REHABILITACIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA …
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UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR FACULTAD DE INGENIRÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL ADMINISTRATIVA REHABILITACIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL AIREADA DE CONDOMINIO SAN JORGE QUETZALTENANGO Ensayo Monográfico DANIEL RODRÍGUEZ ALCÉRRECA Carné: 22649-01 Guatemala, octubre de 2011 Campus Central
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UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR FACULTAD DE INGENIRÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL ADMINISTRATIVA
REHABILITACIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL AIREADA DE CONDOMINIO SAN JORGE QUETZALTENANGO
Ensayo Monográfico
DANIEL RODRÍGUEZ ALCÉRRECA Carné: 22649-01
Guatemala, octubre de 2011 Campus Central
UNIVERSIDAD RAFAEL LANDÍVAR FACULTAD DE INGENIRÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL ADMINISTRATIVA
REHABILITACIÓN DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL AIREADA DE CONDOMINIO SAN JORGE QUETZALTENANGO
Ensayo Monográfico
Presentado al Consejo de la Facultad de Ingeniería
Por:
DANIEL RODRÍGUEZ ALCÉRRECA Carné: 22649-01
Previo a optar al título de:
INGENIERO CIVIL ADMINISTRATIVO
En el grado académico de:
LICENCIADO
Guatemala, octubre de 2011 Campus Central
ÍNDICE
I. Introducción…………………………………………………………………………………….………………1
1.1 Lo escrito sobre el Tema……………………………………………………………………………..2
II. Planteamiento del problema…………………………………………………………………………...3
2.1 Objetivos
2.1.1 Objetivo General…………..………………………………………………………………………..….3
2.1.2 Objetivos específicos…………………………………..………………………………………..……3
2.2 Variables
2.2.1 Tanque de sedimentación primaria.……….……………………………………….…….4
2.2.2 Planta de tratamiento de agua residual aireada…………………………….………4
2.2.3 Pozos de absorción….…………………………………………………………………………….4
2.3 Alcances y Limites
2.3.1 Alcances……………….………………………………………………………………….…………….4
2.3.2 Limites..……….………………………………………………………………………………………..5
2.4 Aporte………………………………………………………………………………………………………..5
III. Método
3.1 Sujeto
Descripción y funcionamiento de Planta de tratamiento de agua residual
condominio San Jorge…………………………………………………………………………………6
3.1.1 Sedimentador primario……………………………….…………………………………..…….6
Bombas de sólidos………..……..…………………………………………………………...7
3.1.2 Planta de tratamiento de agua residual aireada………………………..….……….8
Descripción de planta de tratamiento…………..…………………………………..8
Equipamiento de planta de tratamiento……………………..………………10
3.1.3 Pozos de absorción………………………………………………………………………………11
3.2 Instrumento
Problemas encontrados
3.2.1 Sedimentador Primario……………………………….……………………………………….12
3.2.2 Planta de tratamiento de agua residual aireada……………………………….….13
3.2.3 Pozo de absorción………………………………………………………………………………..14
3.3 Procedimiento
Procedimiento de rehabilitación de Planta de Tratamiento de agua residual
condominio San Jorge……………………………………………………………………………….15
3.3.1 Rehabilitación de tanque de sedimentación primaria…………………….…….15
3.3.2 Rehabilitación de planta de tratamiento de agua residual aireada……….17
3.3.3 Rehabilitación de pozo de absorción………………………………………….………..18
IV. Presentación y análisis de resultados
4.1 Costos de trabajos realizados…………………………………..……………………………… 20
4.2 Evaluación de planta de tratamiento de agua residual aireada tres meses
después de terminados los trabajos………………………………………………………….21
V. Discusión de resultados………………………………………………………………………………….22
VI. Conclusiones…………………………..……………………………………………………………………..22
VII. Recomendaciones…………………………………………..……………………………………………..23
VIII. Referencias Bibliográficas……………………………………………..……………………………….24
IX. Anexos………………………..…………………………………………………………………………………25
Resumen ejecutivo
En Guatemala como otros países del mundo presentan
problemática con el manejo adecuado de los desperdicios
producidos por los seres humanos, basura, contaminación
de atmosfera y aguas residuales, el manejo inadecuado de
las aguas servidas produce una perdida en los recursos
hídricos del planeta y de nuestro país es una problemática
que repercute en los cuerpos receptores en todo el país ya
que en ciudades, comunidades, centro comerciales, no
poseen sistemas de tratamiento y los pocos que existen no
se operan ni mantienen de forma adecuada.
Este trabajo presentó el caso de una planta de tratamiento
de agua residual ubicada en el condominio San Jorge
Quetzaltenango, a esta no se le estuvo dando su manejo
adecuado, lo que provoco problemas de mal olor,
proliferación de insectos y roedores.
Este trabajo presenta las diferentes actividades que se
realizaron para mejorar el funcionamiento de la planta de
tratamiento y lograr que esta funcionara en óptimas
condiciones. Se inicia el trabajo con una descripción del
sistema de tratamiento y sus componentes, se describe que
problemas presento cada etapa de tratamiento del sistema,
se presentas las actividades que se realizaron para mejorar
el sistema, se muestra cuales fueron los costos por realizar
las distintas actividades y una inspección de cómo quedo
funcionando el sistema de tratamiento después de tres
meses terminados los trabajos.
1
I. Introducción
En la actualidad, Guatemala como otros países del mundo enfrentan muchos
problemas de sanidad y salubridad pública, lo que constituye un retroceso al
proceso de desarrollo. Esto se debe a muchos factores, la mayoría de éstos
controlables. El factor principal de este problema es la inexistencia de sistemas
de tratamiento de agua residual, y los diversos sistemas de tratamiento de
agua residual que hay en colonias, comunidades, empresas, funcionan pero sin
un manejo adecuado por falta de mantenimiento e interés de los usuarios, lo
que hace nocivos sus efectos en el medio ambiente.
Un gran número de colonias privadas presenta esta problemática, tal es el caso
del condominio San Jorge ubicado en Quetzaltenango, ya que aunque poseen
un sistema de tratamiento eficiente ha sido descuidado y abandonado, lo que
ha generado problemas de mal olor, proliferación de bichos propios de
ambientes contaminados, provocando una baja del valor de las propiedades así
como problemas de ornato..
El objetivo de este trabajo de monografía fue presentar un caso de una planta
de tratamiento aireada que se encontró en el año 2007 funcionando de
manera inadecuada, los problemas que presentaba eran mal olor, las etapas de
tratamiento no llevaban orden, el agua residual tratada salía sucia, después de
la rehabilitación se elimino los problemas de mal olor, se logro que el agua
residual pasara por todas la etapas de tratamiento, actualmente esta planta se
le ha estada dando mantenimiento, logrando mantenerla funcionando de
manera adecuada. Se presenta una descripción de la planta de tratamiento del
condominio San Jorge ubicada en la ciudad de Quetzaltenango, los problemas
encontrados, la solución de estos y los costos por los trabajos realizados.
Se inicia el trabajo definiendo cómo funciona la Planta de tratamiento de agua
residual del condominio San Jorge, sus diferentes etapas de tratamiento tales
como tanque de sedimentación primario, planta de tratamiento aireada y
pozos de absorción. Se presentara una descripción de los problemas
encontrados en cada componente del sistema, el procedimiento utilizado para
mejorar el funcionamiento del mismo, las soluciones que se encontraron a
cada una de los problemas existentes, el costo que tuvo realizar las mejoras y
una descripción de cómo se encontró funcionando el sistema de tratamiento
después de tres meses.
2
1.1 Lo escrito sobre el Tema
Duarte (2002), en el trabajo de tesis: Diseño de una planta para el
tratamiento de las aguas negras en la Universidad Rafael Landívar,
presenta una solución a la URL adecuada para el tratamiento de las
aguas negras y su disposición final, así como una aproximación de los
costos para el estudio de factibilidad.
Pérez (2003), en el trabajo de tesis: Evaluación de la eficiencia y
funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales
domésticas, propone herramientas de medición de la calidad del agua
mediante tratamientos primarios, secundarios y terciarios, para su
posterior reuso.
Barrantes (1990), en el trabajo de tesis: Evaluación de la Calidad del
Agua Procesada en la Planta de Tratamiento de Aguas Negras de Ciudad
Peronia, El objetivo de la tesis es describir tanto la infraestructura como
el funcionamiento en cada unidad de la planta de tratamiento ubicada
en Ciudad Peronia. Presenta en forma sencilla las principales labores
rutinarias de operación y mantenimiento de cada unidad de la planta.
Pérez (2003), en el trabajo de tesis: Evaluar la eficiencia y el
funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales
domesticas, ubicada en Cipresada zona 8, Quetzaltenango, el objetivo
de la tesis es evaluar el funcionamiento y eficiencia del pre-tratamiento y
tratamiento de cada componente por donde se maneja las aguas
residuales domesticas.
Jo Chan (2006), en el trabajo de tesis: Estudio de factibilidad en el reusó
de aguas servidas tratadas en un condominio, propone establecer un
modelo de planta de tratamiento de aguas residuales domesticas, para
que el agua tratada sea utilizada para riego de áreas verdes.
3
II. Planteamiento del problema
En Quetzaltenango una gran cantidad de colonias, condominios, centros
comerciales, comunidades, no poseen sistemas de tratamiento de agua
residual, algunos cumplen con tener sistemas de tratamiento estos no se
utilizan de manera adecuada, debido a falta de mantenimiento,
desconocimiento del funcionamiento del mismo, desinterés de los usuarios
esto provoca problemas de mal olor, rebalse de drenajes, focos de
contaminación y problemas de ornato. Por esta razón se presenta el caso de la
planta de tratamiento del condominio San Jorge, con el fin de ayudar a los
usuarios, estudiantes, profesionales a tomar una mejor decisión de cómo
brindarle un mantenimiento y/o reparación a una planta de tratamiento de
agua residual, para su funcionamiento óptimo.
2.1 Objetivos
2.1.1 Objetivo General
Presentar el caso del funcionamiento de una planta de tratamiento de
agua residual aireada, y describe que se hizo para lograr su funcionamiento
óptimo.
2.1.2 Objetivos específicos
Conocer cómo funciona una planta de tratamiento de agua residual
aireada.
Establecer que mantenimiento preventivo debe de realizarse a la planta
de tratamiento de agua residual aireada.
Que procedimiento debe de realizarse para la rehabilitación de una
planta de tratamiento aireada.
4
2.2 Variables
2.2.1 Tanque de sedimentación primaria
Definición Conceptual: tanques generalmente rectangulares utilizados
como tratamiento primario para el tratamiento de aguas residuales
(Romero 2,001).
Definición Operativa: tanques utilizados para remover sólidos
sedimentables y materia flotante de aguas residuales crudas, reduciendo
así sólidos suspendidos.
2.2.2 Planta de tratamiento de agua residual aireada
Definición Conceptual: sistema de tratamiento generalmente
rectangular, utilizado como tratamiento secundario y terciario para las
aguas residuales (wiki pedía 2,011).
Definición Operativa: sistema de tanques rectangulares con equipo
mecánico eléctrico utilizado para degradación de materia orgánica por
medio de bacterias aeróbicas.
2.2.3 Pozos de absorción
Definición Conceptual: excavaciones de más o menos 1 metro de
diámetro y profundidad variable de entre 8 y 16 metros (wiki pedía
2,011).
Definición Operativa: En estos el agua se infiltra por paredes y piso que
deberán ser permeables, para permitir que el agua residual tratada sea
absorbido por el suelo.
2.3 Alcances y Limites
2.3.1 Alcances
Este trabajo analiza el funcionamiento de la planta de tratamiento
aireada del condominio San Jorge, ubicada en el departamento de
Quetzaltenango municipio de Quetzaltenango, se presenta una
descripción de problemas encontrados y los trabajos que se
desarrollaron para mejorar el funcionamiento de ésta.
5
2.3.2 Limites
Aunque en el presente trabajo describe los trabajos de rehabilitación
para mejorar el funcionamiento de una planta de tratamiento aireada,
no es una guía, ni manual de rehabilitación de plantas de tratamiento de
de agua residual, ya que solo describe, analiza, propone e implementa
mejoras para el funcionamiento de la planta de tratamiento de agua
residual aireada del condómino San Jorge.
2.4 Aporte
La sociedad se verá beneficiada con este trabajo, ya que el manejo
adecuado de una planta de tratamiento de agua residual aireada, es
fundamental para evitar focos de contaminación.
Este trabajo descriptivo puede ser utilizado por los estudiantes como
ejemplo para desarrollar investigaciones sobre tratamiento de agua
residual y/o mantenimiento de sistemas de tratamientos aireados.
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III. Método
3.1 Sujeto
Descripción y funcionamiento de Planta de tratamiento de agua residual
condominio San Jorge
La planta de tratamiento del Condominio San Jorge está compuesta por un
tanque de sedimentación primario el cual recolecta todas las aguas
servidas del residencial, luego pasa a la planta de tratamiento de agua
residual aireada (PTAR) para su tratamiento biológico, por último el agua ya
tratada pasa a 10 pozos de absorción, tal como se observan en la figura 1.
Tanque de sedimentaciónPozos de absorción.
Pozos de absorción.
Tanques de aireación.
Tanques de aireación. Tanques de Sedimentación.
Ingreso de agua residual
Figura 1
Fuente: elaboración propia (2,011)
3.1.1 Sedimentador primario
El sedimentador primario, recolecta toda el agua residual del residencial,
para luego ser bombeado a la PTARa a través de dos bombas de sólidos
ubicadas en los extremos del tanque, tal como se muestra en la figura 2
y 3.
7
Bomba de solidos 1 Bomba de solidos 2
Tuberia de ingreso de agua residual a tanque de sedimentación
Biene de residencial Biene de residencial
PLANTA
ELEVACION
Bomba de solidos 1 Bomba de solidos 2
Biene de residencial
Figura 2 Figura 3
Fuente: elaboración propia (2,011)
Bombas de sólidos
La función de esta es la extracción de las aguas residuales del tanque
de sedimentación a la PTARa, foto 1 y figura 2.
Bombas para Drenaje y Aguas Negras
Las bombas de sumergible de sumidero ha
sido diseñada para sumideros domésticos,
vienen equipadas con cordón de corriente
de 3 puntas, de tipo conexión a tierra. El
motor de polos protegidos está lleno de
aceite y sellado para funcionamiento más
frío. Los cojinetes de bolas de la camisa
superior/inferior en el eje del motor nunca
necesitan lubricación. Con protección
térmica de reposición automática. El
producto está disponible desde ½ HP 115 V,
una fase. El diámetro de descarga es de 1 ½
NPT. Aplicaciones: Sumideros en sótanos,
desagues, trasiego de agua.
Foto 1 Figura 4
8
3.1.2 Planta de tratamiento de agua residual aireada
Las plantas de tratamiento de agua residual aireada funcionan bajo el
principio conocido como aireación extendida, tratando las aguas
residuales mediante el proceso biológico denominado digestión
aeróbica, en este proceso los microorganismos utilizan oxígeno para
digerir las aguas residuales y transformarlas en un líquido claro e
inodoro.
Las plantas de tratamiento de Aguas Residuales aireadas se componen
básicamente de:
Un compartimento con dos cámaras, una de aireación y otra de
sedimentación.
Un sistema electromecánico formado por motores, sopladores y
panel de control eléctrico.
Un sistema de impulsión de aire compuesto por tubería de hierro
galvanizado o PVC válvulas de unión y difusores de aire.
Equipamiento adicional.
Descripción de planta de tratamiento
Las aguas residuales entran del tanque de sedimentación primario a la
cámara de aeración de la planta de tratamiento (Figura 3) donde son
mezcladas y aireadas con grandes volúmenes de aire los cuales son
bombeados al interior de la cámara bajo presión. Los difusores, en el
fondo de la cámara de aeración producen grandes cantidades de
burbujas de aire con dos propósitos; uno, satisfacer la demanda de
oxígeno en el proceso de digestión aeróbica y, el otro, mezclar el
contenido de la cámara de aireación asegurándose así un completo
tratamiento.
En la medida que el aire de la planta de tratamiento sube a la
superficie en forma de burbujas, transfiere oxígeno, a los líquidos en
la cámara de aireación de tal manera que, las bacterias aeróbicas
presentes en el lodo activado usan este oxígeno para degradar la
materia orgánica.
9
Desde la cámara de aeración las aguas pasan a la cámara de
sedimentación (Figura 5, foto2 y foto 3), donde el líquido se mantiene
en completa calma. Las partículas en suspensión se sedimentan y son
devueltas nuevamente a la cámara de aireación mediante la línea de
retorno de lodos, para completar su tratamiento. De esta manera,
solamente el líquido altamente tratado e inodoro sale por el
vertedero hacia los pozos de absorción, disposición final.
Agua residula de tanque desedimentacion primario.
Agua residula de tanque desedimentacion primario.
Retorno de lodos.
Retorno de lodos.
Retorno de lodos.Tuberia de aireación
Retorno de lodos. Retorno de lodos.Retorno de lodos.
Camara de aireación 2.
Camara de aireación 1. Camara de Sedimentación.
Figura 5
Fuente: elaboración propia (2,011)
Tanque de aireación
Tanque de sedimentación
Foto 2 Foto 3
10
Equipamiento de planta de tratamiento
Reloj control:
Permite el ciclo automático de los motores y sopladores. El ciclo de
reloj es preestablecido en la fábrica para operar cada 15 minutos,
cada media hora. El reloj se puede ajustar de manera que otros
ciclos puedan ser seleccionados.
Foto 4
Sopladores:
Los sopladores son del tipo de rotación positivo. Los sopladores
son energizados por un motor eléctrico y un sistema de
transmisión de bandas en V.
Foto 5
11
Motores:
Cada soplador es equipado con un motor de 6OHz 220 Volts
montado sobre una base metálica ajustable.
Foto 5
Desnatadores:
Los desnatadores de superficie son utilizados para remover
cualquier partícula o material flotante de la superficie de la cámara
de sedimentación final. Después que el material es removido es
devuelto a la cámara de aireación para tratamiento.
3.1.3 Pozos de absorción
Un Pozo de absorción, también conocido como pozo de filtración, es una
cámara cubierta, de paredes porosas, que permite que el agua se filtre
lentamente al terreno. El efluente sedimentado de tratamiento
centralizado es descargado en la cámara subterránea de donde se infiltra
al terreno que la circunda.
El Pozo de Absorción se puede dejar vacío y recubrir con un material
poroso (para dar soporte y evitar que se colapse), o dejar sin cubrir y
llenar con piedras grandes y grava. Las piedras y la grava evitarán que las
paredes se colapsen, pero dejarán espacio adecuado para las aguas
residuales. En ambos casos, una capa de arena y grava fina debe ser
repartida en el fondo para ayudar a que se disperse el flujo. El pozo de
absorción debe tener entre 1.5 y 12 m de profundidad, pero nunca
menos de 1.5 m por encima de alguna vena de agua del terreno, ya que
de ser así se estaría contaminando el manto freático del terreno.
12
Como el agua residual (aguas grises o negras tratadas) se filtra por el
terreno desde al pozo de absorción, pequeñas partículas se filtran en la
matriz del terreno y los materiales orgánicos son digeridos por
microorganismos. Así, los pozos de absorción son los más adecuados
para terrenos con buenas propiedades de absorción; no son adecuados
para terrenos con barro, compactos o rocosos.
Figura 6
Fuente: elaboración propia (2,011)
3.2 Instrumento
Problemas encontrados
3.2.1 Sedimentador Primario
El sedimentador primario se encontró lleno de sólidos y conectado a una
batería de seis pozos de absorción ubicados frente a este tal y como se
observa en la figura 7, además una solo bomba sumergida sin
funcionamiento ya que las conexiones eléctricas se encontraba rotas,
además de la bomba se encontraba trabada por falta de protección
electromecánica, esta no realizaba la función de bombear el agua
residual a la Planta de tratamiento, realmente se encontraba
funcionando como una fosa séptica (fotografías 6 y 7).
13
Bomba de solidos sin funcionar.
Tuberia de ingreso de agua residual a tanque de sedimentación
Biene de residencial Biene de residencial
PLANTA
1 2 3
456
Figura 7
Fuente: elaboración propia (2,011)
Vista interna de tanque de sedimentador primario, donde se encuentra la tubería de las bomba.
Vista interna general de tanque de sedimentación primaria.
Foto 6 Foto 7
3.2.2 Planta de tratamiento de agua residual aireada
Se encontró sin uso, el agua estancada verde ya que esta era solamente
agua en reposo sin ningún tratamiento, los aireadores y motores
desconectados, uno de los sopladores le faltaba de un filtro, todos los
componentes se revisaron y no presentaban ningún problema (foto 8)
14
Planta de Tratamiento sin funcionar
Foto 8
3.2.3 Pozo de absorción
Como se explicó una batería de seis pozos se encontraron funcionando,
esto se estaban impermeabilizados (las paredes de los pozos con lodo y
grasa, lo que impide la infiltración del agua tratada) ya que el tanque de
sedimentación primario no se daba abasto para tratar el agua residual
del condominio, por lo que los pozos conectados se encontraron llenos
de sedimento, grasa y basura (foto 9).
La otra batería de pozos (cuatro pozos de absorción), no estaban
funcionando no presentaban ningún problema.
Vista de uno de los 6 pozos de
absorción, que se encontraba en
funcionamiento.
Foto 8
15
3.3 Procedimiento
Procedimiento de rehabilitación de Planta de Tratamiento de agua
residual condominio San Jorge
Limpieza total de todo el sistema, esto incluye tanque de
sedimentación primaria, Planta de tratamiento de agua residual
aireada, y limpieza de pozos de absorción (se amplía información en los
siguientes puntos).
Extracción de equipos electromecánicos de tanque de sedimentación
primaria y planta de tratamiento aireada para revisión y/o compostura
de los mismos (se amplía información en los siguientes puntos).
Reconexión de baterías de pozos de absorción, para tener una mayor
capacidad de absorción en el sistema.
3.3.1 Rehabilitación de tanque de sedimentación primaria
Para la limpieza del tanque de sedimentación primaria fue necesario:
Desviar las aguas servidas a los pozos de absorción y cortar el agua
potable del residencial, con el fin de evitar que ingresara agua
residual mientras se extraía los sedimentos del tanque, ya que
este se encontró funcionado como fosa séptica, no cumplía con la
función de recolección del agua residual del mismo, para
bombearla a la planta de tratamiento aireada.
Se extrajeron un total de 126 metros cúbicos de tanque de
sedimentación primaria (foto 9), logrando extraer sedimento,
basura (bolsas plásticas, toallas sanitarias, cubiertos, etc.) y arena
(foto10), logrando dejarlo totalmente limpio y listo para utilizarlo
para la función de recolección del agua residual del residencial.
Aunque dicho tanque de sedimentación deberá acumular cierta
cantidad de lodos esta es mínima (aproximadamente 8 metros
cúbicos en un año) ya que la función de este es bombear el agua
residual del residencial a la planta de tratamiento aireada (foto
11).
16
Se extrajo la bomba de sólidos que se encontraba instalada
(fotografía 12), se reviso y solo le faltaba un flote y protección
térmica, se le dio un mantenimiento de limpieza, se instalo un
flote, un protector térmico para que cuando esta se tapen con
alguna basura o lodos puedas apagarse y evitar que se quemen,
además se programo su reloj de control. Por la gran cantidad de
agua residual que ingresa dentro del tanque de sedimentación
primaria y la forma del mismo, se instalo una segunda bomba de
las mismas características que la que se encontraba instalada, esta
fue instalada al otro extremo del tanque para evitar la acumulación
de sedimento y arena tal y como se observa en la figura 8 y figura
9.
Ubicación de camión succionador.
Vista interna del tanque de sedimentación en proceso de limpieza
Foto 9 Foto 10
Vista interna del tanque de sedimentación
ya limpio.
Bomba de sólidos extraída de tanque de
sedimentación primaria.
Foto 11 Foto 12
17
Bomba de solidos 1Antigua
Bomba de solidos 2Bomba nueva
Tuberia de ingreso de agua residual a tanque de sedimentación
Biene de residencial Biene de residencial
PLANTA
Va para PTARa Va para PTARa
ELEVACION
Bomba de solidos 1Antigua
Bomba de solidos 2Nueva
Biene de residencial
Va para PTARaVa para PTARa
Figura 8 Figura 9
Fuente: elaboración propia (2,011)
3.3.2 Rehabilitación de planta de tratamiento de agua residual aireada
Para la limpieza de la planta de tratamiento se inicio con realizar un
vertido In Situ, este consiste en la extracción del agua no
sedimentada con bombas y tirarla en un lugar cercano en el que no
se provoque problemas de mal olor y/o contaminación, al momento
de estar realizando el vaciados, se encontró sedimento en los
tanques de aireación y en los tanques de sedimentación, estos
sedimentos fueron extraídos con equipo de succión (camiones
vector) logrando extraer un total de 64 metros cúbicos, logrando
dejar la planta de tratamiento totalmente limpia (foto 13 y foto 14).
Terminada la limpieza fue necesario, la puesta de funcionamiento
del sistema de aireación, por el tamaño de la planta de tratamiento
esta posee dos motores y dos sopladores uno se encontró
funcionando sin ningún inconveniente, pero a uno de los sopladores
le faltaba un filtro de aire (depurados) por lo cual fue necesario
instalarle uno nuevo, estos motores poseen relojes de control estos
fueron programados para que el sistema de aireación funcione
automáticamente (foto 15 y foto 16).
18
Tanque de aireación limpio de Planta de tratamiento aireada.
Tanque de sedimentación limpio de planta de tratamiento aireada.
Foto 13 Foto 14
Filtro de soplador.
Tapadera de filtro de soplador.
Foto 15 Foto 16
3.3.3 Rehabilitación de pozo de absorción
En un grupo de seis pozos se encontró lleno de sedimentos, grasa,
basura, etc. fue necesario la limpieza de estos, se extrajeron un total
de seis viajes con camiones vector de los pozos logrando dejarlos
totalmente secos (foto 17).
Al terminar la limpieza de los pozos se observaron y se encontraron
impermeabilizados, por lo cual fue necesario dejarlos de utilizar
durante tres meses con el fin de que estos recuperaran su capacidad
de absorción, para esto fue necesario colocar un tapón entre el
tanque de sedimentación primaria y los seis pozos de absorción
(foto18).
La planta de tratamiento tiene cuatro pozos de absorción los cuales se
encontraron en perfectas condiciones ya que no estaban utilizando,
19
por lo durante tres meses estos cuatro pozos estuvieron trabajando
mientras los seis del tanque de sedimentación recuperaban la
absorción, después de este periodo se construyo una conexión desde
la salida de la planta de tratamiento a los seis pozos antes
mencionado logrando tener un total de diez pozos de absorción para
recolectar el agua tratada del sistema de tratamiento (Figura 10).
Pozo absorción vacio.
Tapón de pozo de absorción que conectaba con tanque de sedimentación primaria.
Foto 17 Foto 18
1 2 3
456
7 8
910
Biene de tanque de sedimentaciónprimarias, lugar donde se coloco eltapon y elimino conexión.
Desfogue de Planta de tratamientoaireada.
Figura 10
Fuente: elaboración propia (2,011)
20
IV. Presentación y análisis de resultados
4.1 Costos de trabajos realizados
No Descripción Monto
1 Tanque de sedimentación Primaria. Q. 16,878.00
2 Planta de tratamiento de agua residual aireada. Q. 14,216.45
3 Pozos de absorción. Q. 18.750.00
Total Q. 49,844.45
Tanque de sedimentación primaria
No Descripción Monto Fecha
1 Desvío de aguas servidas. Q. 495.00 Sep- 2008
2 Limpieza de tanque de sedimentación primario.
Q. 15,480.00 Sep-2008
3 Extracción y reinstalación de bomba de sólidos.
Q. 500.00 Sep-2008
4 Cambio de tubería de bomba de sólidos.
Q. 271.00 Sep-2008
5 Cambio de cable eléctrico de bomba de sólidos.
Q. 131.50 Sep-2008
6 Instalación de segunda bomba. NA NA
7 Instalación de bomba de sólidos. NA NA
Total de rehabilitación de tanque de sedimentación primario.
Q. 16,878.00 Sep-2008
Planta de tratamiento de agua residual aireada
No Descripción Monto Fecha
1 Vertido in situ. Q. 1,350.00 Ago-2008
2 Limpieza de tanques de aireación. Q. 6,000.00 Ago-2008
3 Limpieza de tanque de sedimentación.
Q. 6,000.00 Ago-2008
4 Depurador de soplador. Q. 350.00 Ago-2008
5 Tapón de depurador. Q. 60.00 Ago-2008
6 Filtro de soplador. Q. 150.00 Ago-2008
7 Cambio de accesorios de aireación de planta de tratamiento.
Q. 306.45 Ago.2008
Total de rehabilitación de planta de tratamiento de agua residual aireada.
Q.14,216.45 Ago-2008
21
Pozos de absorción
No Descripción Monto Fecha
1 Limpieza de seis pozos d absorción. Q. 10,000.00 Nov-2008
2 Tapón de pozos de absorción. Q. 1,250.00 Nov-2008
3 Conexión de pozos de planta de tratamiento con pozos ubicados a un lado de tanque de sedimentación primaria.
Q. 4,750.00 Jul - 2009
Total de rehabilitación de pozos de absorción.
Q.18,750.00 Ago-2009
4.2 Evaluación de planta de tratamiento de agua residual aireada tres meses
después de terminados los trabajos
Tanque de sedimentación primaria
En el tanque de sedimentación se encontraron funcionando con dos
bombas de sólidas, cada una descarga el agua residual en dos puntos
diferente de la planta de tratamiento de agua residual aireada, el nivel del
agua se encuentra siempre bajo, lo que impide que la presión de agua
expulse el tapón de los pozos.
Planta de tratamiento de agua residual aireada
Se encontraron funcionando los dos sopladores de la planta, lo que permite
que la planta de tratamiento se airee en su totalidad, además las cámaras
de sedimentación retornan el lodo a las cámaras de aireación, se elimino el
problema de mal olor y el agua sale de la planta sin ningún color.
Pozos de absorción
Se encontraron funcionando los diez pozos, los cuatro que se encuentran
frente a la planta de tratamiento se encontraron llenos, pero los que se
dejaron descansar que esta ubicados frente al tanque de sedimentación
estaban llenos solo tres los demás estaban vacios, esto se debe a que
recuperaron su capacidad de absorción.
22
V. Discusión de resultados
La función del tanque de sedimentación es recolectar agua residual del
residencial para luego ser tratada en la planta de tratamiento, como se explico
este se encontró lleno de lodos y basura, por lo que no cumplía con la función
para el cual fue diseñado, además las bombas de sólidos se encontraron
sumergidas en lodo y basura lo que provoca que se caliente y se quemen.
La planta de tratamiento de agua residual aireada se encontró sin
funcionamiento y el agua presentaba un aspecto verde esto se debía a que por
estar el agua en reposo esta se empieza a llenar de algas, lo que provoca mal
olor, además es un lugar propicio para el crecimiento de zancudos, moscas,
etc. Fue vaciada ya que era necesario el reinicio de esta para evitar que el
ponerla a funcionar provoque problemas de mal olor.
El grupo de pozos de absorción que se encontraban frente al tanque de
sedimentación se encontraron llenos de sedimento e impermeabilizados, la
manera más segura de recuperar la absorción fue el desconectarlos y dejarlos
sin funcionar un tiempo, ya que este permite que el suelo seque y esto
provoca que la capa de lodo y grasa que impermeabiliza los pozos seque y
caiga por si sola. Después de que estos recuperaron su absorción ya se
conectaron ya que el residencial utiliza una gran cantidad de agua.
VI. Conclusiones
1. Para poder dar mantenimiento preventivo y/o de rehabilitación de
cualquier sistema de tratamiento de agua residual es primordial conocer el
funcionamiento de cada componente del sistema, de esta forma
garantizamos que los trabajos que se realicen sean los más económicos,
funcionales, para mejorar el funcionamiento de los mismos.
2. Aunque en funcionamiento existen diferentes tipos de plantas de
tratamiento de agua residual aireada (con componentes diferentes), todas
trabajan con el mismo principio explicado en este trabajo, por lo que es
fundamental tener los conceptos básicos de funcionamiento para poder
tener criterio de proponer mejoras los sistemas que se encuentran
funcionando.
23
VII. Recomendaciones
1. En una planta de tratamiento de agua residual aireada existen dos tipo de
mantenimiento preventivo, el primero debe de realizarse una vez por año y
consiste en la limpieza de los tanques de sedimentación, el segundo una
vez cada cinco años consiste en la limpieza de los tanques de sedimentación
y los tanque de aireación ya que en este tiempo estos acumulan lodos
viejos que no poseen características biológicas por lo que solo ocupan
espacios.
2. En cualquier sistema de tratamiento de agua residual en donde existan
equipo mecánico y eléctrico es necesario la revisión de estos cada seis
meses, esto se debe a que estos equipo están expuestos a azufre y metano
propios de las aguas servida, lo que degasta en muy poco tiempo los
componentes del equipo.
3. Idealmente para poder rehabilitar una planta de tratamiento de agua
residual es necesario el tomar análisis de agua al ingreso y el egreso de la
misma para poder tener un mejor parámetro de la eficiencia,
lamentablemente no todos los usuarios están dispuesto a cubrir con estos
gastos.
24
VIII. Referencias Bibliográficas
ABRAMOVITZ, J. Imperiled waters, impoverished future: The decline of freshwater
ecosystems. Washington, D.C., Worldwatch Institute, Mar. 1996.
ACHAERANDIO, L. Y CABALLEROS, H. (2001). Guía General para Realizar Trabajos
de Investigación en la URL. Universidad Rafael Landívar. Guatemala.
ALMEIDA (1,997), “Metodología de Análisis de Decisiones para Seleccionar
Alternativas de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales”, Universidad de Brasilia,
1997. Tesis inédita.
Diccionario de la Real Academia Española. 22ª Edición. Disponible en red:
www.rae.es.
Barrantes (1990). Tesis: Evaluación de la Calidad del Agua Procesada en la Planta
de Tratamiento de Aguas Negras de Ciudad Peronia. Escuela Regional de Ingeniería
Sanitaria (ERIS), Universidad San Carlos de Guatemala. Tesis inédita.
Carranza (1999). Tesis: Diseño del sistema de drenaje sanitario de la aldea El Llano,
Patzún. Universidad Rafael Landívar. Guatemala. Tesis inédita.
Centro Regional de Ayuda Técnica (1960). Manual para el diseño, operación y
mantenimiento de tanques sépticos. Administración de Cooperación Internacional
(ICA). México: La Impresora Azteca.
Herrera (1990). Parámetros de Diseño Hidráulico de Reactores Anaerobios de Flujo
Ascendente Utilizados en El Tratamiento de Aguas Negras. Universidad Rafael
Landívar. Tesis inédita.
25
IX. Anexos
Quetzaltenango Martes12 de agosto del 2,008
Señores:
Condominio San Jorge.
Presente
Atención:
Sra. Susana Luna
Agradeciendo la confianza depositada en nuestro personal y empresa para la cotización de
las mejoras de los sistemas de aguas servidas del Condominio San Jorge, a continuación
presentamos un breve resumen de los problemas encontrados:
El sistema de aguas servidas esta compuesto por un tanque de sedimentación (fosa séptica)
utilizado como punto de bombeo, la función de este tanque es recolectar toda el agua de la
colonia para luego bombearla a la Planta de Tratamiento de agua residual, luego esta
termina su desfogue en los pozos de absorción.
Tanque de sedimentaciónProfundidad 3.60 mts.Tres bombas de sólidos.
Pozo de Visita.
Pozos de absorción llenos.
Pozos de absorción Vacios.
Planta de tratamiento de agua Residual, no se encuentra en funcionamiento
Tanques de aireación.
Tanques de aireación. Tanques de Sedimentación.
Locales Comerciales.
Tanque de sedimentación, la función de este es recolectar toda el agua de la colonia para
luego ser bombeada a través de las tres bombas a la Planta de Tratamiento de agua residual,
lamentablemente según las pruebas realizadas la bomba que se encuentra dentro de este
tanque no esta funcionando.
Visa de de tanque de sedimentación,
lugar en donde se encuentra la bomba.
Vista Interna de tanque de
sedimentación.
Pozos de absorción, como se observa en el croquis existen dos baterías de pozos, los
primeros seis se encuentran ubicados frente al tanque de sedimentación, consideramos que
por la ubicación la función inicial de los mismos fue absorber el agua del tanque de
sedimentación, como la cantidad de usuarios aumento el tanque de sedimentación ya no
cumplió con los requerimientos de calidad de agua de desfogue además que seguramente ya
no retuvo lodos que causaron que los pozos colapsaran, consideramos que estos pozos están
conectados al tanque de sedimentación, pero NO a la Planta de tratamiento de agua
residual. La segunda batería compuesta por cuatro pozos de absorción, están conectados a
la Planta de Tratamiento de agua residual pero como las bombas no han estado funcionando
y la planta de tratamiento de agua residual no funciona, están secos, no presentan ningún
problema.
Planta de tratamiento de agua residual, esta se encuentra sin uso, se reviso los aireadores y
motores el único problema que presentan es la falta de un filtro, todos los componentes de
están funcionando, algunos tapones de los retornos de lodos hacen falta. Aunque los
componentes no se encuentran funcionando consideramos que es necesario realizar la
limpieza de los tanques de sedimentación.
Procedimiento para rehabilitar la Planta de Tratamiento de Agua Residual (PTAR).
1. Desviar el ingreso del agua residual del tanque de sedimentación a la PTAR (Planta
de Tratamiento de Agua Residual) con nuestras bombas, luego limpiar el tanque de
sedimentación, consideramos que lo mas apropiado es extraer las agua residuales
con nuestro camión succionador, no es recomendable realizar un vertido in situ en
los pozos de absorción ya que podemos dañarlos más de lo se encuentra, tampoco
tirar el agua a la cuneta ya que provocaría serios problemas de mal olor y
contaminación en todo el recorrido hasta su desfogue final. Las medidas de este
tanque son 3.30 mts. de ancho * 11.00 mts. de largo y 3.60 de profundidad dando un
volumen total de 130.68 m3 por lo estimamos extraer 16 viajes (cotización
adjunta).
2. Extraer bombas de sólidos que se encuentran dentro del tanque de sedimentación
para su revisión, mantenimiento, compostura o cambio según lo encontrado, además
revisar y corregir todas las conexiones eléctricas, este punto se puede cotizar
hasta que se limpie el tanque de sedimentación.
3. Limpiar PTAR, esta se divide en realizar un vertido in situ del agua superficial
(tirarla en la cuneta) y la extracción de los lodos de los tanques de sedimentación,
estimamos extraer 4 viajes de estos últimos. (cotización adjunta).
4. Conectar el segundo aireador a la PTAR para un mejor desempeño de todo el
sistema, además es necesario cambiar algunos accesorios de la tubería de aireación
y retornos de lodos, se cobrara un precio por la mano de obra y * los accesorios se
compraran por aparte y con fotocopia de las facturas se cubrirá el costo de estos
(cotización adjunta).
Es recomendables cambiar de lugar el tablero de control del aireador que no
esta habilitado y pasarlo a la caseta de la PTAR ya que en el lugar que se
encuentra esta expuesto a metano y azufre que corroe los cables y artefactos,
aunque es necesario puede esperar por costos.
5. Vertido in situ de agua retenida en la batería de pozos de absorción frente al tanque
de sedimentación (cotización adjunta).
6. Conectar baterías de pozos de absorción de PTAR con la batería que se encuentra
frente a los tanques de sedimentación luego que estos hallan descansado por un
tiempo, se instalará una bomba de sólido para esta conexión. Esto se cotizara luego
de observar el funcionamiento de los pozos de absorción de la PTAR.
Esperando que los puntos expuestos sean tomados en cuenta, aprovecho para saludarles:
Atentamente,
Ing. Daniel Rodríguez Alcérreca
Asesor Técnico
_____________________________
Nombre Firma
Vo.Bo.
Quetzaltenango 1 de septiembre del 2008
Señores:
RESIDENCIALES SAN JORGE
Presente
Atención:
Sra. Susana Luna.
Estimada Sra. Luna:
Agradeciendo la confianza depositada en nuestro personal y nuestra empresa para la
rehabilitación de la Planta de Tratamiento de Agua Residual (PTAR) del residencial, a
continuación presentamos un breve resumen de los trabajos realizados hasta la fecha:
Equipo de PTAR.
El día martes 26 de agosto se procedió a conectar el segundo aireador, los arreglos fueron
los siguientes:
Tapado de retorno de lodos del tanque de sedimentación de la PTAR.
Conectado de segundo aireador (el que no se encontraba en funcionamiento).
Instalación y suministro de depurador de aireador.
Instalación y suministro de filtro del aireador y tapadera del mismo.
Tanques de sedimentación, en donde
se encuentran los retornos de lodos.
Depurador del aireador.
Filtro de aireador. Tapadera del filtro del aireador.
Limpieza de PTAR.
La limpieza se inicio el día miércoles 27 de agosto a las 10:00 horas, procedimos a extraer
el agua superficial de la PTAR, para luego succionar los lodos del tanque de sedimentación,
el vertido in situ se termino a loa 18:30 horas, luego se procedió a la extracción de cuatro
viajes de lodos del los tanques de sedimentación, se encontró muchas piedras en el fondo de
estos a demás de una gran cantidad de sedimentos, se finalizo esta etapa limpiando con
agua de alta presión las paredes de los tanques, el trabajo concluyo a las 1:30 horas del día
jueves 28 de agosto.
PTAR después de vertido In Situ. Basura encontrada en PTAR.
Proceso de limpieza de tanques de
sedimentación de PTAR.
Tanque de sedimentación limpio
después de la limpieza.
Limpieza de Tanque de sedimentación (Fosa séptica).
Esta se inicio el día jueves 28 de agosto a las 9:30 horas, se empezó a succionar y solicito a
los vecinos el cortar el agua mientras se succionaba, se extrajo la bomba que se encontraba
dentro del tanque para su revisión, esta bomba se encontró en buen estado aunque las
instalaciones de la tubería, del flote y eléctricas se encontraban mal, la succión de los 16
viajes concluyó el día viernes 29 de agosto a las 19:30 horas logrando ver la forma real de
tanque de sedimentación, en este se encontró una gran cantidad de basura, además arena la
cual no pudo ser extraída por nuestro equipo. Finalmente el día sábado 30 de agosto
procedimos a conectar la bomba, se cambio la tubería y las instalaciones eléctricas.
Estado de Cuentas de trabajos realizados hasta la fecha:
Descripción Fecha Documento Monto
Depurador de aireador 26-Aug-08 recibo Q 350.00
Tapón de filtro de aireador 26-Aug-08 recibo Q 60.00
Filtro de aireador 26-Aug-08 3078 Q 150.00
Accesorios de aireador 26-Aug-08 362791 Q 306.45
Cables de bomba actual 29-Aug-08 8348 Q 131.50
Tubería de bomba 29-Aug-08 10518 Q 242.00
Instalación de Bomba 01-Sep-08
Q 500.00
Conexión y cambio de accesorios PTAR.
01-Sep-08
222
Q 405.00
Vertido In situ de PTAR Q 1350.00
Succión de Tanques de sedimentación PTAR. Q 3870.00
Desvío de aguas servidas Q 495.00
Succión de Tanques de sedimentación (Fosa séptica). Q15480.00
TOTAL Q23,339.95
Ubicación de camión succionador. Bomba de sólidos extraída de tanque
Vista interna del tanque de
sedimentación en proceso de limpieza
Vista interna del tanque de
sedimentación ya limpio.
Estado Actual de sistema de drenajes:
Las aguas servidas llegan al tanque de sedimentación (fosa séptica), esta se encuentra
dividida en dos cámaras tal y como se observa en las fotos y el croquis, en una de las
cámaras esta instalada una bomba de 1 ½ Hp que trasporta el agua a la Planta de
tratamiento de agua Residual (PTAR), luego esta desfoga a los cuatro pozos de absorción
ubicados en la parte de atrás.
Detalle de tanque de sedimentación (Fosa séptica).
Tubería de bombas de sólidos.
Tanque de sedientaciónProfundidad 3.60 mts.Una bomba de sólidos.
Pozo de Visita.
Pozos de absorción.
Pozos de absorción Vacios.
Planta de tratamiento de agua Residual.
Tanques de aireación.
Tanques de aireación. Tanques de Sedimentación.
Locales Comerciales.
Vista lateral de tanque desediemntación Fosa séptica.
RECOMENDACIONES.
Instalar dos bombas de sólidos en tanque de sedimentación.
Instalar Timmer a bombas de sólidos.
Conectar pozos de absorción que se encuentran frente al tanque de sedimentación
con los de la PTAR.
Cambiar de lugar el tablero de control de segundo aireador.
Esperando que los trabajos realizados sean recibidos a su entera satisfacción, quedando a
sus órdenes.
Atentamente,
Ing. Daniel Rodríguez Alcérreca
Asesor Técnico
_____________________________
Nombre Firma
Vo.Bo.
Quetzaltenango 23 de octubre del 2008
Señores:
RESIDENCIALES SAN JORGE
Presente
Atención:
Sra. Susana Luna.
Estimada Sra. Luna:
Agradeciendo la confianza depositada en nuestro personal y nuestra empresa para la
rehabilitación de la Planta de Tratamiento de Agua Residual (PTAR) del residencial, a
continuación presentamos un breve resumen de los trabajos realizados hasta la fecha:
Se procedió a la limpieza de los pozos de absorción que se encuentran frente a la fosa
séptica, en estos se extrajeron 9 viajes, para la extracción del sedimento encontrado dentro
de los pozos, estos se encontraban con lodos provenientes de la fosas séptica, además que
se encontró indicios de impermeabilización, se tapo la conexión de la fosa séptica con los
pozos de absorción, luego de terminados estos trabajos, procedimos a la extracción de 4
viajes de los pozos que actualmente están conectados con la PTAR, ya que estos no se dan
abasto para absorber toda el agua tratada que desfoga la PTAR.
Instalando tapón de pozos de
absorción.
Tapón de 8” instalado en pozos de
absorción.
Recomendaciones:
Con urgencia es necesario la conexión de los pozos de absorción de la PTAR con
los que anteriormente estaban conectados a la fosa séptica
Es necesario la instalación de la segunda bomba dentro de la fosa séptica, ya que
esta ayudara a que el nivel de la fosa este mas bajo además que extenderá el tiempo
de vida de la que actualmente se esta utilizando.
Esperando que los trabajos realizados sean recibidos a su entera satisfacción, quedando a
sus órdenes.
Atentamente,
Ing. Daniel Rodríguez Alcérreca
Asesor Técnico
_____________________________
Nombre Firma
Vo.Bo.
