TECNOLOGIA URBANA AMBIENTAL PROFESOR: CERRÓN OYAGUE, TANIA MILUSKA ALUMNAS: CÓDIGO: SANTOS AGUIRRE ELIZABETH 1520644 SANTOS SERRANO, FILMER 1611180 2019-2 I. II. INTRODUCCION MARCO TEORICO III. PLANTAS DE TRATAMIENTO EN LIMA IV. CASO: PLANTA DE TRATAMIENTO 4.1 DATOS GENERALES 4.1.1 UBICACIÓN 4.1.2 AÑO DE ANTIGÜEDAD 4.1.3 INSTITUCION EJECUTORA 4.1.4 INSTITUCION ADMINISTRADORA Y OPRARTIVA 4.1.5 RESPONSABLE DE LA PLANTA 4.2 SISTEMA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO 4.2.1 NOMBRE DEL SISTEMA 4.2.2 OBJETIVO DEL SISTEMA 4.2.3 DESCRIPCION DEL SISTEMA 4.2.4 COMPONENTES DEL SISTEMA 4.2.5 FASES Y PROCESOS DEL SISTEMA 4.2.6 OPERATIVIDAD Y CAPACIDAD DEL SISTEMA V. VI. CONCLUSIONES REFERENCIAS I. INTRODUCCION Las plantas de tratamiento, también llamadas depuradoras, son instalaciones intermedias construidas entre una industria o una ciudad (con sus aguas servidas domiciliarias) y un ambiente acuático receptor. Su función específica consiste en tratar y transformar efluentes fabriles y /o urbanos químicamente complejos en sustancias simples que puedan ser captadas por las plantas verdes foto sintetizadoras, o bien retener elementos tóxicos para el ambiente. Existen tratamientos físicos, químicos o biológicos y, entre estos últimos, los de tipo aeróbico y anaeróbico. La construcción de esas instalaciones depende de numerosos factores, como la naturaleza del efluente a tratar, la composición y concentración de cada compuesto y elemento que se pretende depurar o del tipo de subproducto no deseado originado en el proceso industrial en cuestión. En algunos casos, y para abaratar costos, industrias competidoras, pero con efluentes de similares características, construyen plantas comunes de tratamiento. Un ejemplo muy extendido es el de las curtiembres, que se asocian para recuperar compuestos que contienen cromo, un elemento altamente contaminante para los ambientes y tóxico para los seres vivos. II. MARCO TEORICO El tratamiento de aguas y las plantas de tratamiento de agua son un conjunto de sistemas y operaciones unitarias de tipo físico, químico o biológico cuya finalidad es que a través de los equipamientos elimina o reduce la contaminación o las características no deseables de las aguas, bien sean naturales, de abastecimiento, de proceso o residuales. La finalidad de estas operaciones es obtener unas aguas con las características adecuadas al uso que se les vaya a dar, por lo que la combinación y naturaleza exacta de los procesos varía en función tanto de las propiedades de las aguas de partida como de su destino final. El óptimo funcionamiento de la planta de tratamiento en cada una de sus etapas, es fundamental para que el resultado final cumpla con los requerimientos puntualizados a nivel ambiental. El nivel de descontaminación del agua depende de la calidad en los métodos que se realicen en la planta. No olvidando que el objetivo principal del procedimiento es suministrar agua depurada a los afluentes naturales. Dependiendo del uso que se desee dar al agua se pueden clasificar, a groso modo, los tipos de plantas de tratamiento aguas residuales en: Plantas de Tratamiento Convencional (Potabilizadoras): Es un sistema de tratamiento integrado que incluye todos los procesos para la obtención de agua potable, como los son: coagulación, mezcla rápida, floculación, sedimentación, clarificación, filtrado y desinfección. Dependiendo de las características del agua podemos obtener un sistema de filtración simple o doble el cual es recomendable cuando el agua tiene alto color o contenidos altos de hierro y manganeso. Cada planta se debe diseñar de acuerdo al análisis de agua y trazabilidad y se debe hacer con sistema modular que incorpore las etapas del tratamiento. Estas deben tener su tanque en acero o fibra de vidrio y contener lechos filtrantes para la grava, arena, antracita, carbón activado y/o resinas especializadas. Si el agua tiene alto contenido de hierro se requiere un tratamiento de oxidación previo hecho mediante torres de aireación o pre-cloración. Plantas de Tratamiento Compactas (Industrial): Estas incorporan mejoras tecnológicas para todo el sistema de distribución de flujo y para el lavado de filtros el cual es hecho a través de agitación de aire. También cuenta con un sistema de floculación en medios porosos, innovaciones que mejoran la eficiencia de las plantas y reducen el consumo de productos químicos. Plantas de Tratamiento Modular (Potabilizadoras): La planta modular es un sistema integrado de tratamientos en varias etapas que incluye todos los procesos requeridos para obtener agua potable. Ocupan poco espacio y se pueden ampliar fácilmente añadiendo módulos de clarificación y de filtración. Adecuadas para: aguas de pozo profundo con alto contenido de color, hierro y manganeso; y muy eficientes con aguas de quebradas de montaña con parámetros que van de mediano a bajo contenido de sólidos en suspensión (SST) y con contenidos de color, que presentan picos pasajeros de alta turbiedad y color cuando hay lluvias fuertes. De acuerdo con las características del agua a tratar, se incorpora procesos de pre-aireación y oxidación, arenas especiales para eliminar hierro y manganeso o post-tratamiento con carbón activado cuando hay elementos orgánicos. Pueden operar por gravedad, sin necesidad de tener energía eléctrica disponible o pueden ser automatizadas para operación virtualmente autónoma. Las etapas del proceso de purificación del agua son: Pre tratamiento: Torre de aireación natural o forzada, preoxidación y/o dealcalinización. Coagulación. Mezcla rápida. Clarificación por adsorción-neutralización ascendente en lechos porosos granulares. Filtración descendente en lechos profundos. Desinfección con cloro, UV u ozono. Ventajas de las plantas de tratamiento de agua modulares: La clarificación por adsorción no requiere cal o soda para elevar el pH. Funciona bien a pH bajo. Reducen el consumo de floculantes y polímeros al 10% de lo que consume una planta convencional o compacta. Eliminan los tanques de sedimentación, lo cual da plantas de menor tamaño y peso. Se pueden colocar normalmente sobre el tanque de almacenamiento, evitando tener que adquirir predios adicionales. Menor costo de mano de obra para operación y supervisión. Servicio de postventa y repuestos. Menor costo inicial. Modulares: Se puede aumentar el número de tanques cuando se requiera. Fáciles de ampliar/complementar. Fáciles de automatizar, sistematizar y monitorear. Versátiles. Fáciles de mantener. Calidad y larga vida. Rapidez de instalación. Plantas de Tratamiento de Agua Residual: Estas plantas tratan aguas residuales que provienen de fuentes domésticas o industriales. Los tratamientos son físicos, químicos y biológicos y se clasifican en 3 etapas: Tratamiento primario: Remueve los materiales que son posibles de sedimentar, usando tratamientos físicos y físicos-químicos. En algunos casos, las aguas residuales se dejan un tiempo en grandes tanques con sustancias químicas ‘quelantes’ que hacen más rápida y eficaz la sedimentación. Sedimentación física: es el proceso por el cual se dejan asentar por gravedad los sólidos en suspensión en las aguas residuales. Las bacterias que crecen en este medio se retiran en un tanque de sedimentación secundario y se ponen de nuevo al tanque de ventilación. Tratamiento secundario: Elimina desechos y sustancias que con la sedimentación no se eliminaron y para remover las demandar bilógicas de oxígeno. Este tratamiento incluye procesos biológicos y químicos. Tratamiento terciario: Consisten en procesos físicos y químicos especiales para limpiar aguas de contaminantes como: fósforos, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos, etc. Este tratamiento suele ser más costoso que los anteriores y se utiliza para purificar desechos de industrias. Pero antes que todo, las aguas residuales deben pasar por los siguientes tratamientos bases preliminares: Rejillas: con ellas se retienen en el material grueso, su objetivo es retener basuras, material sólido grueso que pueda afectar el funcionamiento de bombas, válvula y aireadores para evitar el daño de las maquinas. Los tamices: son aberturas menores que las rejillas, alrededor de unos 2.5 mm que sirven para remover un porcentaje más alto de sólidos, para evitar el atascamiento de tuberías, filtros y biológicos. Tiene una inclinación particular que deja correr el agua y hace deslizar los desechos por fuera de la malla. Los microfiltros: son planillas giratorias plásticas o de acero por las cuales circula el agua y recogen los desechos y las basuras en su interior, los microfiltros tienen sistemas de lavado para que así puedan mantener las mallas limpias. Desaneradores: son unidades encargadas de retener arenas, guijarros, tierra y otros elementos vegetales o minerales que traigan las aguas. IMAGEN 1 Proceso de aguas residuales III. III. Plantas de tratamiento en Lima: 1. Planta de tratamiento de aguas residuales Ancón. Antecedentes: Transferida a SEDAPAL por la Municipalidad de Ancón en abril del año 2000 Caudal: 20 l/s Sistema de tratamiento: Lagunas de oxidación Ubicación: Balneario de Ancón Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Manuales o Sistema de tratamiento: Laguna Primaria Laguna Secundaria 2. Planta de tratamiento de aguas residuales Santa Rosa. Antecedentes: Transferida a SEDAPAL por la Municipalidad de Santa Rosa el año 1999 Caudal: 18 l/s Sistema de tratamiento: Filtro percolador Ubicación: Distrito de Santa Rosa Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenador o Sistema de tratamiento: Decantadores primarios Decantadores secundarios Filtros percoladores 3. Planta de tratamiento de aguas residuales Ventanilla. Antecedentes: o Fue transferida a SEDAPAL por la Municipalidad de Ventanilla en abril del año 1997 o El 2005, se construyó una cámara de bombeo de desagües y línea de impulsión que llega hasta el Emisor Ventanilla o tres nuevos colectores, “Kumamoto”, “José Olaya” y “Emisor Ventanilla”. o Se automatizó el sistema de Pretratamiento (rejas automáticas y desarenador) o El 2009, se mejoró las Lagunas N° 02 y 06, o Se mejoró el sistema de cloración o Se incrementó el número de aireadores o Se incrementó el sistema de media tensión de la planta. Caudal: 18 l/s Sistema de tratamiento: Filtro percolador Ubicación: Distrito de Santa Rosa Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenador o Sistema de tratamiento: Decantadores primarios Decantadores secundarios Filtros percoladores 4. Planta de tratamiento de aguas residuales Callao (Taboada). Antecedentes: o La Cámara de Rejas de Taboada fue construida el año 2006 o Actualmente se ha construido la PTAR Taboada (sistema de tratamiento Preliminar Avanzado) o A cargo: Consorcio Español PTAR Taboada S.A. bajo la modalidad de concesión (obra y operación) Caudal Promedio: 3.25 m3/s Sistema de tratamiento: Cámara de rejas Ubicación: Provincia constitucional del callao Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores 5. Planta de tratamiento de aguas residuales Puente Piedra. Antecedentes: o SEDAPAL impulso su construcción para tratar los desagües del distrito de Puente Piedra. Caudal Promedio: 422 l/s Sistema de tratamiento: Lodos activados-SBR Ubicación: Distrito de San Martin de Porres Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de Tratamiento: Tanques de Aireación Sedimentadores o Sistema de Desinfección o Sistema de Deshidratación de lodos 6. Planta de tratamiento de aguas residuales Edificio Sede Central – La Atarjea. Antecedentes: o SEDAPAL impulso su construcción para tratar los desagües del distrito de Puente Piedra. Caudal Promedio: 15 000 l/s Sistema de tratamiento: Lodos activados Ubicación: Distrito El Agustino Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas o Sistema de Tratamiento: Tanques de Aireación Decantador o Sistema de Desinfección 7. Planta de tratamiento de aguas residuales Carapongo (Ate Vitarte). Antecedentes: o En 1988, con la Cooperación del Gobierno de Japón, se construyó la PTAR Carapongo o Diseñada para tratar un caudal de 140 l/s de desagües de Chosica Chaclacayo y poblaciones ribereñas. o El incremento del caudal requirió conver la planta el año 2002 a un sistema de tratamiento anaerobio-aerobio con un caudal de diseño de 500 l/s. o En el año 2012, mediante una Cooperación Financiera No Reembolsable del Gobierno Japonés, se implementaron Paneles Solares. Caudal de diseño: 500 l/s Sistema de tratamiento: Anaerobio - Aerobio Ubicación: Distrito de Ate Vitarte Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de Tratamiento: Laguna anaerobia Laguna secundaria Aireada Sedimentadores o Sistema de Desinfección o Energía limpia Paneles solares (abastece parte de la energía de la planta) 8. Planta de tratamiento de aguas residuales San Antonio de Carapongo (Lurigancho – Chosica). Antecedentes: o Construida por la Urbanizadora Carozzi, inversiones el Pino SAC en Joint Venture o Transferida al ERDF en mayo 2004. o Las Aguas residuales provienen de las Urb. San Antonio de Carapongo y las terrazas de Caraponguillo (Lurigancho-Lima). Caudal de diseño: 22 l/s Caudal 2007: 18 l/s DBO de diseño: 250 mg/l DBO 2007: 378 mg/l Carga orgánica diseño: 475 kg DBO/día Carga orgánica aplicada actual: 551 kg DBO/día % sobrecarga: 116% Consumo promedio de Energia eléctrica: 23678 Kw-h/mes Terreno de la planta: 0.7 Has Entorno ecológico: 0.04 Has Lodos deshidratados primer semestre 2007: 93 m3 Componentes: o Camara de rejas o Desarenadores o Tanques de aireación o Decantadores secundarios o Camara de desinfección o Lechos de secado 9. Planta de tratamiento de aguas residuales Cieneguilla. Antecedentes: o Inicio operaciones en el año 2009. Caudal de diseño: 118 l/s Sistema de tratamiento: Lodos activados Ubicación: Distrito Cieneguilla Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de Tratamiento: Sedimentador o Sistema de Desinfección 10. Planta de tratamiento de aguas residuales Manchay. Antecedentes: o -------- Caudal de diseño: 60 l/s Sistema de tratamiento: Lodos activados - SBR Ubicación: Distrito de Pachacamac Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de Tratamiento: Lagunas aireadas o Sistema de Desinfección o Sistema de Deshidratación de lodos Concentrador de lodos Tanque aireado de lodos Centrifuga 11. Planta de tratamiento de aguas residuales Punto A. Antecedentes: o Inicio sus operaciones en marzo del 2003 Caudal de diseño: 2.2 m3/s Sistema de tratamiento: Cámara de rejas Ubicación: Distrito de Surco Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores 12. Planta de tratamiento de aguas residuales La Chira. Antecedentes: o Transferida en 1996 al ERDF (EOM – PTAR) Caudal de diseño: 6 m3/s Sistema de tratamiento: Cámara de rejas Ubicación: Distrito de Chorrillos Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores 13. Planta de tratamiento de aguas residuales San Juan de Miraflores. Antecedentes: o Reemplaza a las antiguas lagunas de oxidación de la PTAR San Juan Caudal de diseño: 800 l/s (La carga excesiva de materia organica limita a 400 l/s el caudal) Sistema de tratamiento: Lagunas aireadas Ubicación: Distrito de San Juan de Miraflores Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de tratamiento Lagunas de mezcla completa Lagunas de mezcla parcial Sedimentadores o Sistema de desinfección 14. Planta de tratamiento de aguas residuales Jose Galvez (Villa Maria). Antecedentes: o Transferida por el Centro de Servicios de Villa el Salvador de SEDAPAL en el año 1996. Caudal de diseño: 100 l/s Sistema de tratamiento: Anaerobio - Aerobio Ubicación: Distrito de Villa María del Triunfo Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de tratamiento Lagunas aireadas Lagunas de sedimentación 15. Planta de tratamiento de aguas residuales Huáscar – Parque 26 (Villa el Salvador). Antecedentes: o Inicia operaciones el 2004 con la obra “Independización de la línea de conducción de la PTAR Huáscar”. Caudal de diseño: 170 l/s, se encuentra limitado por exceso de carga organica, en la actualidad se trata 70 l/s Sistema de tratamiento: Anaerobio - Aerobio Ubicación: Distrito de Villa el Salvador Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas medias Rejas Finas Sistema de control de olores o Sistema de tratamiento Laguna anaerobia Laguna aireada mezcla completa Laguna aireada mezcla parcial Laguna de Pulimiento Sedimentadores o Sistema de desinfección o Sistema de deshidratación de lodos Camara de bombeo de lodos Lechos de secado o Sistema quemador de gas o Sistema SCADA 16. Planta de tratamiento de aguas residuales Nuevo Lurin. Antecedentes: o Transferida al ERDF (hoy EOM-PTAR), por el Centro de Servicios Villa el Salvador, el año 1998. o Actualmente funciona como una laguna de regulación para el bombeo de desagüe al ingreso de la PTAR San Bartolo. Caudal de diseño: 10 l/s Sistema de tratamiento: Lagunas de oxidación Ubicación: Distrito de Lurin Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas manuales o Sistema de tratamiento Lagunas facultativas 17. Planta de tratamiento de aguas residuales Julio C. Tello. Antecedentes: o Transferida en el año 1994 a SEDAPAL. o En el año 2010, el EOM-PTAR implementó la tecnología anaerobia con quemador de gases los cuales funcionan de manera exitosa en la PTAR Caudal de diseño: 23 l/s Sistema de tratamiento: Anaerobio - Aerobio Ubicación: Distrito de Lurin Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas Desarenadores o Sistema de tratamiento Laguna anaerobia Laguna primaria aireada Laguna secundaria aireada Sedimentadores o Sistema de desinfección 18. Planta de tratamiento de aguas residuales San Pedro de Lurin. Antecedentes: o Transferida en el año 1998 a SEDAPAL. Caudal de diseño: 20 l/s Sistema de tratamiento: Anaerobio - Aerobio Ubicación: Distrito de Lurin Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas manuales o Sistema de tratamiento Lagunas aireadas Lagunas facultativas 19. Planta de tratamiento de aguas residuales Punta Hermosa. Antecedentes: o Transferida en el año 1998 a SEDAPAL por la municipalidad de Punta Hermosa. Caudal de diseño: 10 l/s Sistema de tratamiento: Lagunas de oxidación Ubicación: Distrito Punta Hermosa Componentes: o Sistema de tratamiento: Lagunas primarias 20. Planta de tratamiento de aguas residuales Punta Hermosa. Antecedentes: o La PTAR San Bartolo, fue ejecutada a través del Proyecto MESIAS, para tratar los desagües provenientes del área de drenaje de la Cuenca de Surco. Caudal de diseño: 1700 l/s, limitado por el exceso de carga organica, actualmente trata 800 l/s Sistema de tratamiento: Laguna aireadas Ubicación: Distrito de Lurin Componentes: o Sistema de tratamiento: Lagunas aireadas de mezcla completa Lagunas aireadas de mezcla parcial Laguna de sedimentación Lagunas de pulimiento Estructuras de secado o Sistema de desinfección 21. Planta de tratamiento de aguas residuales Punta Hermosa. Antecedentes: o Transferida a SEDAPAL por la Municipalidad de Pucusana en 1998 Caudal de diseño: 10 l/s Sistema de tratamiento: Lagunas de oxidación Ubicación: Distrito de Pucusana Componentes: o Sistema de pretratamiento: Rejas manuales o Sistema de tratamiento Lagunas primarias Lagunas secundarias IV. CASO: PLANTA DE TRATAMIENTO 4.1 DATOS GENERALES 4.1.1 UBICACIÓN La planta de tratamiento colegio Johannes Gutenberg se ubica en las faldas de cerro Catalina Huanca en la Urbanización de la Corporación del distrito del Agustino- Lima. Cuenta con 8 edificios de 42 aulas, 3 laboratorios, 2 salas de cómputo, 6 talleres, 1 auditorio, 1 anfiteatro, 3 patios, 1 biblioteca, 3 plantas de proceso de elaboración de alimentos, 1 consultorio médico, 1 consultorio dental, 1 guardería, servicios higiénicos, 3 áreas deportivas, 4 áreas con juegos dirigidos, oficinas administrativas y áreas verdes. Imagen 2 ubicación 4.1.2 AÑO DE ANTIGÜEDAD La planta de tratamiento fue inaugurada el 26 de abril del 2017. Esta planta de tratamiento consta de dos contenedores que contienen cada uno, un equipo con tecnología de punta que hace desaparecer casi en su totalidad las bacterias y organismos contaminantes. La inversión fue de aproximadamente 200,000 euros. Tiene como antigüedad 3 años y 5 meses. 4.1.3 INSTITUCION EJECUTORA Gobierno Alemán Rotary Internacional Rotary Clubes alemanes Rotary Club “las viñas de Surco” UNICON 4.1.4 INSTITUCION ADMINISTRADORA Y OPERARTIVA 4.1.4.1 Colegio Johannes Gutenberg 4.1.5 RESPONSABLE DE LA PLANTA El proyecto tiene como objetivo el uso responsable del recurso hídrico que en el presente atribuye una alta prioridad a nivel mundial, permite una contribución significativa eco eficiente al desarrollo sostenible de El Agustino, distrito con altos índices de contaminación. Asimismo, contribuye a la protección de los recursos naturales y genera conocimientos sobre los principales factores que influyen promueven en el cambio climático. 4.2 SISTEMA DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO 4.2.1 NOMBRE DEL SISTEMA 4.2.1.1 Planta de residuales tratamiento del colegio de aguas Johannes Gutenberg 4.2.2 OBJETIVO DEL SISTEMA 4.2.2.1 Reutilización de aguas negras para su uso en inodoros y riego de áreas verdes 4.2.3 DESCRIPCION DEL SISTEMA 4.2.3.1 Combinación de procesos biológicos aeróbicos con micro filtración en un sistema encapsulado, requiere poco espacio, es silencioso, no emite malos olores, no restan lodos de la materia orgánica. 4.2.4 COMPONENTES DEL SISTEMA 4.2.4.1 Contenedores 4.2.4.2 Pozos 4.2.4.3 Rejas de filtrado 4.2.4.4 Desarenadores 4.2.4.5 Laguna aerobia 4.2.4.6 Sistema de desinfección 4.2.5 OPERATIVIDAD Y CAPACIDAD DEL SISTEMA 4.2.5.1 V. Capacidad :40 00 litros diarios CONCLUSIONES Se puede concluir de la investigación que lima depende mucho de las plantas de tratamiento, 21 de ellas están a cargo de SEDAPAL, las cuales se especializan en generar agua potable para el consumo humano, mientras otras como la del colegio Johannes Gutenberg para el uso en inodoros y riego. Además, se observa que algunas de las plantas no pueden cumplir con el tratamiento del caudal diseñado y solo llegan a la mitad de su capacidad. VI. Referencias https://tratamientodeaguasresiduales.net/plantas/ http://www.aguasistec.com/planta-de-tratamiento-de-agua.php https://www.iagua.es/blogs/bettys-farias-marquez/conocimientosbasicos-plantas-tratamiento-aguas-residuales-ptar-modulo-i https://www.johannesgutenberg.org/direccion-johannes-gutenbergel-agustino/ https://www.johannesgutenberg.org/proxima-inauguracionmoderna-tecnologia-con-planta-de-tratamiento-de-aguasresiduales/ https://andina.pe/agencia/noticia-colegio-de-agustino-cuentamoderna-planta-tratamiento-aguas-residuales-664549.aspx https://redaccion.lamula.pe/2017/04/27/el-agustino-aguasresiduales-planta-tratamiento-colegio-johannesgutemberg/jorgepaucar/ http://www.sedapal.com.pe/tratamiento-de-aguas-residuales