Proyecto de Plan de Tesis 2010

5/12/2018 Proyecto de Plan de Tesis 2010 - slidepdf.com

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

ESCUELA DE POSTGRADO

MAESTRÍA:

GESTIÓN AMBIENTAL Y DESARROLLO SOSTENIBLE

PROYECTO DE TESIS

“TRATAMIENTO FISICO BIOLOGICO y QUÍMICO DE LAS AGUAS DEL

COLECTOR “AGUAS DE LAS VÍRGENES” PARA USO AGRICOLA”

PRESENTADO POR:

VELÁSQUEZ LEDESMA; Julia Mercedes

PARA OPTAR EL GRADO ACADEMICO DE MAGISTER SCIENTAE EN GESTION

AMBIENTAL Y DESARROLLO SOSTENIBLE

ASESORA: MSC. ROSA ZARATE QUIÑONES

HUANCAYO – PERÚ2010



PROYECTO DE TESIS

1.

Título“TRATAMIENTO FÍSICO BIOLÓGICO Y QUÍMICO DE LAS AGUAS DEL

COLECTOR AGUA DE LAS VÍRGENES PARA USO AGRICOLA”

2. Problema de Investigación

2.1. Planteamiento del Problema

La irrigación de cultivos con aguas residuales ha sido usada en muchas partes del

mundo, para mitigar la falta de este líquido tan importante para la vida de los seres

vivos. Sin embargo, se ha comprobado que representan un peligro para la salud delhombre y los animales.

Esta investigación pretende buscar alternativas de solución a un problema de

contaminación, originado por la descarga de las aguas domésticas e industriales del

distrito de El Tambo en el colector denominado “Aguas de las Vírgenes” aguas que

de acuerdo al Proyecto Nacional de Riego con Aguas Servidas Tratadas, iniciado en

1991 por el Ministerio de Agricultura del Perú con el objetivo de ampliar la frontera

agrícola podrían ser utilizadas en la agricultura.Como se sabe, las aguas residuales que son evacuadas al colector están constituidas

por sustancias complejas, producto de las actividades domésticas, industriales y

hospitalarias, de la interacción de estas en los procesos físicos, químicos y

biológicos se provoca serios desequilibrios en el ecosistema.

La cantidad de nutrientes contenidos en las aguas residuales pueden ser

aprovechados por ciertas plantas como las gramíneas y los forrajes cuyo crecimiento

se ve favorecido por la alta concentración de nitrógeno.

Los contaminantes afectan a los organismos vivientes en los medios receptores y su

propagación generará otros efectos de contaminación en la agricultura que

generalmente se utilizan para la producción de especies forrajeras que sirven de

alimento de animales menores, fomentando la propagación de enfermedades

epidemiológicas (parasitosis interna) en los animales provocando la muerte de estos.

Se ha determinado que en la mayoría de los casos los contaminantes se encuentran

en la cadena alimenticia que reaccionan químicamente o generan condiciones



nocivas para el desarrollo de la vida complicando el ciclo del medio ambiente (Parra

1991).

2.2. Formulación del problema

I. Problema general

¿Qué tratamiento de las aguas del colector “Agua de las Vírgenes” permitirá la

obtención de agua apta para ser empleada en la agricultura?

II. Problema específico

¿El tratamiento que incluya procesos físicos, biológicos y químicos, será el más

adecuado para tratar las aguas del Colector Aguas de las Vírgenes, para que esta

pueda ser usada en la agricultura?

3. Objetivos3.1. Objetivo general

Determinar un tratamiento adecuado de las aguas del colector “Agua de las

Vírgenes” para la obtención de agua apta para ser empleada en la agricultura.

3.2. Objetivo específico

Implementar un tratamiento que incluya procesos físicos, biológicos y

químicos para el tratar las aguas del Colector Aguas de las Vírgenes, de tal

manera que ésta pueda ser usada en la agricultura.4. Justificación

Las aguas servidas contienen contaminantes constituidos principalmente de

materia biodegradable y no biodegradable estos residuos provocan malos olores

por la putrefacción del material biodegradable y en su recorrido por los ríos, lagos

y capas subterráneas matan la vida microscópica y los organismos vivientes de las

aguas naturales alterando el ecosistema.

La actividad principal del valle del Mantaro es la agricultura y la ganaderíarequiriendo grandes cantidades de agua, necesidad que es cubierta con el uso de

aguas servidas para el riego sin la realización de tratamiento alguno, generando

contaminación de los terrenos de cultivo y afectando la cadena alimenticia por la

propagación y transporte de enfermedades epidemiológicas y bacteriológicas .

En 1976 la FAO en su publicación número 29 sobre estudios de riego y drenaje

“Calidad del Agua para la Agricultura” plantea criterios amplios de juzgamiento

de las aguas para utilizarlas en el riego, proponiendo una mejora en el contenido



de sales teniendo en cuenta factores como tipo de suelo, cultivo, sistema de riego

y temperatura de la zona.

El desarrollo industrial y tecnológico, así como la expansión demográfica indican

que nuestra provincia va a requerir agua tratada para su desarrollo agrícola.

El uso de aguas residuales para el riego de cultivos de consumo humano

incrementa los factores de riesgo para la salud de la población. Las situaciones

endémicas de diarreas, parasitismo, fiebre tifoidea y salmonelosis que imperan en

nuestro país no son más que el reflejo de esta crítica situación, a la que vino a

sumarse el cólera.

5. Marco Teórico

5.1. Antecedentes de la Investigación

Caso Haroonabad, ciudad ubicada en Pakistán, donde debido a la escasez de

agua solamente dos tercios del agua destinada para el riego estuvo disponible

para los agricultores ubicados al borde del canal que alimenta esta área. Sin

embargo, los agricultores que usan aguas residuales han liberado parte del

agua del canal e incluso generan un valor agregado adicional. Así, cada metro

cúbico de aguas residuales utilizado para riego no solo liberó tres o cuatro

veces la cantidad de agua fresca para ser usada para otros fines, sino que

también generó una ganancia monetaria adicional a la sociedad en su conjunto,

mostrando una oportunidad para la generación de beneficios privados y

sociales adicionales.donde el uso de aguas residuales tratadas en la agricultura

produjo grandes beneficios económicos y sociales, ya que la cantidad de aguaque podía consumir la población se duplicó debido al aprovechamiento de estas

aguas servidas en la agricultura.1

1Sistema de tratamiento Biológico Aplicable al uso de aguas residuales en riego

agrícola: http://www.cepis.org.pe/bvsaidis/mexico13/067.pdf .

http://www.cepis.org.pe/bvsaidis/mexico13/067.pdf






Caso Valle de Neuquen, la localidad más importante de la Patagonia argentina.

El aprovechamiento de las aguas permitió el desarrollo de cultivos intensivos.

La zona frutícola, próxima a esta capital, produce manzanas, peras y uvas.. Las

dos primeras, además de abastecer el mercado local y nacional, se exportan

congeladas al Mercosur, Estados Unidos y Europa.. También se producen

jugos de fruta concentrados para consumo interno y para exportar. La actividad

vitivinícola desarrollada en las planicies regadas artificialmente viene

experimentando un crecimiento muy importante en los últimos años,

comenzando a ser exportados a varios países los vinos que allí se producen, y

ganando una cuota mayor del mercado interno frente a regiones productoras

tradicionales. El uso de las aguas residuales tratadas en la agricultura produjo

obtención de frutos de mayor tamaño y mejor calidad, los beneficios

económicos se reflejaron en el menor uso de fertilizantes y nutrientes que se

adicionaban al suelo, ya que estos fueron proveídos por las aguas tratadas 2

Caso de la Secretaría de Recursos Hidráulicos. Comisión Hidrológica de la

Cuenca del Valle de México quienes presentan estudios y documentos de

trabajos realizados, desde los años sesenta, sobre el uso de las aguas negras

para el riego agrícola en los valles del Estado de Hidalgo y México.

En base a los análisis de aguas negras realizados en la cuenca del Valle de

México y en la región del Mezquital, en los años 60 se evaluaron los daños que

pueden ocasionar el uso de aguas residuales en los hogares, en los suelos, en

los cultivos y en los acuíferos. Así, en los años 80 se habla ya de la necesidad

de realizar investigaciones específicas sobre el tema y trabajar en el campo del

desarrollo tecnológico para tratar las aguas residuales que se usan en el riego,

ya que los datos epidemiológicos apuntan a que hay una relación directa entre

el consumo de alimentos regados con aguas residuales y las enfermedades

infecciosas gastrointestinales.

Bajo esta nueva perspectiva, se amplió el proyecto de riego agrícola con aguas

residuales en el Estado de Hidalgo y se realizaron estudios tecnológicos,

microbiológicos y físico - químicos para mejorar la calidad del agua sin afectar

2 PROYECTO REGIONAL SISTEMAS INTEGRADOS DE TRATAMIENTO Y USO DE AGUAS RESIDUALES ENAMÉRICA LATINA: REALIDAD Y POTENCIAL

Convenio : IDRC – OPS/HEP/CEPIS 2000 - 2002



la producción, tanto dentro del propio Estado como en otras regiones del país,

así tenemos por ejemplo los trabajos realizados por:3

- Ramírez Ulloa, Carlos “Programa de Utilización de Aguas Negras y

otras Aguas, Considerando en Conjunto los Valles del Mezquital-

Ixmiquilpan y el de México”. 1959. El estudio constituye un primer ensayo

dentro del Plan Hidráulico de la Cuenca del Valle de México, que analiza

las posibilidades más viables para emplear adecuadamente los recursos

hidráulicos. Asimismo, complementa la «Proporción de un programa

general para regularización y utilización de las aguas superficiales del Valle

de México» denominado «Programa General R», publicado por la Comisión

Hidrológica de la Cuenca del Valle de México en 1959. El objetivo es

coordinar un intercambio de aguas entre los Valles del Mezquital y el de

México, que permita utilizarlas mejor, beneficiando mutuamente a las dos

regiones. Se realizaron estudios hidrológicos sencillos para calcular los

volúmenes con régimen de riego resultantes que cubren las principales

etapas de desarrollo, presentándose los siguientes resultados: Estado actual

con las obras existentes, suponiendo concluída la captación de 96 millones

de m3 de agua potable para el Distrito Federal con los bombeados de laZona Chalco. En la primera etapa de desarrollo se considera la desviación

del río Tepeji al Valle de México para que aporte 96 millones de m3 anuales

de agua potable y la construcción en el Valle una planta termoeléctrica que

consumirá 15 millones de m3 de aguas negras al año. En la segunda etapa

de desarrollo se considera terminado el «Programa General R» para utilizar

como agua potable dentro del Valle de México el agua de los ríos del mismo

Valle. Se estima que no son válidos para agua potable los ríos Tlautla yRosas cuya aportación anual es de 48 millones de m3, además se considera

ampliada al doble la planta termoeléctrica. En la tercera etapa de desarrollo

se planea terminar el «Programa General R» para utilizar como agua potable

(216 millones de m3 al año) bombeando de los mismos pozos (o de pozos

cercanos) que se emplean para riego en el Valle de México. Se considera

que quedará eliminado en dicho Valle el riego con aguas del subsuelo, que

se sustituirá por riego con aguas negras, posiblemente con un tratamiento

3 http://www.cepis.org.pe/eswww/proyecto/repidisc/publica/repindex/repi066/resu1.html



previo. De las conclusiones del informe se desprende que al desarrollar el

programa «R» y el presente programa, regar en los citados Valles de México

unos 18 m3/seg es factible y económico

- Heukelekian, H. Informe sobre el Aprovechamiento en el Valle de

México y Región del Mezquital, de las Aguas Negras y las Superficiales,

Originadas del Valle de México. 1961: Uno de los lineamientos básicos

del Plan Hidráulico del Valle de México en 1961 consistió en la utilización

de grandes volúmenes de aguas negras en la agricultura. La Comisión

Hidrológica de la Cuenca del Valle de México consideró necesario

profundizar sobre los problemas sanitarios que podría traer consigo el usode esta agua. Para 1961, las aguas del gran canal, al entrar al túnel, eran de

color negro, sépticas y con fuerte olor (ácido sulfhídrico). Al salir del túnel,

cuando escurría por Río Salado, a través de lechos sinuosos y rápidos, el

olor decrecía sensiblemente, indicando el contraste que existe entre la

conducción lenta de las aguas por los canales, produciendo hidrógeno

sulfurado, y el flujo turbulento en las corrientes que lo oxida. Asimismo se

observó que en los canales de flujo lento había ligeros indicios de espuma

en la superficie, mientras que en las presas existentes río abajo, en las

ondulaciones y en las rápidas, la espuma era notable. La espuma fue una

indicación evidente de la presencia de ABS cuando los recorridos del flujo

eran largos. En Ixmiquilpan se constató la gran importancia del riego, ya

que al las que en un principio eran tierras áridas, estériles y sin riego,

después se convirtieron en zonas florecientes por que habían recibido riego.

Fue interesante contemplar cómo se desintegraron las grandes formaciones

rocosas, constituidas aparentemente por arcillas calcinadas, debido a la

influencia del riego. En esta zona los agricultores prefieren las aguas negras

procedentes del Valle de México a las aguas superficiales que se estaban

utilizando, ya que éstas no eran suficientes para cubrir toda la zona. Dentro

de los planes que proyectó la Comisión en ese año, por lo que se refiere al

riego de la Región del Mezquital, Hgo., se efectuaron las siguientes

propuestas: La parte del caudal del Gran Canal de Desagüe que no se deriva

a la zona de Chalco y que no fuera utilizada en el riego del resto del Valle



de México, se conduciría a la región de El Mezquital, a través de los túneles,

siendo almacenada en el vaso La Mora, para su distribución posterior por el

sistema de canales. Se planteó que el anterior procedimiento tendría la

ventaja de almacenar aguas negras durante la estación de lluvias, para

utilizarlas en la estación seca.

- Cuadra Moreno, Javier: “Uso del Agua Negra para Riego en los Valles

de México y de El Mezquital. 1967. Boletín informativo que da a conocer

los trabajos e investigaciones analíticas sobre la calidad de las aguas negras

durante el estiaje del año 1960, en diferentes estaciones ubicadas a lo largo

del Gran Canal de Desagüe de la Ciudad de México que forma parte de laCuenca del Valle de México y la Región del Mezquital. Los objetivos son:

contar con datos analíticos de las aguas negras, que sirvan como base para la

elaboración de proyectos para instalar plantas de tratamiento en las regiones

de estudio, identificar con mayor precisión los efectos perjudiciales que

causan los desechos industriales en los sistemas de alcantarillado o en los

cuerpos de agua natural, conocer los efectos del riego con aguas negras en

los suelos y los cultivos, así como la contaminación de acuíferos. Concluye

que las aguas negras del Gran Canal de Desagüe no presentan por el

momento (1963), dificultades insuperables para su tratamiento.

- Mendoza Márquez, Héctor: Tratamiento por Aplicación al Suelo. Una

Solución Viable al Manejo de las Aguas Residuales del área

Metropolitana del Valle de México. 1980. En este estudio se considera que

la práctica de reusar aguas residuales ha traído beneficios a la producción

agrícola, sin embargo existe temor a los posibles daños que pudieraocasionar su uso en los hogares, en los suelos, en los cultivos y en los

acuíferos. En ese sentido se plantean algunas necesidades de investigación y

de desarrollo tecnológico para el uso de aguas residuales en irrigación

agrícola. El objetivo de este estudio

- Albarrán Luna, Juan Ricardo: Ordenamiento del Uso de las Aguas

Residuales en los Valles del Mezquital y Ciudad Juárez.1987. El

programa Nacional de Aprovechamiento de Aguas Residuales (PRONAR)



ejecutó el proyecto de ordenamiento del uso del agua residual en el Valle

del Mezquital, orientado a encontrar acciones que coadyuven a corto,

mediano y largo plazo.

Julio Moscoso y Tomas Alfaro: Panorama de experiencias de tratamiento

y uso de aguas residuales en Lima metropolitana y el Callao4 El ambiente

urbano constituye un sistema estrechamente vinculado a los ecosistemas

naturales en los cuales se asienta e interactúa dependiendo de ellos para la

provisión de los recursos que aseguran su existencia. La gestión integral del

agua es una tarea compleja que demanda la atención simultánea de diversos

sectores, actores sociales y económicos que generan impactos sobre elambiente, afectando la calidad de los recursos hídricos y sobre los que vivimos

de ellos. Este proyecto nos provee información sobre el uso del agua residual

tratada para riego, y que toma gran importancia en el marco de la política de

preservación y conservación del recurso agua que viene promoviendo el Sector

vivienda. Recopilando en este proyecto las iniciativas públicas y privadas en el

tratamiento de aguas residuales y su uso para riego; que servirá y será de

interés de actores sociales, económicos, autoridades y población en general.

La Empresa DOE RUN PERU dentro del cumplimiento del PAMA, a puesto

en funcionamiento tres plantas de tratamiento de aguas servidas en la provincia

de La Oroya, ubicadas en el sector de Huaymanta, en el sector de la fundición

y en el sector de Chulec, las cuales emplean procedimientos físicos, biológicos

y químicos para el tratamiento.5

El colector “Agua de la vírgenes” se encuentra ubicado en la margen izquierda

del río Mantaro, en el sector del pueblo joven “Agua de la vírgenes”, distrito yprovincia de Huancayo, departamento de Junín este lugar hace muchos años

fue un paisaje hermoso constituido por grandes extensiones de terreno

cultivado, los que eran regados por las aguas de un manantial de aguas

cristalinas y abundantes conocido con el nombre de “Agua de la vírgenes”.

4 Panorama de Experiencias de Tratamiento y Uso de Aguas Residuales en Lima Metropolitana y CallaoPrimera Edición. Lima Perú. Abril 2008

5 http://doerunperumedia.com.pe/home/



En la actualidad las aguas del colector “Aguas de las Vírgenes” son

utilizadas por los pobladores de los alrededores de este colector para regar

sus sembríos, sin tener conocimiento del alto grado de contaminación que

poseen esta aguas y de las enfermedades que podrían ocasionar la utilización

de las mismas sin un tratamiento previo, e inclusive la Facultad de Zootecnia

de la Universidad Nacional del Centro del Perú hace uso de estas aguas para

regar los pastizales, con los cuales alimentan a los cuyes y al ganado vacuno,

que esta institución posee.

5.2. Fundamento Teórico y construcción del marco teórico

RECURSOS DE AGUA DULCE - AGENDA 21

La Agenda 21 establece en su capítulo 18 que los recursos de a dulce son un

componente esencial de la hidrosfera. De la Tierra parte indispensable. de

todos los ecosistemas terrestres, caracterizado por el ciclo hidrológico cuyas

consecuencias se han vuelto dramáticas en algunas regiones del mundo El

cambio climático mundial y la contaminación atmosférica podrían tener

consecuencias para los recursos de agua dulce así como su disponibilidad y, con

la elevación del nivel del mar, poner en peligro las zonas costeras bajas y los

ecosistemas de las islas pequeñas6.

El agua es necesaria en todos los aspectos de la vida. El objetivo general es

velar por que se mantenga un suministro suficiente de buena calidad para la

población del planeta y preservar las funciones hidrológicas, biológicas y

químicas de los ecosistemas, adaptando las actividades humanas a los límites de

la capacidad de la naturaleza y combatiendo los vectores de las enfermedades

relacionadas con el agua. Es necesario tecnologías innovadoras para aprovechar

los recursos hídricos y protegerlos contra la contaminación.

La escasez, destrucción gradual y creciente contaminación, así como la

implantación de actividades incompatibles, exigen planificación y ordenación

integradas de los recursos hídricos. Los sistemas racionales de para el

aprovechamiento de las fuentes de suministro sean de superficie, subterráneas u

6 “Desarrollo Sostenible un Programa para la Acción” Agenda 21 IDEA Pontificia Universidad Católicadel Perú”



otras, deben estar apoyados por medidas encaminadas a conservar el agua y

reducir el derroche.

5.2.1. AGUA

DEFINICIÓN:

Según CLARK, J. 1989. “Enciclopedia de Química” El agua es una

sustancia que no solo es esencial para todas las formas de vida, sino que

es, al mismo tiempo, una importante materia prima. Las mayores reservas

están en los océanos. Esta agua por su contacto con el aire y los suelos,

contiene gran cantidad de sales metálicas en solución, que resulta

inadecuada para numerosos fines como el riego y la industria. Losocéanos proporcionan el hábitat donde nacen y crecen gran parte de

nuestros alimentos. Las aguas de los océanos, mares, lagos y ríos se

evaporan por el calor y juntamente con el agua transpirada por los

vegetales se condensan formando nubes volviendo a la tierra como lluvia,

nieve, granizo, escarcha o rocío.

Las fuentes de agua dulce (superficiales y subterráneas) no están

distribuidas homogéneamente en la tierra y se utilizan como fuentes de

abastecimiento de la población.

ESTADO NATURAL:

El agua se presenta en la naturaleza en tres estados: Líquido: mares, ríos,

lagos. Sólido: glaciares, nieves perpetuas, iceberg. Gaseoso: en la

atmósfera como vapor de agua.

IMPORTANCIA:

El agua juega un papel primordial en el desarrollo de los seres vivientes

sobre la tierra. En efecto, la mayor parte del organismo humano está

formado por agua y constituye el primero de sus alimentos después del

aire. Atendiendo su utilización podemos clasificar el agua en: Doméstico,

industrial, agrícola.



5.2.2. CALIDAD DE AGUA

Este término es relativo a la composición del agua en la medida en que esta

es afectada por la concentración de sustancias ya sea toxicas o producidas

por procesos naturales.

De acuerdo con lo anterior, tanto los criterios como los estándares y

objetivos de calidad de agua variarán dependiendo de si se trata de agua

para consumo humano (agua potable), para uso agrícola o industrial, para

recreación, para mantener la calidad ambiental, etc.

Los límites tolerables de las diversas sustancias contenidas en el agua son

normadas por la Organización Mundial de la Salud (OMS)), laOrganización Panamericana de la Salud (OPS), y por los gobiernos

nacionales, pudiendo variar ligeramente de uno a otro

5.2.2.1 Calidad del Agua para uso AgrícolaEn el agua para uso agrícola las sustancias disueltas no deberán ultrapasarlos valores expresados a continuación.

REFERENCIA EXPRESADO COMO VALOR (*)

Aluminio Al 5,0Arsénico As 0,1

Berilio Be 0,1

Cadmio Cd 0,01

zinc Zn 2,0

Cobalto Co 0,05

Cobre Cu 0,2

Cromo Cr6+ 0,1

Flúor F 1,0Hierro Fe 5,0

Litio Li 2,5

Manganeso Mn 0,2

Molibdeno Mo 0,01

Níquel Ni 0,2

pH Unidades 4,5 - 9,0

Plomo Pb 5,0

Selenio Se 0,02Vanadio V 0,1



(*) Todos los valores están expresados en mg/l, excepto aquellos para los cuales

se presentan directamente sus unidades.

Notas:

El Boro, expresado como B, deberá estar entre (0,3 y 4,0) mg/l, dependiendo

del tipo de suelo y del cultivo.

El NMP de coliformes totales no deberá exceder ____ cuando se use el recurso

para riego de frutas que se consuman sin quitar la cáscara y para hortalizas de

tallo corto.

El NMP de coliformes fecales no deberá exceder de 1.000 cuando se use el

recurso para el mismo fin del párrafo anterior.

Se deberán hacer mediciones de las siguientes características :

Conductividad.

Relación de absorción de sodio ( RAS ).

Porcentaje de sodio posible ( PSP ).

Salinidad efectiva y potencial.

Carbonato de sodio residual.

Radionucleídos.

5.2.3. Criterios de calidad para el agua de riego.-

- Ninguno: agua de buena calidad para cualquier suelo y planta. Riego

continuo, en todo tipo de suelos.

- Moderado: agua mediocre para plantas tolerantes y suelo de textura fina.

Riego discontinuo debido al contenido en tóxicos.- Severo: agua de mala calidad, sólo para plantas muy tolerantes y suelos

de textura fina muy bien drenados. Riego discontinuo con muchas

5.2.4. AGUA RESIDUAL.

Según METCALF – EDDY, “Tratamiento y Depuración de las Aguas

Residuales”El agua residual es una mezcla o dilución de elementos

contaminantes ya sea en estado líquido, sólido o gaseoso, con el agua

natural, producto de una actividad humana.



5.2.4.1. El riego agrícola con agua servida.- es el uso más extendido. Se

utiliza fundamentalmente para riego de especies arbóreas con

finalidad de producción forestal.

Las principales ventajas e inconvenientes de un agua residual

frente a un agua no contaminada son que el agua el agua residual

aporta nutrientes pero conlleva riesgos de contaminación de

acuíferos si no se toman las medidas adecuadas.

Además, a medida que el agua se infiltra en el terreno éste actúa

de filtro y en su superficie, por la actividad bacteriana, se produce

la degradación biológica de la materia orgánica de la misma

manera que un tratamiento secundario.

5.2.4.2. CARACTERÍSTICAS DE LAS AGUAS RESIDUALES:

- CARACTERISTICAS FÍSICAS:

La característica física más importante del agua residual es el contenido

de sólidos, el cual está compuesto por materia flotante y materia en

suspensión, en dispersión coloidal y en disolución. Otras características

físicas son la temperatura, color y sabor.

a) SÓLIDOS TOTALES:

Estos proceden del agua de abastecimiento, del uso industrial, doméstico

e infiltración de pozos locales y aguas subterráneas. Los sólidos

domésticos incluyen a los procedentes de los fregaderos, baños,

lavaderos, trituradores de basura y ablandadores de agua.

* La turbidez, medida de la propiedad de la transmisión de la luz del

agua, es un ensayo utilizado para indicar la calidad de los vertederos de

aguas residuales y aguas naturales con respecto a la materia coloidal. La

materia coloidal dispersa o absorbe la luz evitando su transmisión.

b) TEMPERATURA:

La temperatura del agua residual es generalmente más alta que la del

suministro, debido a la adición de agua caliente procedente de las casas y

actividades industriales.

La temperatura es un parámetro importante por su efecto en la vidaacuática, en las reacciones químicas y velocidades de reacción.



c) COLOR:

La edad del agua residual se determina cualitativamente por el color y

olor. El agua residual suele ser gris, sin embargo los compuestos

orgánicos son descompuestos por las bacterias y el oxígeno disuelto se

reduce a cero y el color cambia a negro.

d) OLOR:

Se debe a la producción de gases producidos por la descomposición de la

materia orgánica, el agua residual tiene un olor peculiar algo

desagradable”. (5)

- CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS:“Estas características químicas se dividen en cuatro categorías generales

que tratan de:

a) MATERIA ORGÁNICA:

La materia orgánica presente en el agua residual procede de los reinos

animal y vegetal y de las actividades humanas relacionadas con la

síntesis de compuestos orgánicos. Estos compuestos están formados

generalmente por una combinación de carbono, hidrógeno y oxígeno, junto con el nitrógeno en algunos casos.

Los grupos de sustancias orgánicas hallados las proteínas (40 a 60 %),

carbohidratos (25 a 50 %) y grasas y aceites (10 %).

*En el agua residual el 75% de los sólidos suspendidos y un 40% de los

sólidos filtrables son de naturaleza orgánica.

b) MEDIDA DEL CONTENIDO ORGÁNICO:

Con el transcurso de los años se han desarrollado diversos ensayos para

determinar el contenido orgánico de las aguas residuales.

Los métodos de laboratorio más utilizados hoy en día son: La demanda

bioquímica de oxígeno (DBO), demanda química de oxígeno (DQO), y

otro más reciente es la demanda total de oxígeno.

En la antigüedad los métodos utilizados fueron: Nitrógeno total,

albuminoide, orgánico y amoniacal; y el oxígeno consumido.



c) MATERIA INORGÁNICA:

Las concentraciones de las sustancias inorgánicas de varios componentes

tienen importancia para el establecimiento y control de calidad del agua.

Algunos de los residuos industriales son tratados para su eliminación.

Las concentraciones de los constituyentes inorgánicos aumentan debido

al proceso natural de evaporación que elimina parte del agua superficial y

deja las sustancias inorgánicas en el agua.

Como muchos de estos constituyentes pueden afectar muchos usos del

agua es conveniente analizar la naturaleza de ellos.

d)

GASES DISUELTOS:Los gases que generalmente se encuentran en el agua residual sin tratar

son nitrógenos (N2), oxígeno (O2), dióxido de carbono (CO2), sulfuro de

hidrógeno (H2S), y metano (CH4). Los tres primeros gases se encuentran

en la atmósfera y se encuentran en todas las aguas; los tres últimos

proceden de la descomposición del agua residual. Otros gases que pueden

encontrarse en el agua residual es el cloro (Cl2), y ozono (O3)”. (5)

- CARACTERÍSTICAS BIOLÓGICAS: Las características biológicas se dividen en:

a) MICROORGANISMOS:

Los principales grupos de microorganismos que se encuentran en las

aguas residuales son los protistas incluyen las bacterias, hongos,

protozoos y algas; las plantas, se clasifican las de semillas helechos,

musgos y hepáticas; los animales se clasifican en invertebrados y

vertebrados; los virus también se encuentran en el agua residual, se

clasifican según el organismo infectado.

b) ORGANISMOS COLIFORMES:

El hombre evacua bacterias en forma de bastoncillos (coliformes) en un

promedio de 100000 a 400000 por día y otras bacterias; los coliformes no

son dañinos para el hombre, estos ayudan a destruir la materia orgánica

en los procesos biológicos de tratamientos de aguas residuales.



Los organismos patógenos evacuados por el hombre pueden causar

enfermedades como: tifoidea, disentería, diarrea, etc.

Como los organismos patógenos son pocos y difíciles de aislar, elorganismo coliforme es el más numeroso y de determinación más

sencilla se utiliza como organismo indicador”.

PROCEDENCIA DE LOS CONTAMINANTES FÍSICOS, QUÍMICOS Y

BIOLÓGICOS DEL AGUA:

- FÍSICOS:

ORIGENSólidos

TemperaturaColorOlor

-Suministro de agua, residuosindustriales y domésticos.

-Residuos industriales y domésticos.-Residuos industriales y domésticos.-Agua residual en descomposición,residuos industriales

FUENTE: METCALF – EDDY. Tratamiento y Depuración de las Aguas Residuales. 1977.

- PARÁMETROS QUÍMICOS:

ORIGENOrgánico:

ProteínasCarbohidratosGrasas animales, aceites yGrasas mineralesAgentes tensoactivosFenoles

PesticidasInorgánico:

pHCloruros

Alcalinidad

NitrógenoFósforo

Azufre

- Residuos comerciales y domésticos.- Residuos industriales y domésticos.- Residuos industriales, comerciales y

domésticos.- Residuos industriales y domésticos.- Residuos industriales y domésticos.

- Residuos agrícolas.

- Residuos industriales.- Suministro de agua doméstica, residuos

industriales, infiltración de aguasubterránea.

- Residuos doméstico, suministro de aguadoméstica, infiltración de aguasubterránea.

- Residuos agrícolas y domésticos.- Residuos industriales y domésticos,

derrame natural.- Suministro de agua doméstica, residuos



Compuestos tóxicos

Metales pesados

Gases:Oxígeno

Sulfuro de hidrógenoMetano

industriales.- Residuos industriales, infiltración de

agua subterránea.- Residuos industriales.

- Suministro de agua doméstica,infiltración de agua de superficie.

- Descomposición de aguas domésticas.- Descomposición de aguas domésticas.


- PARÁMETROS BIOLÓGICOS

ORIGEN

Protistas

VirusPlantas

Animales

- Residuos domésticos, plantas detratamiento.

- Residuos domésticos.- Corrientes de agua al descubierto,

plantas de tratamiento.- Corrientes de agua al descubierto, plantasde tratamiento.


Marco conceptual

Tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de procesos físicos, químicos y

biológicos que tienen como fin eliminar los contaminantes físicos, químicos ybiológicos presentes en el agua efluente del uso humano.

Tratamiento primario: Asentamiento de sólidos.

Tratamiento Secundario: Eliminación de la materia orgánica en disolución y en

estado coloidal mediante un proceso de oxidación de naturaleza biológica seguido de

sedimentación

Materia fecal: son el conjunto de los desperdicios generalmente sólidos o líquidos

producto final del proceso de la digestión Bioreactor: Un biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente

biológicamente activo

Colector: Alcantarilla, cloaca

Digestión Anaeróbica: Proceso microbiano que se produce en ausencia de oxígeno

Digestión Aeróbica: Proceso microbiano que se produce en presencia de oxígeno



Coliformes: es quizás el organismo procariota más estudiado por el ser humano, se trata

de una bacteria que se encuentra generalmente en los intestinos animales conocida como

Escherichia coli

6. Hipótesis

6.1. Formulación de la hipótesis

6.1.1. Hipótesis General

El tratamiento adecuado de las aguas del colector “Agua de las

Vírgenes” cumplirá la meta establecida para la obtención de agua apta

para ser empleada en la agricultura.

6.1.2. Hipótesis Específica.

La implementación de un tratamiento que incluya procesos físicos,

biológicos y químicos para el tratamiento de las aguas del Colector Aguas

de las Vírgenes, permite la obtención de agua que pueda ser usada en la

agricultura.

6.2. Operacionalización de las variables e indicadores de la hipótesis

VARIABLE DIMENSIONES INDICADORESCRITERIOS DE

MEDICIÓN

AGUAAPTA PARAUSOAGRICOLA

FISICOS

Coloración. Turbidez. Temperatura. Olor. Grado de

acides pH.

Observación Grado de turbidez. Termómetro Sensorial. pHchimetro

BIOLÓGICOS Micro

organismos. Coliformes.

Ensayos delaboratorio.

QUÍMICOS

Materiaorgánica.

Contenidoorgánico.

Materiainorgánica.

Gases disueltos

Ensayos delaboratorio demandabioquímica DBO.

Ensayos delaboratorio demandaquímica DQO.

Ensayos delaboratorio (g/l)

Ensayos delaboratorio .



7. Diseño Metodológico

Método a utilizar

Se empleará el método del diseño experimental dividido en tres niveles decaracterización.

1. Caracterización de los efluentes

2. Ensayos físicos

3. Ensayos biológicos

4. Ensayo químico (adición de cloro)

Técnicas para el acopio y procesamiento de la información

Fuentes de información

o Ministerio de Salud

o Municipalidad Provincial de Huancayo.

o SEDAM Huancayo

Población y muestra

La población en su conjunto constituye la caracterización global de las aguas

servidas, dentro de ellas la selección de las muestras se realizarán mediante la

técnica de muestreo estadístico probabilístico de tipo simple aleatorio;

determinado una muestra numérica y realizando un listado de todos los

elementos que componen la población.

Instrumentos para recolectar datos

o Encuestas

o Fichas

Análisis e interpretación de datos procesados

Evaluación de resultados experimentales.

Evaluación de los parámetros del sistema global de tratamiento

Análisis de datos

Empleo de métodos estadísticos. Análisis de varianza, promedio, desviaciónestándar.



8. Cronograma de Actividades

ACTIVIDADESPERIODO DE EJECUCIÓN

J J A S O N D E F

a. Elaboración del proyecto X Xb. Revisión bibliográfica X X X

c. Inscripción del proyecto X

d. Implementación y organización X X

e. Recolección de muestras X X

f. Recopilación y procesamiento de datos X X

g. Evaluación e interpretación de los resultados X

h. Redacción de los borradores del proyecto X X

i. Revisión del informe final X

j. Sustentación y aprobación del proyecto X

9. Presupuesto

Gastos detallados

RUBROS:

- Reactivos S/. 1550

- Materiales de laboratorio S/. 400

- Materiales de escritorio S/. 300

- Materiales fotográficos S/. 200

- Material bibliográfico S/. 500

- Material de impresión y empastado S/. 300

- Transporte S/. 350

- Imprevistos (25%) S/. 900

TOTAL S/. 4500

Monto total : 4500 y fuente de financiamiento: Propio

10. Referencia Bibliográfica

11. AQUINO/ CAMACHO/ LLANOS. , 1989, “Métodos para el Análisis de aguas,

suelos y Residuos Sólidos”. Lima, Perú.

12. BARCELÓ J. R., 1979, “Diccionario Terminológico de Química”. Editorial

Alambra. España.



13. CHAMY, R. 1995. “Tratamiento anaerobio de Residuos Sólidos”. Escuela de

Ingeniería Bioquímica, Universidad Católica de Valparaiso. Valparaiso – Chile.

14. CLARK, J. 1989. “Enciclopedia de Química”. Editorial Omega. España.

15. METCALF – EDDY, 1977, “Tratamiento y Depuración de las Aguas

Residuales”. Editorial Continental. México.

16. PARRA O. 1991. “El impacto Ambiental en la cuenca hidrográfica del río Bio – Bio

Proyecto EULA”. Universidad Nacional de Concepción. Concepción – Chile.

17. SALCEDO, A, 1995, “Química”. Editorial San Marcos. Lima, Perú.

18. VIDAL, J. “Curso de Química Inorgánica con nociones de Mineralogía”. Editorial

Bruño. Lima, Perú.

19. ZAROR C. 1993. “Conceptos Fundamentales de Tratamiento de Residuos

Industriales”. Ediciones Universitarias. Universidad Nacional de Concepción.

Concepción – Chile

20. Sistema de tratamiento Biológico Aplicable al uso de aguas residuales en riego

agrícola: http://www.cepis.org.pe/bvsaidis/mexico13/067.pdf .





Proyecto de Plan de Tesis 2010

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