Planta tratadora de aguas residuales en




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fecha de publicación26.08.2016
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PROYECTO

PLANTA TRATADORA DE AGUAS RESIDUALES EN

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD.VALLES

PROFESOR: VICTOR C. HUERTA CASTILLO

MATERIA: GESTION AMBIENTAL

INTEGRANTES:

  • JESSICA RAMOS MANZANARES

  • MARISSA MELGAREJO GONZALEZ

  • DANIEL GASPAR LUGO

  • FRANCISCO HERNANDEZ GONZALEZ

  • EDUARDO HERRERA GAMEZ

28-05-14 CD. VALLES, S.L.P.

INDICE

  • INTRODUCCION ……………………………………………………3



  • JUSTIFICACION …………………………………………………….4



  • OBJETIVOS……………………………………………………………6



  • METODOLOGIA P­­+L ……………………………………………….7




  • PRESUPUESTO ……………………………………………………9



  • COSTO BENEFICIO …………………………………………………10



  • CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES ……………………………….11



  • IMPACTO ECONOMICO, SOCIAL, AMBIENTAL………………….12



  • CONCLUSION …………………………………………………………15



  • RECOMENDACIÓN ….……………………………………………….16



  • BIBLIOGRAFIA …………………………………………………………17



  • GLOSARIO ……………………………………………………………..18



  • ANEXOS ………………………………………………………………..19

INTRODUCCION

El agua residual es toda aquella que procede de un proceso industrial o una fuente domestica, que se ha contaminado con un agente extraño como puede ser: desechos orgánicos (alimentos, heces fecales, colorantes etc.) e inorgánicos (metales, polvo, partículas plásticas, ácidos).

El grado de agua residual se puede estimar realizando análisis químicos como son la demanda química de oxigeno, nitrógeno, fosforo y otros más.

Para el desarrollo del proyecto se explicara él desarrolló, metodología y como se realizara la planta tratadora de aguas residuales, esto será de una manera breve, tomando en cuenta la gestión ecológica, de calidad, energética, técnica y económica.

En primer lugar se llevara a cabo una investigación, tanto bibliográfica como de campo, acerca de los tipos de tratamiento que existen, una vez que se haya hecho el estudio conveniente y con la ayuda de los asesores por área o eje académico. Enseguida se comenzara a buscar las normas convenientes para el desarrollo del proyecto, esto se realizara para obtener un trabajo que sea competente tanto en territorio nacional como en el internacional apegado a norma. Sé procederá a realizar los bosquejos en los cuales se indicaran, la estructura, funcionamiento e instalación de la planta, esto se realizara de una manera breve. El siguiente paso será mencionar todos los sistemas que se utilizaran que son:

Sistema hidráulico, sistema de control, sistema de depuración, sistema de filtrado y un sistema de tratamiento químico para lograr hacer que las aguas tratadas se puedan reutilizar en algunas actividades cotidianas del instituto tecnológico, ejemplo: el lavado de manos, salones, baños, regar el jardín el campo deportivo, utilizarlo en el sanitario entre otras cosas. Está claro, que el agua saldrá con las características que exigen las normas de calidad.

JUSTIFICACION

En la actualidad la humanidad se preocupa poco del agua, pensando que es un recurso que nunca se acabara porque en el planeta en que vivimos una tercera parte está formada por agua pero esta es salada, en realidad el agua dulce que hay en nuestro planeta es muy poca y pocos se preocupan por ella. La mayoría de las empresas en México No tratan sus aguas residuales y envían estas al drenaje donde terminaran en los ríos y al final en un océano, son pocas las empresas que tratan sus aguas residuales y que trabajan en un buen estado, para que una empresa pueda competir en el extranjero tiene que cumplir con normas de calidad ISO 9000 en el cual una norma habla del tratamiento de las aguas residuales.

En la actualidad la mayor parte de contaminación proviene de nuestros hogares porque no se ha realizado un proyecto de bajo costo para instalarlo en las casas que cumpla con las normas de calidad, en el desarrollo de este proyecto se buscara innovar los elementos de la planta tratadora de aguas residuales para hacerlo dentro de una institución tecnológica y que los alumnos aprendan la importancia que tiene el agua hoy en día, mejorando su diseño y obtener un beneficio para la humanidad y disminuyendo la contaminación de los ríos porque esta es la principal fuente de contaminación de océanos. Si logramos que las personas se preocupen por el agua podremos vivir en un mundo mejor.

El crecimiento demográfico ha provocado la contaminación y la sobre explotación de las fuentes del agua en los Estados, Municipios situación, preocupante.

Realizar el tratamiento de aguas residuales del tipo urbano municipal, desde su origen de generación: Las casa habitación, pero también de las instituciones de educación esto es, para reducir el impacto a las aguas receptoras, (lagos, ríos barrancas, lagunas, etc.) maximizar los beneficios de rehusó, minimizar el impacto hacia otros medios receptores (aire y suelo), por lo que, la realización de este proyecto se considera como un sistema integral desde su captación hasta el sitio donde se dispondrán las aguas ya tratadas.

Este proyecto ya se ha realizado antes, pero nosotros vamos a mejorar la construcción, diseño, capacidad y uso de las mismas por consiguiente las innovaciones que presentaremos serán las que mostraremos a continuación:

Las de volver a utilizar el agua no simplemente para riego de los campos de la institución sino para las actividades cotidianas del instituto tecnológico, o sea, además de tratar el agua residual se va a implementar un sistema de filtración que servirá para reutilizar el agua sin problemas de que tengan algún contaminante que afecte su salud. Así pues se tendrá un ahorro de agua, que beneficia tanto a usuarios como a la nación, ya que con este implemento las aguas residuales no terminaran en ríos, lagunas, mares, etc., y para el usuario resultara un beneficio dentro de su economía, además se tendrá un cuidado en los llamados lodos ya que implementaremos o buscaremos un método para darle un uso positivo a estos.

Al buscar esta innovación de la planta también se llegó al punto de que será costeable y el gasto de energía será la menor posible aunado a esto se buscará la automatización de esta.

Junto con los puntos anteriores se podrá mencionar que va a tener una instalación fácil, su mantenimiento será bajo, se evitaran los malos olores, muy poco ruido, o sea, será totalmente ecológica, también será de rendimiento estable por lo tanto cualquier carga que llegue a esta planta tendrá la misma eficiencia.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL:
El objetivo de realizar el proyecto de la Planta Tratadora de aguas residuales es para que en nuestra institución haya una manera de darle un uso al agua dándole los ciclos necesarios para que se pueda ocupar la necesaria.

Este proyecto consiste en diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales que se adapte a las necesidades de los alumnos en general y que el efluente cumpla con la normatividad ambiental vigente, para que sea aprovechable con los fines necesarios. Esto, también consiste en no alterar negativamente la salud de los habitantes.
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
 Solucionar el problema que se genera por la Contaminación del Agua y en algunos casos el gasto innecesario de esta misma.

 Cumplir con las normas gubernamentales para desecho de Aguas Residuales.

 Cumplir con los estándares de calidad y conciencia ecológica.

 Pertenecer al grupo de empresas que están comprometidas con el medio ambiente.

 Proponer el presupuesto requerido para la construcción de la planta de tratamiento.

METODOLOGIA P­­+L

Para el tratamiento de aguas residuales existen varios métodos que limpian estas aguas de manera muy eficientes, entre  estos métodos resaltan tres que tienen gran eficiencia e importancia, estos son: el método químico, el método físico y el orgánico, los cuales son explicados más detalladamente continuación:
El método químico es muy útil y seguro a mi punto de vista, ya que consiste en utilizar sustancias químicas como el cloro para eliminar bacterias dañinas para la salud, bacterias que causan mal olor y bacterias que causan enfermedades, etc. Garantizando así la limpieza y purificación del agua negra o residual.
El método físico consiste en utilizar equipo y herramientas que filtren el agua negra y eliminen así la mayoría de los elementos sólidos en ella, así como componentes contaminantes y la suciedad de la misma, este método utiliza herramientas muy económicas y eficientes como por ejemplo: el filtro de arena, este filtro como su nombre lo dice utiliza arena para filtrar el agua esta arena tiene una medida especial y se deposita en un cilindro que tiene un flujo de agua que entra por la parte superior y sale por la parte inferior, al momento de pasar el agua negra o residual por este filtro queda libre de residuos sólidos ya que estos quedan atrapados en la arena, es muy útil, barato y practico pero a mi punto de vista es el menos eficiente de los tres.
Por último tenemos el método biológico que es el que utilizamos en la planta que yo opero, este método consiste en limpiar el agua negra o residual mediante una sustancia biológica que se llama lodo activo, este lodo está compuesto por bacterias benéficas que se alimentan de todos los residuos orgánicos que pueda tener el agua, dejando así el agua limpia, libre de sólidos, libre de malos olores y además con nutrientes como el potasio lo cual hace que esta agua tratada sea muy eficiente para el riego de plantas, desde mi punto de vista es el mejor de los tres métodos ya que el costo de operación es mínimo y es muy eficiente.

Como había comentado anteriormente este método es el mejor de los tres y últimamente ha tenido gran relevancia para las empresas preocupadas por el medio ambiente, ya que recientemente se han descubierto más beneficios que se obtienen al utilizar plantas que traten el agua residual de manera biológica, los beneficios son muy conocidos uno de ellos es el cuidado de el agua y el medio ambiente, ya que el agua residual al ser tratada se puede reutilizar para muchas labores  o para el riego de plantas, otro beneficio descubierto recientemente es un fertilizante que se crea con el lodo activo con el que trabaja la planta tratadora de aguas negras o residuales, este lodo cuando crece demasiado, se utiliza el exceso del mismo junto con los desechos de las plantas y árboles  que dejan los jardineros al podarlas, se trituran y se mezclan formando con ello una composta que sirve como un fertilizante o abono de alta cálida para las plantas y árboles.

Lo más importante para que esta planta tratadora de aguas se mantenga en buen estado y limpie el agua residual con eficiencia, es evitar que llegue a temperaturas extremas ya que esto podrían dañar al lodo activo que contiene a las bacterias que limpian el agua. Otra cosa que puede dañar este lodo es el uso excesivo de detergentes y ácidos, ya que estos afectan directamente al lodo activo, es importante mantener la planta tratadora oxigenada las 24 hrs. ya que el lodo necesita de oxigeno para poder digerir los residuos biológicos y brindarnos un agua limpia, reutilizable y libre de olores.

PRESUPUESTO
Costo por metro cubico de agua tratada en planta de tratamiento de agua residual

Planta para una capacidad de 20 metros cubicos por dia=20,000

Se toma como base el costo=$1,00/kw/hr

DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO

CAPACIDAD EN HP

CONSUMO KW

CONSUMO KWH/12 HORAS

COSTO PROMEDIO DEL DIA $1.00=1KWH

Bomba centrifuga

0.75

0.5595

6.714

6.714

Bomba centrifuga

1.00

0.746

8.952

8.952

Agitador

0.125

0.09325

1.119

1.119

Bomba dosificadora

0.125

0.09325

1.119

1.119

Bomba dosificadora

0.125

0.09325

1.119

1.119

Moto reductor (opera 1hr)

0.5

0.373

0.373

0.373










Costo energía

19,3960
















Metros cúbicos de agua tratada




20m3





































Costo de obra







$1,000300.00




Costo equipo







$1,000600.00




Costo total










$2,1948600


















COSTO BENEFICIO


Con la puesta en marcha de la Planta Tratadora de Aguas Residuales, se incurrirán en costos y beneficios; los costos básicamente son la inversión, operación y mantenimiento de la planta, la cual tiene una vida útil de 15 años. Los beneficios consisten en:


  • La liberación de recursos por la disminución de enfermedades en la zona, dado que en la situación con proyecto los habitantes que trabajan en los campos regarán sus tierras con aguas mucho más limpias y sin peligro de Infecciones. Este beneficio representa evitar estar incapacitado y dejar de trabajar, y no gastar en consultas ni en medicamentos.




  • El incremento en el valor comercial de los predios afectados, pues con el proyecto ya no se presentarán molestias por las descargas, los malos olores. Por lo tanto, se espera que el valor comercial de estos predios sea por lo menos igual que el de los predios similares no afectados por las descargas.




  • Cambio de cultivo de forrajes a hortalizas, dado que las condiciones a las cuales serán vertidas las aguas en los arroyos, mejorarán su calidad. Los campesinos de la zona pueden regresar a sus costumbres de sembrar hortalizas, las cuales tienen un valor comercial mayor que el del forraje.


CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

1.-Realizar pruebas de volumen de lodos cada semana y anotarlos en una bitácora, y calcular el índice de densidad de lodo. Esta prueba servirá para saber la velocidad a la que se está sedimentando el lodo activado en el clarificador secundario.

Un buen índice de densidad de lodo es alrededor de 1.0-1.5 eso quiere decir que es denso y sedimenta más rápido. Un índice menor que 1.0 significa un lodo ligero el cual sedimenta lento.

En caso de que el índice volumétrico sea menor que 1 es necesario:

  • Revisar las áreas puede existir fugas en los sanitarios.

  • Revisar que el soplador este trabajando correctamente puede ser una falla de oxigenación en el reactor biológico.

2. Con los datos de las pruebas realizadas, se puede calcular la cantidad de alimento/microorganismo presentes en el reactor biológico.

Esta relación nos permite saber las condiciones en que está operando el reactor biológico.

3. El mezclado en el tanque de aeración puede checarse observando la turbulencia en la superficie del reactor biológico. Áreas muertas indicaran un difusor tapado o una mala distribución del aire en la válvula de la línea principal de alimentación de aire.

Causas probables de una aeración no uniforme:

  1. Las tasas de aire son muy altas o bajas para que el difusor trabaje apropiadamente.

  2. La válvula necesita ajuste para balancear la distribución del aire.

  3. Los difusores necesitan repararse y limpiarse.

  4. Limitaciones de capacidad de equipo mecanico.

IMPACTO ECONOMICO SOCIAL AMBIENTAL

IMPACTO SOCIAL:

Positivo

  • Disminución de enfermedades.

  • Empleos generados por la construcción, operación y mantenimiento de la planta.

  • Empleos generados por la ampliación de la frontera agrícola

  • Protección de las comunidades aguas abajo de las descargas de aguas residuales.

  • Protección de la salud de los consumidores de los productos generados con el uso de aguas residuales.

  • Educación de los pobladores sobre la importancia del saneamiento y la justificación del gasto, tomando en cuenta que las comunidades aguas arriba también están tratando sus aguas residuales para protegerlos.

  • Mejora en la calidad de vida de la población por la generación de espacios recreativos, áreas verdes públicas y entornos ecológicos.



Negativo

  • Pérdida de valor de los terrenos aledaños si se presentan malos olores o molestias por el diseño incorrecto o inadecuada operación y mantenimiento de la planta de tratamiento.

  • Efectos adversos a la salud de los agricultores por la falta o inadecuada aplicación de medidas de protección.

  • Efectos adversos a la salud de los consumidores de los productos generados.

IMPACTO ECONÓMICO:

Positivo

    • Menos gasto en tratamiento médico.

    • Ampliación de la frontera agrícola.

    • Costos más bajos por metro cúbico tratado.

    • Conservación de los nutrientes para los cultivos.

    • Conservación del agua para los períodos de estiaje.

    • Fertilización de suelos agrícolas con lodos tratados que contienen materia orgánica y minerales.

    • Disponibilidad de alimentos en zonas cercanas a las ciudades que producen las aguas residuales.

    • Sustitución del empleo de agua subterránea en lugares donde es la única fuente de riego.

    • Más áreas dedicadas a la recreación, turismo, silvicultura, riego y acuicultura.

Negativo

  • Disminución de terrenos para la producción agrícola.

  • Pérdida de agua por evaporación e infiltración en las lagunas de estabilización.

  • Emisarios más largos y costosos.



IMPACTO AMBIENTAL:

Positivo



    • Disminución de la carga orgánica lanzada a los ríos.

    • Disminución de la carga microbiológica descargada al ambiente.

    • Generación de entornos ecológicos y mantenimiento de la capacidad de reproducción del ecosistema.

Negativo

    • Contaminación del agua subterránea a causa de elementos contaminantes no removidos por el sistema de tratamiento, en caso el acuífero sea vulnerable y no exista una impermeabilización adecuada.

    • Presencia de elementos potencialmente fitotóxicos que pueden acumularse en los cultivos y transmitirse a lo largo de la cadena alimenticia, si se permite la descarga de efluentes industriales sin tratamiento previo.

    • Generación de malos olores por diseño, operación y mantenimiento inadecuados.

    • Presencia de vectores de enfermedades, si no hay control adecuado.

    • Deterioro del suelo por incremento de la tasa de salinización y saturación del agua, si no se presta la debida atención a las necesidades de filtración y drenaje.

Un ejercicio similar se podría hacer para una planta convencional, tomándose en cuenta el costo los fertilizantes para sustituir los nutrientes removidos del agua residual. Finalmente, se debería tratar de cuantificar en unidades monetarias los aspectos positivos y negativos, agregándolos a los costos e ingresos esperados del proyecto para llegar a definir la rentabilidad y viabilidad del mismo.

CONCLUSION

El tratamiento de agua residual es una alternativa para disminuir la contaminación del agua mediante diferentes procesos, su principal objetivo es eliminar los componentes definidos como contaminantes, molestos o con efectos nocivos para el medio ambiente, y ajustar la calidad del agua vertida a las especificaciones legales.

Se debe brindar mayor importancia al tratamiento de aguas residuales pues es un tema que se está dejando en un plano secundario, sin tener en cuenta el gran impacto negativo que causa al ambiente y cuyas consecuencias se presentan en un futuro afectando un recurso finito como es el agua. Entre más se contamine el agua, más costoso resulta su tratamiento que en última instancia es trasladado al usuario en la factura. Se deben exigir tecnologías de tratamiento a la industria así como una evaluación más rigurosa de los elementos que se están devolviendo a las fuentes hídricas.

RECOMENDACION



PROBLEMA

N°CAUSA PROBABLE

SOLUCION

No hay flujo de aire

1.velocidad baja

2.rotacion inversa

3.obstrucción en tubería

-revise la velocidad

-revise el giro correcto, cambiando los alambres de alimentación de energía eléctrica a motor.

-revise obstrucción en tubería.

Baja capacidad de aire

4.velocidad baja

5.presion excesiva

6.obstruccion en tubería

7.deslizamiento

-ver problema n°1,si es la banda ajuste la tensión.

-revise presiones de entrada y salida y vea especificaciones.

-revise si hay piezas usas en el interior del soplador.


Exceso de potencia

8.velocidad alta

9. presión muy alta

-ver problema n°5.

-revise la temperatura externa del soplador si es alta, revise el contacto de los impulsores. Corrija el montaje y alineación.

Vibraciones

10. motor o soplador flujo

11.residuo de tubería

-apriete tuercas y anclaje de montaje.

-la operación sopladores produce pulsaciones, coloque juntas de hule entre el soplador y tubería de entrada y salida para absorber vibraciones.

BIBLIOGRAFIA

*Winkler. Tratamientobiologico de aguas de desecho. ed. lumusa 2008, capitulo 3

*html.wikkipedia.com/lodos- activos.html

*www.geocities.com/jdelosri/procesos.html

*155.1.4.2/sispa2/iniciodelsispa/default.html

GLOSARIO

Aguas residuales: las aguas de composición variada proviene de las descargas de uso público urbano, domestico, industrial, comercial, de servicios, de las plantas de tratamiento y en general de cualquier otro uso, así como la mezcla de ellas.

Descarga: la acción de verter, infiltrar, depositar o inyectar aguas residuales a un cuerpo receptor.

Agua pluvial: aquellas que provienen de la lluvia.

Contaminantes básicos: grasas y aceites, materia flotante, sólidos sedimentables, demanda bioquímica de oxigeno, nitrógeno total, expresados como mg/litro de nitrógeno, fosforo total, temperatura y pH.

Sólidos filtrables: son aquellos que atraviesan un filtro que pueden retener sólidos de diámetro mayor a una micra.

Sólidos flotantes/material flotantes: grasas, sólidos, líquidos y espuma removibles de la superficie de un líquido.

Sólidos sedimentables: la denominación se aplica a los sólidos en una suspensión bajo condiciones tranquilas, por acción de la gravedad. Se determinan como el volumen de sólidos en un litro de desecho.

Sólidos suspendidos: material que pertenece en suspensión en el agua residual y se determina como la cantidad de material retenido después de realizada la filtración de una muestra.

Sólidos suspendidos volátiles: representa la fracción de sólidos suspendidos que se volatizan a 600 grados centígrados.

Demanda bioquímica de oxigeno (DBO): es la medida de la cantidad de oxigeno utilizada por los microorganismos en la estabilización de la materia orgánica biodegradable, bajo condiciones aerobias, en un periodo de 5 días y 20°centigrados.

Organismo aerobio: organismo que requiere de oxigeno molecular para su desarrollo.

Organismo anaerobio: organismo que se desarrolla en ausencia de oxigeno molecular.

ANEXOS



















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