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VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

SERVIDAS SUCRE

1. INTRODUCCION1.1 EL AGUA

El agua (del latín aqua) es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. El término agua generalmente se refiere a la sustancia en su estado líquido, pero la misma puede hallarse en su forma sólida llamada hielo, y en forma gaseosa denominada vapor. El agua cubre el 71% de la superficie de la corteza terrestre.2 Se localiza principalmente en los océanos donde se concentra el 96,5% del agua total, los glaciares y casquetes polares poseen el 1,74%, los depósitos subterráneos (acuíferos), los permafrost y los glaciares continentales suponen el 1,72% y el restante 0,04% se reparte en orden decreciente entre lagos, humedad del suelo, atmósfera, embalses, ríos y seres vivos.El agua es un elemento común del sistema solar, hecho confirmado en descubrimientos recientes. Puede ser encontrada, principalmente, en forma de hielo; de hecho, es el material base de los cometas y el vapor que compone sus colas.Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un ciclo de evaporación o transpiración (evapotranspiración), precipitación, y desplazamiento hacia el mar. Los vientos transportan tanto vapor de agua como el que se vierte en los mares mediante su curso sobre la tierra, en una cantidad aproximada de 45.000 km³ al año. En tierra firme, la evaporación y transpiración contribuyen con 74.000 km³ anuales al causar precipitaciones de 119.000 km³ cada año.

Se estima que aproximadamente el 70% del agua dulce es usada para agricultura.5

El agua en la industria absorbe una media del 20% del consumo mundial, empleándose en tareas de refrigeración, transporte y como disolvente de una gran variedad de sustancias químicas. El consumo doméstico absorbe el 10% restante.El agua es esencial para la mayoría de las formas de vida conocidas por el hombre, incluida la humana. El acceso al agua potable se ha incrementado durante las últimas décadas en la superficie terrestre.7 8

Sin embargo estudios de la FAO, estiman que uno de cada cinco países en vías de desarrollo tendrá problemas de escasez de agua antes de 2030; en esos países es vital un menor gasto de agua en la agricultura modernizando los sistemas de riego.

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1.2TIPOS DE AGUA

El agua se puede presentar en tres estados siendo una de las pocas sustancias que pueden encontrarse en sus tres estados de forma natural.9 El agua adopta formas muy distintas sobre la tierra: como vapor de agua, conformando nubes en el aire; como agua marina, eventualmente en forma de icebergs en los océanos; en glaciares y ríos en las montañas, y en los acuíferos subterráneos su forma líquida.El agua puede disolver muchas sustancias, dándoles diferentes sabores y olores. Como consecuencia de su papel imprescindible para la vida, el ser humano —entre otros muchos animales— ha desarrollado sentidos capaces de evaluar la potabilidad del agua, que evitan el consumo de agua salada o putrefacta. Los humanos también suelen preferir el consumo de agua fría a la que está tibia, puesto que el agua fría es menos propensa a contener microbios. El sabor perceptible en el agua de deshielo y el agua mineral se deriva de los minerales disueltos en ella; de hecho el agua pura es insípida. Para regular el consumo humano, se calcula la pureza del agua en función de la presencia de toxinas, agentes contaminantes y microorganismos. El agua recibe diversos nombres, según su forma y características:

Según su estado físico: o Hielo (estado sólido)o Agua (estado líquido)o Vapor (estado gaseoso)

Según su posición en el ciclo del agua: o Hidrometeoro

Precipitación

     Precipitación según desplazamiento

  Precipitación según estado

  precipitación vertical o lluviao lluvia congeladao lloviznao lluvia heladao nieveo granizo blandoo gránulos de

nieveo perdigones de

hieloo aguanieve

   precipitación líquida o lluviao lluvia heladao lloviznao llovizna heladao rocío

precipitación sólida o nevascao granizo blandoo gránulos de nieveo perdigones de hieloo lluvia helada

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o pedriscoo cristal de hielo

precipitación horizontal (asentada)

o rocíoo escarchao congelación

atmosféricao hielo glaseado

o granizoo prismas de hieloo escarchao congelación

atmosféricao hielo glaseadoo aguanieve

precipitación mixta o con temperaturas

cercanas a los 0 °C

Partículas de agua en la atmósfera o Partículas en suspensión

nubes niebla bruma

o Partículas en ascenso (impulsadas por el viento) ventisca nieve revuelta

Según su circunstancia o agua subterráneao agua de deshieloo agua meteóricao agua inherente – la que forma parte de una rocao agua fósilo agua dulceo agua superficialo agua mineral – rica en mineraleso Agua salobre ligeramente saladao agua muerta – extraño fenómeno que ocurre cuando una masa de agua dulce o

ligeramente salada circula sobre una masa de agua más salada, mezclándose ligeramente. Son peligrosas para la navegación.

o agua de maro salmuera - de elevado contenido en sales, especialmente cloruro de sodio.

Según sus usos o agua entubadao agua embotelladao agua potable – la apropiada para el consumo humano, contiene un valor

equilibrado de minerales que no son dañinos para la salud.o agua purificada – corregida en laboratorio o enriquecida con algún agente – Son

aguas que han sido tratadas para usos específicos en la ciencia o la ingeniería. Lo habitual son tres tipos:

agua destilada

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agua de doble destilación agua desionizada

Atendiendo a otras propiedades o agua blanda – pobre en mineraleso agua dura – de origen subterráneo, contiene un elevado valor mineralo agua de cristalización — es la que se encuentra dentro de las redes cristalinas.o hidratos — agua impregnada en otras sustancias químicaso agua pesada – es un agua elaborada con átomos pesados de hidrógeno-

deuterio. En estado natural, forma parte del agua normal en una concentración muy reducida. Se ha utilizado para la construcción de dispositivos nucleares, como reactores.

o agua de tritioo agua negrao aguas griseso agua disfórica

Según la microbiología o agua potableo agua residualo agua lluvia o agua de superficieEl agua es también protagonista de numerosos ritos religiosos. Se sabe de infinidad de ceremonias ligadas al agua. El cristianismo, por ejemplo, ha atribuido tradicionalmente ciertas características al agua bendita. Existen también otros tipos de agua que después de cierto proceso adquieren supuestas propiedades, como el agua vitalizada.

1.3PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

El agua es una sustancia que químicamente se formula como H2O; es decir, que una molécula de agua se compone de dos átomos de hidrógeno enlazados covalentemente a un átomo de oxígeno.Fue Henry Cavendish quien descubrió en 1781 que el agua es una sustancia compuesta y no un elemento, como se pensaba desde la Antigüedad. Los resultados de dicho descubrimiento fueron desarrollados por Antoine Laurent de Lavoisier dando a conocer que el agua estaba formada por oxígeno e hidrógeno. En 1804, el químico francés Joseph Louis Gay-Lussac y el naturalista y geógrafo alemán Alexander von Humboldt demostraron que el agua estaba formada por dos volúmenes de hidrógeno por cada volumen de oxígeno (H2O).Las propiedades fisicoquímicas más notables del agua son:

El agua es insípida e inodora en condiciones normales de presión y temperatura. El color del agua varía según su estado: como líquido, puede parecer incolora en pequeñas cantidades, aunque en el espectrógrafo se prueba que tiene un ligero tono azul verdoso. El hielo también tiende al azul y en estado gaseoso (vapor de agua) es incolora.

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El agua bloquea sólo ligeramente la radiación solar UV fuerte, permitiendo que las plantas acuáticas absorban su energía.

Ya que el oxígeno tiene una electronegatividad superior a la del hidrógeno, el agua es una molécula polar. El oxígeno tiene una ligera carga negativa, mientras que los átomos de hidrógenos tienen una carga ligeramente positiva del que resulta un fuerte momento dipolar eléctrico. La interacción entre los diferentes dipolos eléctricos de una molécula causa una atracción en red que explica el elevado índice de tensión superficial del agua.

La fuerza de interacción de la tensión superficial del agua es la fuerza de van der Waals entre moléculas de agua. La aparente elasticidad causada por la tensión superficial explica la formación de ondas capilares. A presión constante, el índice de tensión superficial del agua disminuye al aumentar su temperatura.12 También tiene un alto valor adhesivo gracias a su naturaleza polar.

La capilaridad se refiere a la tendencia del agua de moverse por un tubo estrecho en contra de la fuerza de la gravedad. Esta propiedad es aprovechada por todas las plantas vasculares, como los árboles.

Otra fuerza muy importante que refuerza la unión entre moléculas de agua es el enlace por puente de hidrógeno.

El punto de ebullición del agua (y de cualquier otro líquido) está directamente relacionado con la presión atmosférica. Por ejemplo, en la cima del Everest, el agua hierve a unos 68º C, mientras que al nivel del mar este valor sube hasta 100º. Del mismo modo, el agua cercana a fuentes geotérmicas puede alcanzar temperaturas de cientos de grados centígrados y seguir siendo líquida.14 Su temperatura crítica es de 373,85 °C (647,14 K), su valor específico de fusión es de 0,334 kJ/g y su índice específico de vaporización es de 2,23kJ/g.

El agua es un disolvente muy potente, al que se ha catalogado como el disolvente universal, y afecta a muchos tipos de sustancias distintas. Las sustancias que se mezclan y se disuelven bien en agua —como las sales, azúcares, ácidos, álcalis, y algunos gases (como el oxígeno o el dióxido de carbono, mediante carbonación)— son llamadas hidrófilas, mientras que las que no combinan bien con el agua —como lípidos y grasas— se denominan sustancias hidrófobas. Todos los componentes principales de las células de proteínas, ADN y polisacáridos se disuelven en agua. Puede formar un azeótropo con muchos otros disolventes.

El agua es miscible con muchos líquidos, como el etanol, y en cualquier proporción, formando un líquido homogéneo. Por otra parte, los aceites son inmiscibles con el agua, y forman capas de variable densidad sobre la superficie del agua. Como cualquier gas, el vapor de agua es miscible completamente con el aire.

El agua pura tiene una conductividad eléctrica relativamente baja, pero ese valor se incrementa significativamente con la disolución de una pequeña cantidad de material iónico, como el cloruro de sodio.

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El agua tiene el segundo índice más alto de capacidad calorífica específica —sólo por detrás del amoníaco— así como una elevada entalpía de vaporización (40,65 kJ mol-1); ambos factores se deben al enlace de hidrógeno entre moléculas. Estas dos inusuales propiedades son las que hacen que el agua "modere" las temperaturas terrestres, reconduciendo grandes variaciones de energía.

1.4ORIGEN DEL AGUA TERRESTRE

Durante la formación de la Tierra, la energía liberada por el choque de los planetesimales, y su posterior contracción por efecto del incremento de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los materiales del joven planeta. Este proceso de acreción y diferenciación hizo que los diferentes elementos químicos se reestructurasen en función de su densidad. El resultado fue la desgasificación del magma y la liberación de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas más externas del planteta, que originaron la protoatmósfera terrestre. Los elementos más ligeros, como el hidrógeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo, otros gases más pesados fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos volátil que el CO2 o el N2 comenzó a condensarse. De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un agua ácida y caliente (entre 30 °C y 60 °C). Esta agua ácida era un eficaz disolvente que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie, y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a la atmósfera por este proceso y que precipitó a la superficie fue aproximadamente de 1,37 x 109 km³, si bien hay científicos que sostienen que parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la prototierra en las fases finales del proceso de acreción. En este sentido hay cálculos que parecen indicar que si únicamente el 10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el proceso de acreción final hubiesen sido cometas, toda el agua planetaria podría ser de origen cometario, aunque estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los especialistas.

2. OBJETIVOS

El objetivo principal es de conocer la planta de tratamiento de aguas servidas de sucre para obtener un mayor conocimiento.

Conocer como hacen el trabajo los ingenieros encargados del control de calidad del agua.

3. MARCO TEORICO

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3.1DESCRIOPCION DE LAS INSTALACIONES Y SU OPERACIÓN

La PTAS (planta de tratamiento de aguas servidas sucre) dispone de personal que se dedica a la vigilancia permanente de 24 h/día de todos sus elementos de instalación.

3.2LABORATORIO QUIMICO

El tiempo que dura el ensayo de DBO es de 5 días DBO es un parámetro de proceso para poder ver cómo está variando el grado de contaminación en el proceso de purificación del agua Lo más importante es determinar

Solidos sedimentales

Solidos volátiles

Cuantos fino

Para poder determinar la producción de bio avono DQO es un parámetro de operación para hacer ajuste en el proceso de purificación de agua. El tiempo del ensayo del DQO es de 2 horas

ESPECTROFOTOMETRO permite determinar los metales pesados en cualquier concentración y viene diluido en el agua en suspensión.

La conductividad en agua residual es alta debido a ls sales y temperatura, a comparación de agua potable es baja.

PH en agua residual siempre alcalinoPH en agua potable siempre neutro

Oxígeno disuelto en agua potable 6, 5,Oxígeno en agua residual 0

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3.3ENTRADA DEL AGUA A LA PLANTA

Una cámara de entrada regula el ingreso de agua esta cámara está diseñada para un caudal de 405 l/seg.

3.4REJAS

La planta dispone de dos rejas mecánicas y una manual.La reja mecánica está compuesta por dos cernidores verticales que son barridos por unos rastrillos automáticos en forma ascendente de tal forma que la basura es empujada hacia arriba hasta caer en una cinta transportadora, detrás de los cernidores la cinta.La cinta transporta la basura hacia el contenedor de residuos sólidos.El sistema se puede programar para realizar un barrido cada determinado tiempo de 10 min.

3.5AFORADOR PARSHALL

Permite determinar los volúmenes de ingreso de agua residual durante las 24 horas.

3.6DESARENADORES

La planta dispone de dos desarenadores longitudinales paralelos que operan en forma alternada cada 30 días.Mientras que uno está en funcionamiento la otra está en la fase de secado y limpieza de las arenas.La principal función de los desarenadores es cedimentadore y frenan la velocidad del agua. La operación de los desarenadores se lleva cavo mediante la apertura y cierre de las compuertas, y la apertura de la válvula de drenaje.

3.7CAMARA DE DERIVACIÓN DE CAUDALES

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Está destinada a distribuir el caudal de agua residual pre tratada entre 6 tanques imhoff, para esta operación se dispone de dos válvulas conectadas con 3 tanques imhoff cada una, normalmente estas válvulas permanecen totalmente abiertas.

3.8TRATAMIENTO PRIMARIO (6 UNIDADES)

Los tanques imhoff están diseñados para recibir lodos en exceso del tratamiento biológico secundario.Los 6 tanques imhoff están concertados con las áreas de conversión de lodos por medio de la cámara de extracción de lodos a donde son dirigidos periódicamente cada 40 días aproximadamente con lo cual son manipulables las válvulas con el encargado operario.

3.9TANQUES DE REGULACIÓN DE CAUDALES

El objetivo de los tanques es la de retener y homogeneizar el caudal y la carga del afluente así mismo de mantener el flujo a los filtros percoladores durante las 24 horas del día puesto que el caudal del agua residual que entra a la planta es muy variable durante el día

3.10 TRATAMIENTO BIOLÓGICO

Los 4 lechos percoladores instalados en la planta constan de 4 brazos rociadores cada uno, que disminuye el agua por gravedad.Los lechos son circulares y contienen 1 relleno sintético material sessil para percollar el afluente.Lo importante de los lechos percoladores es de llevar a cabo el tratamiento biológico aerobio o tratamiento secundario de line de agua.Para que los lechos funcionen solamente se manipula el caudal del agua que entra a cada lecho por separado varias veces durante el día.Como parámetro de referencia para el control de caudales se mide el número de vueltas por minuto de los rociadores además se da solamente el peso del material sessil para controlar el peso por volumen de la película biológica.

3.11 TRATAMIENTO SECUNDARIO LAGUNAS DE SEDIMENTACIÓN

Las dos lagunas de sedimentación o maduración son paralelas y generalmente operan al mismo tiempo son la última etapa del tratamiento están diseñados para eliminar los restos de compuestos del tratamiento biológico y destruir los microorganismos patógenos que pueden haber quedado.

3.12 ESTABILIDAD DE LOS LODOS

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Este tratamiento se lleva a cabo en las áreas de conversión de los lodos cuya función es de estabilizarlos convirtiéndolos en compst, en este proceso además de ser deshidratados es destruido un alto contenido de microorganismos patógenos.Los lodos que produce la plata tienen un alto nivel de senilidad motivo por el cual se usa para construir un pprt adecuado para el uso forestal.

4. CONCLUSIONES

Esta visita a la planta de tratamiento de aguas servidas fue muy útil ya que llenamos nuestras expectativas para saber más de donde viene el tratamiento del agua.

También esta visita nos ayuda a tener mayor conocimiento en el tipo de tratamientos de aguas residuales para no contaminar el medio ambiente.

También saber que esta planta es una de las mejores plantas de tratamiento de Sudamérica

5. RECOMENDACIONES

Es importante la conciencia de los niños y jóvenes y adultos de nuestra ciudad para no contaminar con sustancias toxicas ni basuras nuestra agua, estas altas cargas de contaminación hace que el proceso de tratamiento sea de una costo muy elevado.

6. ANEXOS

El emisario es el tubo principal que está entrando a la planta

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Dos unidades de desarenadores

Reja mecánica vista de frente

Lecho percolador

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Area fisicoquimica

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