio de aguas residuales |
1,834 L/s<=
span
lang=3DES-EC style=3D'font-size:16.0pt;mso-bidi-font-size:12.0pt;font-fam=
ily:
"Times New Roman",serif;mso-bidi-theme-font:minor-bidi;mso-ansi-language:
ES-EC'> |
Caudal medio diario |
12,454 L/s |
FUENTE: Grupo
InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015
TABLA 5: Diseño de Rejill=
as
Parámetro |
DimensiĂłn |
*B |
1,79 |
**Coeficiente de Manning |
0,013 |
Ancho |
0,5 m |
Profundidad |
0,5 m |
SeparaciĂłn entre barras |
0,025 m |
Pendiente en relaciĂłn con la vertical |
45° |
Velocidad de aproximaciĂłn |
0,45 m/s |
Espesor de la barra |
0,010 m |
Tipo de barra circular |
1,79 |
Longitud de las barras |
0,82 |
NĂşmero de barras |
14 |
Nivel máximo de agua |
0,0761 m |
Longitud sumergida de la varilla |
0,107 m |
Pérdida de carga de las rejillas |
0,00385 m |
FUENTE: Grupo
InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015
TABLA 6: Sedimentador prim=
ario
Parámetro |
DimensiĂłn |
*Velocidad terminal |
3 m/h |
**Constante del material arrastrado |
0,05 |
Ărea |
20,55 m2 |
Ancho |
3,21 m |
Largo |
6,40 m |
Altura |
3,6 m |
Volumen |
73,96 m3 |
Diámetro |
5,115 m |
Tiempo de retención hidráulica |
1,20 h |
Ărea de la secciĂłn Transversal |
11,56 m |
Velocidad de arrastre |
0,0626 m/s |
Porcentaje de remociĂłn de DBO5 |
28,57% |
Porcentaje de remociĂłn de SS |
49,38% |
*** Valores empĂricos |
a =3D 0,018 b =3D 0,02 |
Fuente: *AURELIO HERNANDEZ, ** Manual de dep=
uraciĂłn
Urbana., p. 96, METCALF & EDDY., IngenierĂa de Aguas Residuales., 1995=
.,*** CRITES, R., Tratamiento de aguas residuales en
pequeñas poblaciones
TABLA 7: Sistema de lodos
activados
Parámetro |
DimensiĂłn |
Caudal tratante del reactor |
1479,6 m3/dĂa |
**Tiempo de retenciĂłn celular |
10 dĂas |
**Coeficiente de producciĂłn celular |
0,60 Kg de células producidas / Kg de materia orgánica<= o:p> |
**Concentración de sólidos suspendidos voláti=
les en
el tanque de aireaciĂłn| |
4 Kg/m3 |
*Coeficiente de degradaciĂłn endĂłgena |
0,06 dĂa-1<=
/sup> |
*ConcentraciĂłn de DBO del afluente |
0,288 Kg/m3 |
*ConcentraciĂłn del DBO del efluente |
0,038 Kg/m3 |
Eficiencia basada en el DBO5 soluble |
86,68% |
Volumen del reactor |
345,81 m3 |
Tiempo de retención hidráulico |
5,61 h |
RelaciĂłn Alimento/microorganismo |
0,312 dĂa-1=
|
ProducciĂłn de lodo observada |
0,375 Kg de células producidas / Kg de materia orgánica<= o:p> |
ProducciĂłn diaria de fango |
138,32 Kg/dĂa |
Caudal de lodo de purga |
34,58 m3/dĂa |
Necesidad de oxĂgeno |
541,31 Kg O2 /dĂa |
Potencia necesaria por los difusores |
45 KW |
 Largo =
|
12 m |
Ancho |
10 m |
Altura |
3 m |
Fuente: *<=
span
lang=3DES style=3D'font-size:10.0pt;line-height:150%;mso-bidi-font-style:it=
alic'>
Grupo InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015., **METCALF & EDDY., Ingen=
ierĂa
de Aguas Residuales., 1995
TABLA 8: Sedimentador
secundario
Parámetro |
DimensiĂłn |
*Carga superficial |
49 m3/=
m2
dĂa |
*Profundidad |
3,5 m |
Ărea |
30,19 m2 |
Diámetro |
6,2 m |
Reparto Central |
1,55 m |
Altura del reparto |
1 m |
Carga de vertedero |
0,000879 m2<=
/sup>/s |
Ancho |
3,88 m |
Largo |
7,77 m |
Volumen |
108,53 m3 |
Tiempo de retención hidráulica |
1,76 h |
RemociĂłn del DBO5 |
33,08% |
RemociĂłn de sĂłlidos suspendidos |
54,76% |
Fuente: *<=
span
lang=3DES style=3D'font-size:10.0pt;line-height:150%;mso-bidi-font-style:it=
alic'>METCALF
& EDDY., IngenierĂa de Aguas Residuales., 1995
TABLA 9: Tanque de
desinfecciĂłn
Parámetro |
DimensiĂłn |
Peso requerido de desinfectante |
2,22 Kg/dĂa |
Volumen del tanque de cloraciĂłn |
0,76 m3 |
Volumen del tanque de desinfecciĂłn |
30,82 m3 |
Largo del tanque |
3,45 m |
Ancho del tanque |
3 m |
Altura del tanque |
2,99 |
Fuente: Grupo
InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015
TABLA 10: Lecho de secado<= o:p>
Parámetro |
DimensiĂłn |
Carga de sĂłlidos |
288,522 Kg/dĂa |
Masa de sĂłlidos |
93,769 Kg/dĂa |
Volumen diario de lodos |
751,359 L/dĂa |
Ărea del secador |
75,125 m2 |
NĂşmero de lechos de secado |
4 |
*Base |
3 m |
Longitud |
6,26 m |
*Profundidad |
0,40 m |
Fuente:
=
GRĂFICO
2. Diseño de una Planta de Tratamiento de A.R. para la Cabecera Parroquial
Santiago de Calpi
Fuente: Grupo InvestigaciĂłn Facultad
Ciencias, 2015
Requerimiento Presupuestario
TABLA 11: CotizaciĂłn de la
Planta de tratamiento de aguas residuales
Detalle |
Costo $ |
Rejillas |
124,00 |
Sedimentador primario |
3760,50 |
Tanque de lodos activados |
13050,00 |
Sedimentador secundario |
5305,50 |
Tanque de desinfecciĂłn |
800,00 |
Lecho de secado |
6060,00 |
Accesorios |
2599,90 |
TOTAL |
31699,40 |
Fuente: Grupo
InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015,
GRAFICO 3. Ărea total de la Planta de
Tratamiento de aguas residuales
Fuente: Grupo
InvestigaciĂłn Facultad Ciencias, 2015
El costo aproximado de la implementaciĂłn de la planta es de
31699,40 dĂłlares para la Parroquia Santiago de Calpi<=
/span>,
el mismo que necesitará un área Total de 250 m2 cuyo terreno se encuentra
disponible en la Parroquia.
Resultados.
Las pruebas de tratabilidad realizada a las aguas residuales
domiciliarias de la Parroquia de Calpi se basar=
on en la
sedimentaciĂłn primaria para disminuir la concentraciĂłn de los sĂłlidos
suspendidos, un sistema de aireaciĂłn de 5 horas, sedimentar el
efluente disminuyendo a gran escala la carga de sĂłlidos suspendidos, final=
mente
debido a la alta presencia de microorganismos en la muestra se considerĂł
agregar Hipoclorito de Calcio al 70 % una cantidad de 0,0015 g/L con un tie=
mpo
de retenciĂłn de 30 minutos., el
proceso descrito será el que se utilice en la planta de tratamiento de Agu=
as
residuales debido que la eficiencia del mismo es alta en cuanto a la remoci=
Ăłn
de contaminantes, para que los parámetros se encuentren dentro de los lĂm=
ites
permisibles segĂşn indica el TULSMA.
El sistema de tratamient=
o de
aguas residuales para la Cabecera Parroquial Santiago de Calpi
consta de un sistema de Rejillas con un canal adaptado, SedimentaciĂłn prim=
aria,
Sistema de Lodos activados, SedimentaciĂłn secundaria, CloraciĂłn (desinfec=
ciĂłn)
y Lechos de secado de lodos. Cabe recalcar que este sistema está diseñado=
con
mecanismo de gravedad para el mejor funcionamiento de la planta reduciendo
costos de accesorios.
La caracterizaciĂłn inicial y final del agua residual se muestr=
a a
continuaciĂłn:
TABLA 12: CaracterizaciĂłn FĂsico-QuĂmica y microbiol=
Ăłgica
del agua residual
Parámetros |
Unidad |
CaracterizaciĂłn inicial |
CaracterizaciĂłn final |
Valor limite |
Tensoactivos |
mg/l |
2,70 |
0,4 |
0,5 |
Aceites
y grasas |
mg/l |
28 |
0,2 |
0,5 |
Demanda
QuĂmica de OxĂgeno (DQO) |
mg/l |
368,33 |
59 |
200 |
Demanda
BioquĂmica de oxĂgeno (DBO5) |
mg/l |
287,66 |
37 |
100 |
SĂłlidos
Suspendidos |
mg/l |
195,33 |
2 |
130 |
Coliformes
fecales |
UFC/100
ml |
10,15 x 103 |
<
2 |
RemociĂłn
> 99% |
Fuete: Grupo InvestigaciĂłn Facultad
Ciencias, 2015
Entre los parámetros fĂsicos se tiene lo sĂłlidos suspendidos=
con un
valor inicial de 195.33 mg/l y un valor final de 2 mg/l, con un porcentaje =
de
remociĂłn del 98,97 %, el cual se encuentra dentro del rango permisible.
Entre los parámetros quĂmicos que con el tratamiento finalmen=
te se
encuentran dentro del lĂmite permisible se tiene : Tensoactivos con un val=
or
inicial de 2,7 mg/l y un valor final de 0,4 mg/l, con un porcentaje de remo=
ciĂłn
del 85%; Aceites y grasas presentan un valor inicial de 28 mg/l, un valor f=
inal
de 0,2 mg/l con un porcentaje de remociĂłn del 99,29%; el DBO5 presenta val=
ores
iniciales y finales de 287,66 mg/l y 37 mg/l respectivamente, con una remoc=
iĂłn
del 87,13%; en el DQO se obtuvo un valor inicial de 368,33 mg/l y un valor
final de 59 mg/l dándonos una remoción del 83,98%; finalmente el análisis
inicial y final con respecto a las coliformes fecales que representan el
parámetro microbiolĂłgico de anĂ=
ˇlisis se
obtuvo valores de 10,15x 103Â UFC/100ml
y <2 UFC/100ml respectivamente, obteniéndose una remoción mayor al 99,=
98%.
Todos los parámetros quĂmicos presentados y analizados se
compararon con los lĂmites permisibles mencionados en la tabla 9 para desc=
argar
a cuerpos de agua dulce, anexo 1, libro IV del TULSMA, para validar los
resultados obtenidos una vez aplicado el tratamiento.
DiscusiĂłn.<=
/b>
El objetivo principal de esta investigaciĂłn fue reducir la car=
ga
contaminante proveniente de las aguas residuales de la parroquia Santiago d=
e Calpi<=
span
style=3D'mso-spacerun:yes'>Â con el fin de cumplir con lo que
estipula el Texto Unificado de LegislaciĂłn Secundaria Medio Ambiental (TUL=
SMA)
libro VI, Anexo 1, tabla 9, debido a que estas aguas residuales son vertidas
directamente al rĂo Chibunga sin un previo
tratamiento.
Con el diseño propuesto se establece la utilización de un tan=
que de
lodos activados lo que convierte al diseño en un proceso amigable con el m=
edio
ambiente.
Los costos de implementaciĂłn en el caso de que se pusiera en m=
archa
el proceso representarĂa un inversiĂłn econĂłmi=
ca que
justifica la necesidad de la Parroquia Santiago de Cal=
pi
de dar tratamiento a las aguas residuales y poder cumplir con la Normativa
ambiental vigente en el paĂs; este costo de inversiĂłn del sistema de trat=
amiento
de aguas residuales serĂa de alrededor $31699,40.
Conclusiones. =
span>
· =
Los efluentes que provienen de la Cabecera Parroquial
Santiago de Calpi poseen un alto porcentaje
contaminante microbiológico y orgánico, y para su respectivo análisis =
se
determinó el caudal de diseño con un valor de 17,125 l/s para la realizac=
iĂłn
del diseño propuesto
.
·
Se realizĂł la caracterizaciĂłn fĂsica, quĂmica y
microbiológica del agua residual, para determinar los parámetros que se e=
ncuentran
por encima de los lĂmites máximos permisibles de la Norma ambiental vigen=
te,
siendo estos: : Demanda BioquĂmica de OxĂgeno =
287,66
mg/l, Demanda QuĂmica de OxĂgeno 368,33 mg/l, SĂłlidos Suspendidos 195,33=
mg/l,
Tensoactivos 2,70 mg/l , Aceites y Grasas 28 mg/l y Coliformes fecales 10,1=
5x103
UFC/100ml.
·
 El diseño del =
Sistema
de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales consta de los siguientes
procesos: Canal de llegada al Sistema de Rejillas, Sedimentador Circular
Primario, Tanque de Lodos Activados, Sedimentador Circular Secundario, Tanq=
ue
de DesinfecciĂłn, Lechos de Secado.
· =
Mediante el diseño propuesto se obtuvo la disminución de
altos contaminantes presentes en el efluente las variables a consideraciĂłn=
para
el diseño se caracterizaron los siguientes parámetros obteniéndose los
resultados del: Demanda BioquĂmica de OxĂgeno 37 mg/L , Demanda QuĂmica =
de
OxĂgeno 59 mg/L, SĂłlidos Suspendidos 2 mg/L, Tensoactivos 0,4 mg/L , Acei=
tes y
Grasas 0,2 mg/L y Coliformes fecales Ë‚ 2 UFC/100ml dichos resultados se
encuentran dentro de la Norma del TULSMA 2016 libro IV, anexo 1, tabla 9
lĂmites de descarga a un cuerpo de agua dulce
· =
Con la caracterizaciĂłn final del agua tratada se validĂł Â el t=
ratamiento
propuesto con lo que se generĂł los siguientes porcentajes de remociĂłn: 85=
% de
Tensoactivos, 99,28% de Aceites y grasas; 83,98 % de Demanda QuĂmica de
OxĂgeno; 87,13% de Demanda BioquĂmica de OxĂgeno; 98,97% de SĂłlidos Sus=
pendidos
y 99,98% de Coliformes fecales. Â El
sistema de tratamiento planteado es amigable con el ambiente debido a que u=
tiliza
un sistema de lodos activados y  que brinda una nueva opción de
tratamiento para las aguas residuales, al no aplicar ningĂşn concepto de las
plantas de tratamiento comunes.
Referencias bibliográficas.
 <=
span
class=3DSpellE>Crites,
R., & Tchobanoglous., G. (2000). Tratamiento de Aguas Residuales en Peq=
ueñas
Poblaciones., 3ª ed., Bogotá – Colombia., McGraw Hill. Pp. 21, 33, =
42-44,
46-48.
ECUADOR, INSTITUTO ECUATOR=
IANO
DE NORMALIZACION INEN. (2011). <=
span
style=3D'font-size:12.0pt;line-height:115%;font-family:"Times New Roman",se=
rif;
mso-ansi-language:ES-MX'>Norma Técnica - Ecuatoriana=
span>-
Requisitos para el agua Potable INEN 1108:2011., 2da. Ed.., Quito – Ecuad=
or.
ECUADOR, INSTITUTO ECUATOR=
IANO
DE NORMALIZACION INEN. (2011). Norma Téc-nica -
ECUADOR, MINISTERIO DEL
AMBIENTE. (2015). Texto Unificado de Legislación Ambien-tal., 2 a ed., Quito – Ecuador., Pp. 330 – 333.
Geocities, L. (200=
9). Tratamiento BiolĂłgico de Aguas Residuales.=
[en lĂnea] 15/09/2015. Disponible en http://www.=
oocities.org/edrochac/residuales/procesoslodos.htm
Metcalf, & Eddy. (1995). IngenierĂ=
a de
Aguas Residuales: Tratamiento, Vertido y Reutiliza-ciĂ=
łn., 3ÂŞ ed., Madrid – España., McGraw-Hill. Pp. 9=
5-102,
508 – 515, 538 – 551, 555 – 557, 605 – 682.
Romalho, Â S. (199=
6). Tratamien=
to
de Aguas Residuales. 1ÂŞ ed., Mad=
rid –
España. Reverté S.A. Pp 386
Romero, J., Tratamiento de
Aguas Residuales., 3ª ed., Bogotá – Colombia., Alfaomega., 2002., Pp. 6=
7 – 71 –
74 – 223 – 706 – 707
Russell, D., (2002). Tratamiento de aguas, un enfoque
práctico. Barcelona - España. Reverté S.A. pp. 10-11
Orozco, A., (2002). Bioing=
enierĂa
de Aguas Residuales. Â RĂo de Jane=
iro – Brazil=
,
pp. 408-410.
TULSMA, (2015). Libro VI,
Anexo 1, tabla 9 lĂmites de descarga a un cuerpo de agua dulce.
Valdez, C., Vazquez, A. (2003).<=
/span> IngenierĂa de los Sistemas De Tratami=
ento y
Disposición De Aguas Residuales., 2ª ed., México D F. – México., =
FundaciĂłn
ICA, Pp. 3 – 7.
PARA CITAR EL ARTĂŤCULO INDEXADO.
Andrade Avalos, M. L., Borja Mayorga, D. F.,
& GarcĂa Veloz, M. J. (2021). Diseño y cotizaciĂłn de una planta de
tratamiento de aguas residuales para parroquias rurales del CantĂłn Riobamb=
a -
Provincia de Chimborazo-Ecuador. ConcienciaDigital,
4(2), 198-214. https://doi.org/10.33262/concienciadigital.v4i2.1659
El artĂculo que se
publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente
reflejan el pensamiento de la Revi=
sta Conciencia
Digital.
El
artĂculo queda en propiedad de la revista y, por tanto, su publicaciĂłn pa=
rcial
y/o total en otro medio tiene que ser autorizado por el director de la Revista Conciencia Digital.
[1] Facul=
tad de
IngenierĂa QuĂmica, Escuela PolitĂ©cnica Superior de Chimborazo,
Riobamba-Ecuador, moandrade@espoch.edu.ec, orcid.org/0000-0001-5736-5607
[2] Facul=
tad de
IngenierĂa QuĂmica, Escuela PolitĂ©cnica Superior de Chimborazo,
Riobamba-Ecuador, dborja@espoch.edu.ec, orcid.org/0000-0002-8438-064X
[3]=
span> [3]Facul=
tad de
IngenierĂa QuĂmica, Escuela PolitĂ©cnica Superior de Chimborazo,
Riobamba-Ecuador, marlene.garcia@espoch.edu.ec, orcid.org/0000-0002-9996-15=
94