Proyecto de Tesis Gato

8/13/2019 Proyecto de Tesis Gato

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I. INTRODUCCION

La disponibilidad de agua apta para el consumo humano a nivel

mundial enfrenta un conjunto de problemas, los cuales conforman lo que se

conoce como la problemtica del agua, que es distinta en cada lugar de

nuestro planeta.

El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie deprocesos fsicos, qumicos y biolgicos que tienen como fin eliminar los

contaminantes fsicos, qumicos y biolgicos presentes en el agua efluente del

uso humano.

En el planeta existe una gran cantidad de agua residual producto

de las actividades del hombre, agua que no recibe un tratamiento adecuado, y

que contaminan lagos, lagunas y ocanos y afecta los ecosistemas y arrecifes.

Los sistemas de alcantarillado no tienen la capacidad hidrulica

suficiente para manejar los flujos de aguas residuales, especialmente en los

barrios pobres, lo que redunda en problemas de desborde. En 2008, el 25% de

las aguas residuales generadas en el pas recibi algn tipo de tratamiento. El

restante 75% de las aguas se descarga sin ningn tipo de tratamiento.

SUNASS (2008), menciona que en el Per, a fines del 2007, el

63,6% de la poblacin urbana total tuvo servicio de alcantarillado administrado

por empresas prestadoras de servicios de saneamiento (EPS); el resto fue

administrado directamente por las municipalidades o a travs de operadores

especializados (OES) en pequeas ciudades, comits de agua o simplemente

no cuentan con dicho servicio.

Las aguas residuales, estn compuestas por materias orgnicas e

inorgnicas que sin tratamiento apropiado constituyen un elevado riesgo para

la salud pblica para el ambiente.

La ingesta directa de agua por fuentes contaminadas o indirecta a

travs de alimentos de consumo crudo de tallos bajos y de tallos altos, as

como el contacto con campos regados con aguas residuales insuficientemente


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2tratadas y sin tomar las debidas restricciones, representan un elevado riesgo

de infeccin parastica (giardiasis, amebiasis, teniasis, ascariasis), vrica

(hepatitis, diarreas por rotavirus) y bacteriana (clera, tifoidea, EDAS engeneral). Del mismo modo, cuando las aguas residuales sin tratar son vertidas

a los cuerpos de agua, el hbitat de la vida acutica y marina se ver afectada

por la acumulacin de slidos, el oxgeno disminuir por la descomposicin

aerobia de la materia orgnica, y los organismos acuticos pueden perjudicarse

an ms por la presencia de sustancias txicas, lo que puede extenderse hasta

los organismos superiores por la bioacumulacin en la cadena alimentaria. Si la

descarga entra en aguas confinadas, como un lago o una baha, su contenido

de nutrientes puede ocasionar la eutrofizacin, con molesta vegetacin que

puede afectar la pesca y las reas recreativas.

CONSORCIO RUPA RUPA (2010), afirma que el sistema de

alcantarillado que actualmente est en funcionamiento es administrado por

SEDA-HUANUCO S.A. Sucursal Leoncio Prado. Las redes de la parte plana

que bordean un 85.2% de todas las existentes son redes construidas hace ms

de 30 aos, todas de concreto simple normalizado CSN y dimetros variables.

En el devenir de los aos las partes altas y circundantes de la ciudad se han

ido integrando gradualmente al sistema formando una red ms extensa de lo

que actualmente SEDA HUANUCO tiene bajo informacin. Otro aspecto muy

delicado que se ha observado a nivel de todo Tingo Mara es que las aguas

servidas son directamente vertidas al Rio Huallaga sin tratamiento previo,

generando tres focos importantes de contaminacin del rio. As mismo hay

muchas viviendas que descargan sus aguas directamente a los canales que la

circundan, siendo otros focos de contaminacin de importancia.

No solo las viviendas o particulares vienen contaminado las aguas

de los canales, sino tambin el mismo estado, caso concreto es el Hospital de

la ciudad de Tingo Mara.

Uno de los procesos ms antiguos y ampliamente usados en el

tratamiento del agua, es la sedimentacin. Proceso que consiste en la

remocin por accin de la gravedad de las partculas que son ms pesadas

que el agua y que se encuentran en suspensin. Dichas partculas adquierenuna velocidad de cada tal que les permite depositarse en un tiempo


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3econmicamente aceptable. La eficiencia del proceso de sedimentacin

depende de muchas variables, las cuales an no han sido estudiadas

satisfactoriamente y expresadas en forma matemtica, para su utilizacin en eldiseo de unidades de sedimentacin.

La sedimentacin es un proceso muy necesario. Las partculas

que se encuentran en el agua pueden ser perjudiciales en los sistemas o

procesos de tratamiento ya que elevadas turbiedades inhiben los procesos

biolgicos y se depositan en el medio filtrante causando elevadas prdidas de

carga y deterioro de la calidad del agua efluente de los filtros.

En este trabajo, se realizar un anlisis comparativo entre los

resultados del diseo de un sedimentador de placas frente a los resultados del

diseo de un sedimentador convencional, ambas en condiciones dinmicas.

Para este efecto se utilizarn datos reales de caudal de aguas residuales de

Tingo Mara.

La simulacin de estos escenarios permitir obtener la calidad del

efluente y determinar la eficiencia de cul de los sedimentadores es mejor que

la otra.

FORMULACION DEL PROBLEMA

Cul de los sedimentadores de placas o convencional es ms eficiente para

eliminar los slidos en suspensin de las aguas residuales de Tingo Mara?

HIPOTESIS

El sedimentador de placas es ms eficiente para eliminar los slidos ensuspensin de las aguas residuales de Tingo Mara.


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4OBJETIVOS

Objetivo general

Determinar cul de los sedimentadores, de placas o convencional

es ms eficiente para eliminar los slidos en suspensin de las aguas

residuales de Tingo Mara.

Objetivos especficos

Determinar los parmetros fisicoqumicos de las muestras de agua

del ro Huallaga (turbiedad, pH, Oxgeno disuelto, temperatura y

residuo seco).

Disear y construir el sedimentador de placas y convencional.

Determinar la dosis del floculante por el Test de Jarras.

Evaluar la velocidad de sedimentacin en ambos sedimentadores.

Determinar la cantidad de slidos en suspensin antes del ingreso

del sedimentador y a la salida del sedimentador.

Evaluar la eficiencia de los sedimentadores


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II. REVISION BIBLIOGRAFICA

2.1. Generalidades

2.1.1. El agua: un disolvente universal

El agua es el constituyente ms importante del organismo

humano y del mundo en el que vivimos. Tiene una gran influencia en losprocesos bioqumicos que ocurren en la naturaleza. Esta influencia no solo se

debe a sus propiedades fisicoqumicas como molcula bipolar sino tambin a

los constituyentes orgnicos e inorgnicos que se encuentran en ella

(CEPIS/OPS, 2004).

Se considera que el agua es un solvente universal, debido a que

es capaz de disolver o dispersar la mayora de sustancias con las que tiene

contacto, sean estas slidas, lquidas o gaseosas, y de formar con ellas iones,

complejos solubles e insolubles, coloides o simplemente partculas dispersas

de diferente tamao y peso (CEPIS/OPS, 2004).

Desde el punto de vista de la salud humana, el agua ayuda a

eliminar las sustancias resultantes de los procesos bioqumicos que se

desarrollan en el organismo humano, a travs de los rganos excretores, en

especial la orina y el sudor. Sin embargo, por esta misma propiedad, puede

transportar una serie de txicos al organismo que pueden afectar a diferentes

rganos, de manera reversible o irreversible (CEPIS/OPS, 2004).

2.1.2. Calidad del Agua

El trmino calidad del agua es relativo y solo tiene importancia

universal si est relacionado con el uso del recurso.

Esto quiere decir que una fuente de agua suficientemente limpiaque permita la vida de los peces puede no ser apta para la natacin y un agua


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6til para el consumo humano puede resultar inadecuada para la industria

(CEPIS/OPS, 2004).

Para decidir si un agua califica para un propsito particular, su

calidad debe especificarse en funcin del uso que se le va a dar. Bajo estas

consideraciones, se dice que un agua est contaminada cuando sufre cambios

que afectan su uso real o potencial (CEPIS/OPS, 2004).

A continuacin se tratan en detalle las principales caractersticas

fisicoqumicas y biolgicas que definen la calidad del agua, el origen de los

constituyentes, su importancia en la salud, su relacin con los principales

procesos de tratamiento y los lmites de concentracin establecidos por las

normas internacionales de calidad de agua para consumo humano

(CEPIS/OPS, 2004).

2.1.2.1. Caracterst icas fsicas

Las caractersticas fsicas del agua, llamadas as porque pueden

impresionar a los sentidos (vista, olfato, etctera), tienen directa incidencia

sobre las condiciones estticas y de aceptabilidad del agua (CEPIS/OPS,

2004).

a. Turbiedad

La turbiedad es originada por las partculas en suspensin o

coloides (arcillas, limo, tierra finamente dividida, etc.). La turbiedad es causada

por las partculas que forman los sistemas coloidales; es decir, aquellas que

por su tamao, se encuentran suspendidas y reducen la transparencia del agua

en menor o mayor grado (CEPIS/OPS, 2004).

El diseo de los sistemas de remocin de turbiedad debe

considerar no solo el tipo de partculas existentes (origen, estructura,

composicin y forma) sino tambin su tamao y comportamiento (CEPIS/OPS,

2004).


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7b. Slidos y residuos

Se denomina as a los residuos que se obtienen como materia

remanente luego de evaporar y secar una muestra de agua a una temperatura

dada (CEPIS/OPS, 2004).

Segn el tipo de asociacin con el agua, los slidos pueden

encontrarse suspendidos o disueltos (CEPIS/OPS, 2004).

Las partculas pueden estar: Disueltas (hasta un milimicrmetro),

en cuyo caso fsicamente no influirn en la turbiedad, pero s podran definir su

color u olor; formando sistemas coloidales (1 a 1.000 milimicrmetros), que sonlas causantes de la turbiedad neta del agua; o en forma de partculas

suspendidas (por encima de 1.000 milimicrmetros), las cuales caen

rpidamente cuando el agua se somete a reposo (CEPIS/OPS, 2004).

Es necesario aclarar que las pruebas analticas para determinar

las formas de los residuos no determinan sustancias qumicas especficas y

solo clasifican sustancias que tienen propiedades fsicas similares y

comportamiento semejante frente a las diferentes condiciones ambientales

(CEPIS/OPS, 2004).

Slidos totales. Corresponden al residuo remanente despus de

secar una muestra de agua. Equivalen a la suma del residuo disuelto y

suspendido. El residuo total del agua se determina a 103105 C (CEPIS/OPS,

2004).

Slidos totales = slidos suspendidos + slidos disueltos

Slidos totales = slidos fijos + slidos voltiles

Slidos disueltos o residuos disueltos. Mejor conocidos como

slidos filtrables, son los que se obtienen despus de la evaporacin de una

muestra previamente filtrada. Comprenden slidos en solucin verdadera y

slidos en estado coloidal, no retenidos en la filtracin, ambos con partculas

inferiores a un micrmetro (1 )(CEPIS/OPS, 2004).


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8Slidos en suspensin. Corresponden a los slidos presentes en

un agua residual, exceptuados los solubles y los slidos en fino estado coloidal.

Se considera que los slidos en suspensin son los que tienen partculassuperiores a un micrmetro y que son retenidos mediante una filtracin en el

anlisis de laboratorio (CEPIS/OPS, 2004).

c. Color

Esta caracterstica del agua puede estar ligada a la turbiedad o

presentarse independientemente de ella. An no es posible establecer las

estructuras qumicas fundamentales de las especies responsables del color.

Esta caracterstica del agua se atribuye comnmente a la presencia de taninos,

lignina, cidos hmicos, cidos grasos, cidos flvicos, etctera. Se considera

que el color natural del agua, excluyendo el que resulta de descargas

industriales, puede originarse por las siguientes causas:

- La extraccin acuosa de sustancias de origen vegetal

- La descomposicin de la materia

- La materia orgnica del suelo- La presencia de hierro, manganeso y otros compuestos

metlicos

- Una combinacin de los procesos descritos.

Existen muchos mtodos de remocin del color. Los principales

son la coagulacin por compuestos qumicos como el alumbre y el sulfato

frrico a pH bajos y las unidades de contacto o filtracin ascendente

(CEPIS/OPS, 2004).

d. Olor y sabor

El sabor y el olor estn estrechamente relacionados; por eso es

comn decir que A lo que huele, sabe el agua. Estas caractersticas

constituyen el motivo principal de rechazo por parte del consumidor

(CEPIS/OPS, 2004).


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9En trminos prcticos, la falta de olor puede ser un indicio

indirecto de la ausencia de contaminantes, tales como los compuestos

fenlicos. Por otra parte, la presencia de olor a sulfuro de hidrgeno puedeindicar una accin sptica de compuestos orgnicos en el agua (CEPIS/OPS,

2004).

Las sustancias generadoras de olor y sabor en aguas crudas

pueden ser compuestos orgnicos derivados de la actividad de

microorganismos y algas o provenir de descargas de desechos industriales

(CEPIS/OPS, 2004).

En el agua se pueden considerar cuatro sabores bsicos: cido,

salado, dulce y amargo (CEPIS/OPS, 2004).

e. Temperatura

Es uno de los parmetros fsicos ms importantes en el agua,

pues por lo general influye en el retardo o aceleracin de la actividad biolgica,

la absorcin de oxgeno, la precipitacin de compuestos, la formacin de

depsitos, la desinfeccin y los procesos de mezcla, floculacin, sedimentacin

y filtracin (CEPIS/OPS, 2004).

Mltiples factores, principalmente ambientales, pueden hacer que

la temperatura del agua vare continuamente (CEPIS/OPS, 2004).

f. pH

El pH influye en algunos fenmenos que ocurren en el agua,

como la corrosin y las incrustaciones en las redes de distribucin

(CEPIS/OPS, 2004).

Aunque podra decirse que no tiene efectos directos sobre la

salud, s puede influir en los procesos de tratamiento del agua, como la

coagulacin y la desinfeccin (CEPIS/OPS, 2004).

Por lo general, las aguas naturales (no contaminadas) exhiben un

pH en el rango de 5 a 9 (CEPIS/OPS, 2004).


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10Cuando se tratan aguas cidas, es comn la adicin de un lcali

(por lo general, cal) para optimizar los procesos de coagulacin. En algunos

casos, se requerir volver a ajustar el pH del agua tratada hasta un valor queno le confiera efectos corrosivos ni incrustantes (CEPIS/OPS, 2004).

Se considera que el pH de las aguas tanto crudas como tratadas

debera estar entre 5,0 y 9,0. Por lo general, este rango permite controlar sus

efectos en el comportamiento de otros constituyentes del agua (CEPIS/OPS,

2004).

2.1.2.2. Caracterst icas qumicas

El agua, como solvente universal, puede contener cualquier

elemento de la tabla peridica. Sin embargo, pocos son los elementos

significativos para el tratamiento del agua cruda con fines de consumo o los

que tienen efectos en la salud del consumidor (CEPIS/OPS, 2004).

a. Materia orgnica

Las aguas naturales, adems de sustancias minerales y disueltas,pueden llevar en suspensin sustancias orgnicas provenientes del lavado de

los suelos o del metabolismo de los organismos que viven en ellos. Adems,

los cuerpos de aguas superficiales pueden recibir descargas de aguas

residuales de origen domstico o industrial, las cuales provocan la polucin y la

contaminacin en niveles variables (CEPIS/OPS, 2004).

Las sustancias provenientes del lavado de suelos son

principalmente cidos hmicos, mientras que las producidas por el

metabolismo de los organismos acuticos son los hidratos de carbono, las

protenas, las aminas, los lpidos, etctera, as como pigmentos, hormonas y

vitaminas, que funcionan como catalizadores o inhibidores de las funciones

biolgicas (CEPIS/OPS, 2004).

Las sustancias provenientes de los desechos animales son

principalmente derivados de la urea o rea, la cadaverina y la putrescina, entre

otros (CEPIS/OPS, 2004).


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11La materia orgnica puede ser, en muchos casos, la responsable

del color, el olor y el sabor del agua, los cuales deben ser eliminados durante el

tratamiento a fin de hacerla apta para el consumo humano (CEPIS/OPS, 2004).

Como es muy difcil determinar analticamente la presencia de

estas sustancias orgnicas en el agua, se han establecido mtodos globales de

determinacin. Estos son los siguientes:

- Demanda Bioqumica de Oxgeno (DBO5): Corresponde a

la cantidad de oxgeno necesario para descomponer la materia orgnica por

accin bioqumica aerobia. Se expresa en mg/L. Esta demanda es ejercida por

las sustancias carbonadas, las nitrogenadas y ciertos compuestos qumicos

reductores (CEPIS/OPS, 2004).

Es una prueba que reduce a nmeros un fenmeno natural, muy

sencillo en teora, pero en esencia muy complejo. El clculo se efecta

mediante la determinacin del contenido inicial de oxgeno de una muestra

dada y lo que queda despus de cinco das en otra muestra semejante,

conservada en un frasco cerrado a 20 C. La diferencia entre los doscontenidos corresponde a la DBO5 (CEPIS/OPS, 2004).

- Demanda Qumica de Oxgeno (DQO): Equivale a la

cantidad de oxgeno consumido por los cuerpos reductores presentes en un

agua sin la intervencin de los organismos vivos (CEPIS/OPS, 2004).

La eliminacin de la materia orgnica se lleva a cabo mediante la

coagulacin-floculacin, la sedimentacin y la filtracin. Sin embargo, cuando la

fuente de agua cruda tiene una carga orgnica y bacteriana muy grande caso

en el que la DBO5 puede alcanzar valores muy altos, ser necesaria una

precloracin, que debe constituirse en un proceso adecuadamente controlado

(CEPIS/OPS, 2004).

Lo deseable es que las fuentes de agua cruda no presenten una

carga orgnica elevada (CEPIS/OPS, 2004).


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12Por la naturaleza de estos parmetros, las normas de calidad de

agua establecen que los causantes de la contaminacin orgnica deben estar

ausentes en las aguas para consumo humano (CEPIS/OPS, 2004).

b. Oxgeno Disuelto (OD)

Su presencia es esencial en el agua; proviene principalmente del

aire. Niveles bajos o ausencia de oxgeno en el agua, puede indicar

contaminacin elevada, condiciones spticas de materia orgnica o una

actividad bacteriana intensa; por ello se le puede considerar como un indicador

de contaminacin (CEPIS/OPS, 2004).

La presencia de oxgeno disuelto en el agua cruda depende de la

temperatura, la presin y la mineralizacin del agua. La ley de Henry y Dalton

dice: La solubilidad de un gas en un lquido es directamente proporcional a la

presin parcial e inversamente proporcional a la temperatura. El agua

destilada es capaz de disolver ms oxigeno que el agua cruda (CEPIS/OPS,

2004).

No es posible establecer un contenido ideal de oxgeno en el

agua, ya que hay aspectos positivos y negativos de su presencia. Sin embargo,

si el agua contiene amoniaco o hierro y manganeso en sus formas reducidas,

es preferible que el OD est cercano al punto de saturacin (CEPIS/OPS,

2004).

Las aguas superficiales no contaminadas, si son corrientes,

suelen estar saturadas de oxgeno y a veces incluso sobresaturadas; su

contenido depende de la aireacin, de las plantas verdes presentes en el agua,

de la temperatura y de la hora del da (maana o tarde), etc. (CEPIS/OPS,

2004).

El agua potable debe contener cierta cantidad de oxgeno

disuelto. Debe estar bien aireada y es muy importante tener en cuenta las

variaciones relativas de oxgeno disuelto, ya que si estas son grandes, es

sntoma de un probable aumento de vegetales, materia orgnica, grmenesaerobios, reductores inorgnicos, etc. (CEPIS/OPS, 2004).


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13En algunos casos, el contenido de OD puede influir en las

propiedades corrosivas del agua, dependiendo de la temperatura (a mayor

temperatura, mayor corrosin) y del pH (a menor pH, mayor corrosin). Si estees el caso, en aguas que tienen suficiente contenido en calcio, se reduce la

corrosin y se eleva el pH al valor de saturacin del carbonato clcico

(CEPIS/OPS, 2004).

2.1.3. El agua potable

2.1.3.1. Aspectos fisicoqumicos

Se conoce con este nombre al agua que ha sido tratada con el

objetivo de hacerla apta para el consumo humano, teniendo en cuenta todos

sus usos domsticos (CEPIS/OPS, 2004).

Algunas especies biolgicas, fsicas y qumicas pueden afectar la

aceptabilidad del agua para consumo humano. Por ejemplo:

a) Su apariencia esttica: turbiedad, olor, color y sabor, espuma.

b) Su composicin qumica: acidez, alcalinidad, aceites y grasas,compuestos orgnicos e inorgnicos en general (CEPIS/OPS, 2004).

Es necesario, asimismo, considerar las transformaciones

qumicas y bioqumicas a que estn expuestos los contaminantes del ambiente

acutico (CEPIS/OPS, 2004).

Las alteraciones qumicas pueden afectar su disponibilidad

biolgica o txica (aumentarla o disminuirla). Poco se sabe acerca de estos

procesos qumicos, fsicos y biolgicos y sus mecanismos, a pesar de que son

indispensables para comprender los efectos en la salud del consumidor

(CEPIS/OPS, 2004).

2.1.4. Tratamiento de aguas residuales

El tratamiento de las aguas servidas, tambin constituye un factor

importante en la proteccin de la salud pblica y del medio ambiente, puesto


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14que la volcadura de aguas residuales sin tratamiento previo en un cuerpo

receptor, es una fuente de contaminacin (FONAM, 2010).

Se estima que durante el ao 2009, los sistemas de alcantarillado

administrados por las empresas de saneamiento en el Per, recolectaron

aproximadamente 786,4 millones de m3de aguas residuales provenientes de

conexiones domiciliarias, de los cuales 401,9 millones de m3fueron generados

en las ciudades de Lima y Callao (SEDAPAL). Sin embargo, debido a la

inexistencia de una adecuada infraestructura a nivel nacional, solamente el

35% de este volumen recibe algn tipo de tratamiento previo a su descarga en

un cuerpo receptor; es decir; 275 millones de m3 de aguas residuales seestaran volcando directamente a un cuerpo receptor sin un tratamiento previo

(FONAM, 2010).

Cabe suponer que de estas plantas de tratamiento de aguas

residuales (PTAR), pocos son los proyectos que puedan llamarse exitosos. Ello

se debe, por un lado, a la visin sesgada de las EPS que no llega a descubrir el

potencial socio econmico de las aguas residuales tratadas, la cual se

manifiesta al calificar como castigo para el trabajador la designacin para

efectuar actividades de operacin y mantenimiento de las PTAR y, por otro

lado, a la ausencia de una cultura de proteccin del ambiente como parte de la

misin de las EPS. El resultado es la contaminacin de los cuerpos de agua

que reciben tanto los efluentes de insuficiente calidad de las PTAR como los

vertimientos de aguas residuales crudas provenientes de los sistemas de

alcantarillado (FONAM, 2010).

Otro problema que afecta directamente la eficacia de las PTAR, lo

constituye el ingreso de efluentes industriales a los sistemas de alcantarillado,

cuya carga orgnica y otros elementos como metales pesados, cidos y bases

que generan sobrecarga en las unidades de tratamiento y afectan

negativamente los procesos biolgicos de depuracin de las PtAR destinadas

solo para el tratamiento de aguas residuales domsticas (FONAM, 2010).


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152.1.5. Marco legal de aguas residuales domsticas en el Per

En el Per, el sector saneamiento, pertenece al sector pblico. La

Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento (SUNASS), es la

encargada de regular, supervisar y fiscalizar el mercado de servicios de agua

potable. El Estado promueve la participacin del sector privado mediante

procesos de concesin a nivel nacional, enmarcado en la Ley General de

Servicios de Saneamiento, Ley N 26338 y su Reglamento. El Cuadro 01

muestra el resumen del marco legal en el Per, para el sector saneamiento.

Cuadro 01. Marco Legal y Normativo

Norma o Ley N o Fecha Descripcin

Constitucin Poltica del Per 31/10/1993 Base del ordenamiento jurdico nacional.

Ley de Reforma sobreDescentralizacin

Ley N 27680Las municipalidades promueven, apoyan yreglamentan la participacin vecinal en eldesarrollo local.

Ley General de Salud Ley N 26842

El abastecimiento del agua, alcantarillado,disposicin de excretas, reso de aguasservidas y disposicin de residuos slidosquedan sujetos a las disposiciones que dicta

la Autoridad de Salud competente, la quevigilara su cumplimiento.

Ley General del Ambiente Ley N 28611

El estado promueve el tratamiento de lasaguas residuales con fines de reutilizacinconsiderando como premisa la obtencin dela calidad necesaria de reso, sin afectar lasalud humana, el ambiente o las actividadesen las que se reutilizan.

Aprueban los ECA's para AguaD.S. N 002-2008-MINAM

Aprueban estndares de calidad ambientalpara agua publicado en el Diario El Peruanoel 31 de Junio de 2008.

Aprueban Disposiciones para laImplementacin de los ECA's paraAgua

D.S. N 033-2009 - MINAM

Aprueban disposiciones para laimplementacin de los estndares nacionalesde calidad ambiental (ECA) para agua. Apartir del 01 de Abril del 2010.

Aprueban Lmites MximosPermisibles (LMP) para losefluentes de PTAR Domsticos oMunicipales

D.S. N 003-2010-MINAM

Cumplimiento de los lmites mximospermisibles de PTAR.

Ley Marco para la Inversin Privada D.L. N 757

Garantiza la libre iniciativa y las inversionesprivadas en todos los sectores de la actividadeconmica y en cualquiera de las formasempresariales o contractuales permitidas porla Constitucin y las Leyes.


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Ley Orgnica de GobiernosRegionales

Ley N 27902

Regula la participacin de los AlcaldesProvinciales y la Sociedad Civil en losGobiernos Regionales y fortalecer el procesode Descentralizacin y Regionalizacin.

Ley de Creacin, Organizacin yFunciones del MINAM

D.L. N 1013

Crea el Ministerio del Ambiente y establecesu mbito sectorial, y regula la estructuraorgnica, competencias y funciones delmismo.

Ley Orgnica de Municipalidades Ley N 27444

Regula las actuaciones de la funcinadministrativa del Estado y el procedimientoadministrativo comn desarrollados en lasentidades.

Ley de Recursos Hdricos

Ley N 29338

(2009)

Regula el uso y gestin de los recursoshdricos. Comprende el agua superficial,

subterrnea, continental y los bienesasociados a esta.

Resolucin Jefatural N 0291-2009-ANA

R.J. N 0291-2009-ANA

Disposiciones referidas al otorgamiento deautorizaciones de vertimientos y de resos deaguas residuales tratadas.

Resolucin Jefatural N 02351-2009-ANA

R.J. N 0351-2009-ANA

Modifican R.J. N 0291-2009-ANA referenteal otorgamiento de autorizaciones devertimientos y resos de aguas residualestratadas.

Aprobacin del TUPA del MINSA ysus rganos Desconcentrados

D.S. 013-2009-SA

Unifica y estandariza los procedimientos

administrativos que se siguen antes lasdistintas instancias del MINSA, sus rganosdesconcentrados y organismos pblicosdescentralizados.

Ley del Sistema Nacional deEvaluacin de Impacto Ambiental

Ley N 27446

Creacin del Sistema Nacional de Evaluacindel Impacto Ambiental (SEIA) yestablecimiento de un proceso uniforme quecomprenda los requerimientos, etapas, yalcances de las evaluaciones del impactoambiental de proyectos de inversin.

Ley General de Servicios de

Saneamiento y su Texto nicoordenado y Reglamentado Ley N 26338

Regula la prestacin de los servicios de

saneamiento en los mbitos rural y urbano.

Cdigo PenalD.L. N 635(03-04-91)

Concreta los postulados de la modernapoltica criminal, sentando la premisa que elDerecho Penal es la garanta para laviabilidad posible en un ordenamiento socialy democrtico de derecho.

Norma Procesal Penal Ambiental Ley N 26631Para efecto de formalizar denuncia de lalegislacin ambiental.

Fuente: FONAM (2010)


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17Cuadro 02. Lmites Mximos Permis ibles para efluentes de PTAR

Parmetro UnidadLMP para efluentes para

vertidos de Cuerpos de AguaAceites y grasas mg/L 20

Coliformes TermotolerantesNMP/100

mL10000

DBO mg/L 100DQO mg/L 200pH unidad 6.5 - 8.5Slidos Totales en Suspensin mL/L 150Temperatura C < 35

Fuente: D.S. N 003-2010-MINAM

2.1.6. Problemtica de las aguas residuales en el Per

Se estima que a fines del ao 2007 el Per tena una poblacin

total de 28,3 millones de habitantes, de los cuales 21,1 millones vivan en

zonas urbanas; y los restantes 7,2 millones, en zonas rurales. Polticamente, el

pas est dividido en 24 departamentos que, a su vez, se subdividen en 196

provincias y 1833 distritos. Por otro lado, de los 1833 distritos del Per, 1520

son atendidas por las municipalidades, juntas administradoras de servicios desaneamiento u otras; mientras que 312 se encuentran bajo el mbito de EPS

Supervisadas por la SUNASS (FONAM, 2010).

En el mbito de supervisin de SUNASS se tienen 50 EPS, de

las cuales 48 son empresas municipales; una, SEDAPAL, se encuentra bajo la

responsabilidad del Gobierno Central; y una, Aguas de Tumbes (ATUSA), se

encuentra en Concesin (FONAM, 2010).

Cada cual en su mbito, estas EPS brindan los servicios de agua

potable y alcantarillado a un total 314 distritos a nivel nacional, encontrndose

bajo su mbito de administracin un total de 18,1 millones de habitantes, es

decir un 85% de la poblacin urbana y un 62% de la poblacin total a nivel

nacional, de los cuales cuentan con los servicios de agua potable y

alcantarillado un total de 15,2 y 13,7 millones de habitantes respectivamente

(FONAM, 2010).


18/43

18En el 2009, la Superintendencia Nacional de Servicios de

Saneamiento registro que el volumen de aguas residuales volcado a la red es

de 786 379 599 m3

anual, de los cuales solamente el 35% es tratado. Estainformacin fue recopilada de la data entregada por las 50 EPS (FONAM,

2010).

En el primer semestre del ao 2010 se ha supervisado el

cumplimiento de metas de gestin en 10 EPS, contndose a la fecha con los

resultados a nivel de informe final de supervisin de 9 de ellas. De las 9 EPS

que se tienen resultados, 6 aceptaron ser supervisadas mediante el proceso

rpido y 3 optaron por un proceso de supervisin tradicional (FONAM, 2010).

2.1.7. Problemtica de las aguas residuales en Tingo Mara

El servicio de agua potable es prestado en la ciudad de Tingo

Mara por SEDA Hunuco Sucursal Leoncio Prado y otros prestadores mientras

que el alcantarillado es prestado nicamente por EPS SEDA HUANUCO S.A.

Sucursal Leoncio Prado solo a un sector de la poblacin (CONSORCIO

HUALLAGA, 2010).

La cobertura del servicio de agua potable, la discontinuidad del

servicio, as como la mala calidad de agua que se ofrece a la poblacin fuera

de la cobertura de SEDA HUANUCO Sucursal Leoncio Prado, as como la

baja cobertura de alcantarillado y el nulo tratamiento de las aguas servidas en

toda la ciudad de Tingo Mara conduce a un alto nivel de prevalencia de

enfermedades gastrointestinales en la poblacin, especialmente en aquellos

sectores de menores recursos, la poblacin (CONSORCIO HUALLAGA, 2010).

En la actualidad se generan 96 L/s de aguas residuales

domsticas. Adems de ello se ha evaluado la infiltracin del agua subterrnea

en el rea urbana, se considera tambin que el 50% de la red est en zona

con napa fretica alta. En estas reas de infiltracin en los colectores se

consideran como 0,18 L/s por kilmetro de colector (CONSORCIO HUALLAGA,

2010).


19/43

19En cuanto a los aportes eventuales por lluvias, se considera que

un 25% de las conexiones de alcantarillado tiene su descarga pluvial a travs

del alcantarillado sanitario, siendo su aporte de 20m3

por conexin, para unaprecipitacin de 6 horas (0,92 L/s/conexin). Por otro lado, no se considera el

ingreso de agua de lluvias por los buzones (CONSORCIO HUALLAGA, 2010).

El servicio de alcantarillado cubre un 26.35% (4,035 conexiones

domiciliarias). Esta cobertura se ha obtenido considerando la poblacin de la

ciudad de Tingo Mara, los Asentamientos Humanos aledaos y al Centro

Poblado Castillo Grande (CONSORCIO HUALLAGA, 2010).

Tingo Mara cuenta con servicio de recoleccin de basura, no

obstante la basura colecta es dispuesta en el ro Huallaga, al pie de la

poblacin, al parecer no hay conciencia en la poblacin de los problemas

ambientales que genera la disposicin de la basura en el ro (CONSORCIO

HUALLAGA, 2010).

Del mismo modo que la disposicin de basuras al ro la poblacin

no toma en cuenta el deterioro ambiental que genera la descarga de las aguasresiduales al ro y a los canales que conducen las aguas de lluvia y drenajes de

la ciudad, Estos canales recorren las partes bajas de la ciudad afectando la

salud de la poblacin y el paisaje, la misma que es indiferente a estos

problemas (CONSORCIO HUALLAGA, 2010).

2.1.8. Floculacin

2.1.8.1. Factores que influyen en la f loculacin

Los principales factores que influyen en la eficiencia de este

proceso son:

a. Naturaleza del agua

La coagulacin y, por consiguiente, la floculacin son

extremadamente sensibles a las caractersticas fisicoqumicas del agua cruda,

tales como la alcalinidad, el pH y la turbiedad (CEPIS/OPS, 2004).


20/43

20Algunos iones presentes en el agua pueden influir en el equilibrio

fisicoqumico del sistema, en la generacin de cadenas polimricas de los

hidrxidos que se forman o en la interaccin de estos polmeros con laspartculas coloidales, lo que afectar el tiempo de floculacin (CEPIS/OPS,

2004).

b. Influencia del tiempo de floculacin

En todos los modelos propuestos para la floculacin, la velocidad

de aglomeracin de las partculas es proporcional al tiempo. Bajo determinadas

condiciones, existe un tiempo ptimo para la floculacin, normalmente entre 20

y 40 minutos. Mediante ensayos de prueba de jarras (jar tests) (CEPIS/OPS,

2004).

La permanencia del agua en el floculador durante un tiempo

inferior o superior al ptimo produce resultados inferiores, tanto ms

acentuados cuanto ms se aleje este del tiempo ptimo de floculacin

(CEPIS/OPS, 2004).

c. Influencia del gradiente de velocidad

Cuanto mayor es el gradiente de velocidad, ms rpida es la

velocidad de aglomeracin de las partculas. Mientras tanto, a medida que los

flculos aumentan de tamao, crecen tambin las fuerzas de cizallamiento

hidrodinmico, inducidas por el gradiente de velocidad. Los flculos crecern

hasta un tamao mximo, por encima del cual las fuerzas de cizallamiento

alcanzan una intensidad que los rompe en partculas menores (CEPIS/OPS,

2004).

La resistencia de los flculos depende de una serie de factores:

de su tamao, forma y compactacin; del tamao, forma y naturaleza de las

micropartculas; y del nmero y forma de los ligamentos que unen a las

partculas (CEPIS/OPS, 2004).


21/43

212.1.9. Sedimentacin

Se entiende por sedimentacin la remocin por efecto

gravitacional de las partculas en suspensin presentes en el agua. Estas

partculas debern tener un peso especfico mayor que el fluido (CEPIS/OPS,

2004).

La remocin de partculas en suspensin en el agua puede

conseguirse por sedimentacin o filtracin. De all que ambos procesos se

consideren como complementarios (CEPIS/OPS, 2004).

La sedimentacin remueve las partculas ms densas, mientrasque la filtracin remueve aquellas partculas que tienen una densidad muy

cercana a la del agua o que han sido resuspendidas y, por lo tanto, no pudieron

ser removidas en el proceso anterior (CEPIS/OPS, 2004).

La sedimentacin es, en esencia, un fenmeno netamente fsico y

constituye uno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para

conseguir su clarificacin (CEPIS/OPS, 2004).

Est relacionada exclusivamente con las propiedades de cada de

las partculas en el agua. Cuando se produce sedimentacin de una

suspensin de partculas, el resultado final ser siempre un fluido clarificado y

una suspensin ms concentrada. A menudo se utilizan para designar la

sedimentacin los trminos de clarificacin y espesamiento (CEPIS/OPS,

2004).

Se habla de clarificacin cuando hay un especial inters en el

fluido clarificado, y de espesamiento cuando el inters est puesto en la

suspensin concentrada (CEPIS/OPS, 2004).

Las partculas en suspensin sedimentan en diferente forma,

dependiendo de las caractersticas de las partculas, as como de su

concentracin. Es as que podemos referirnos a la sedimentacin de partculas

discretas, sedimentacin de partculas floculentas y sedimentacin de

partculas por cada libre e interferida (CEPIS/OMS, 2004).


22/43

222.1.9.1. Sedimentacin de part culas d iscretas

Se llama partculas discretas a aquellas partculas que no

cambian de caractersticas (forma, tamao, densidad) durante la cada

(CEPIS/OPS, 2004).

Se denomina sedimentacin o sedimentacin simple al proceso

de depsito de partculas discretas. Este tipo de partculas y esta forma de

sedimentacin se presentan en los desarenadores, en los sedimentadores y en

los presedimentadores como paso previo a la coagulacin en las plantas de

filtracin rpida y tambin en sedimentadores como paso previo a la filtracin

lenta (CEPIS/OPS, 2004).

2.1.9.2. Sedimentacin de part culas f loculentas

Partculas floculentas son aquellas producidas por la

aglomeracin de partculas coloides desestabilizadas a consecuencia de la

aplicacin de agentes qumicos (CEPIS/OPS, 2004).

A diferencia de las partculas discretas, las caractersticas de estetipo de partculas forma, tamao, densidad s cambian durante la cada

(CEPIS/OPS, 2004).

Se denomina sedimentacin floculenta o decantacin al proceso

de depsito de partculas floculentas. Este tipo de sedimentacin se presenta

en la clarificacin de aguas, como proceso intermedio entre la coagulacin-

floculacin y la filtracin rpida (CEPIS/OMS, 2004).

2.1.9.3. Sedimentacin por cada libre e interferida

Cuando existe una baja concentracin de partculas en el agua,

stas se depositan sin interferir. Se denomina a este fenmeno cada libre. En

cambio, cuando hay altas concentraciones de partculas, se producen

colisiones que las mantienen en una posicin fija y ocurre un depsito masivo

en lugar de individual (CEPIS/OPS, 2004).


23/43

23A este proceso de sedimentacin se le denomina depsito o cada

interferida o sedimentacin zonal. Cuando las partculas ya en contacto forman

una masa compacta que inhibe una mayor consolidacin, se produce unacompresin o zona de compresin (CEPIS/OPS, 2004).

Este tipo de sedimentacin se presenta en los concentradores de

lodos de las unidades de decantacin con manto de lodos (CEPIS/OPS, 2004).

2.1.10. Componentes del sedimentador

2.1.10.1. Zona de entrada

Estructura hidrulica de transicin, que permite una distribucinuniforme del flujo dentro del sedimentador (CEPIS/OPS, 2004).

2.1.10.2. Zona de sedimentacin

Consta de un canal rectangular con volumen, longitud y

condiciones de flujo adecuados para que sedimenten las partculas. La

direccin del flujo es horizontal y la velocidad es la misma en todos los puntos,

flujo pistn (CEPIS/OPS, 2004).

2.1.10.3. Zona de salida

Constituida por un vertedero, canaletas o tubos con perforaciones

que tienen la finalidad de recolectar el efluente sin perturbar la sedimentacin

de las partculas depositadas (CEPIS/OPS, 2004).

2.1.10.4. Zona de recoleccin de lodos

Constituida por una tolva con capacidad para depositar los lodos

sedimentados, y una tubera y vlvula para su evacuacin peridica

(CEPIS/OPS, 2004).


24/43

24

III. METODOLOGIA

3.1. Lugar de Ejecucin

El presente trabajo se llevar a cabo en el interior de la

Universidad Nacional Agraria de la Selva, en el Laboratorio de Fitoqumica

Forestal de la Facultad de Recursos Naturales Renovables para la realizacin

experimental y simulacin del sedimentador de placas y convencional,

Laboratorio de Microbiologa para realizar los anlisis microbiolgicos de

muestra de agua, y Laboratorio de Qumica para realizar los anlisis

fisicoqumicos de agua.

3.2. Materiales y Equipos

3.2.1. Materiales de Campo

3.2.1.1. Materiales Lapiceros.

Cuaderno de apuntes.

Vidrio (maqueta de sedimentador de placas y convencional).

Baldes de plstico de 20 y 40 L.

Silicona para vidrio.

Diamante cortavidrio.

3.2.2. Materiales de Laboratorio

3.2.2.1. Materiales

Tubos para la muestra de vidrio transparente.

Matraz aforado de 100 mL.

Pipetas aforadas de 5 y 10 mL.

Agitador magntico y barras agitadoras.

Vasos de Bohemia. Cono Imhoff graduado de 1000 mL de capacidad.


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25 02 frascos con tampn de vidrio de 100 mL.

3.2.2.2. Reactivos

Para determinar turbidez de las muestras de agua:

Agua libre de turbidez: se obtiene pasando agua destilada a

travs de un filtro de membrana de dimetro de poro de 0.2 um.

Para todas las soluciones utilizar agua libre de turbidez.

Solucin I: disolver 1.00 g de sulfato de hidrazina en agua

destilada y diluir a 100 mL en matraz aforado. Preparar

mensualmente.

Solucin II: disolver 10.00 g de hexametilen - tetraamina en agua

destilada y diluir a 100 mL en matraz aforado. Preparar

mensualmente.

Suspensin stock de turbidez, 400 NTU: en un matraz aforado de

100 mL mezclar 5.0 mL de solucin I con 5.0 mL de solucin II.

Dejar reposar 24 hs a 25 3C, luego enrasar y mezclar. Preparar

mensualmente.

Suspensin estndar de turbidez, 40 NTU: diluir 10.0 mL de

suspensin stock de turbidez en 100 mL con agua libre de

turbidez en matraz aforado. Preparar semanalmente.

Para determinar pH de las muestras de agua:

Agua destilada y desionizada.

Agua destilada y desaireada con conductividad menor a 2

umhos/cm. Para desairear calentar a ebullicin durante 15

minutos y enfriar.

Soluciones buffer estndar de pH conocido, necesarias para

calibrar el Turbidmetro: Solucin buffer de pH = 4,004 a 25C;

Solucin buffer de pH = 6,863 a 25C, y Solucin buffer de pH =

10,014 a 25C.


26/43

26Para determinar Oxgeno disuelto de las muestras de agua:

Solucin de MnSO4.2H2O al 40% (400 g de MnSO4.2H2O en 1 L

de agua). Solucin de NaOH y KI al 50% (500 g de NaOH y 500 g de KI en

1 L de agua).

cido sulfrico o clorhdrico concentrado.

Tiosulfato sdico 0,005 M (2,2 g de Na2S2O3.5H2Oms 0,1 g de

Na2CO3en 1 L de agua).

Solucin de almidn (se calientan hasta ebullicin 50 mL de

glicerina para anlisis ms 50 mL de agua desionizada. Despusse aade 1 g de almidn previamente disuelto en 2 3 mL de

agua.

3.2.2.3. Equipos

Balanza Analtica Electrnica con precisin de 0.01 g.

Turbidmetro digital de marca MERCK TURBIQUANT 1500T.

Medidor de pH o Potencimetro de marca ATC. Electrodo de referencia de potencial constante y electrodo de

vidrio. O se puede utilizar un electrodo combinado el cual posee

ambos electrodos, de medida y de referencia, en un mismo

cuerpo.

Termmetro o sensor de temperatura para compensacin

automtica en el instrumento.

3.3. Metodo loga

3.3.1. Determinar la turbiedad del agua

Para la determinacin de la turbiedad del agua, se utilizar el

Mtodo Nefelomtrico. Este mtodo est basado en la comparacin de la

intensidad de la luz dispersada por la muestra en condiciones definidas con la

luz dispersada por una suspensin estndar de referencia bajo las mismas

condiciones. Cuanto mayor sea la intensidad de la luz dispersada, mayor serla turbidez.


27/43

27Se debe realizar la determinacin en el da en que se realiza el

muestreo. De lo contrario, almacenar la muestra hasta 24 horas en la

oscuridad.

Para la determinacin de la turbiedad del agua se realizar lo

siguiente: Realizar la calibracin del equipo de acuerdo al manual de

instrucciones. Una vez calibrado con la solucin de 40 NTU, proceder a las

lecturas de turbidez de las diferentes muestras. Si la turbidez de la muestra es

mayor de 40 NTU diluir la muestra con agua libre de turbidez hasta que la

turbidez se encuentre entre 30 40 NTU.

Al llenar los tubos con muestra y estndares dejar reposar

suficiente tiempo para que escapen las burbujas.

La turbidez se informa en NTU (Unidades Nefelomtricas de

Turbidez):

() =

Donde:

A: NTU de la muestra diluda.

V: Volumen del matraz de dilucin (mL)

T: Volumen de muestra tomado para diluir (mL)

Interferencias: La turbiedad puede determinarse en cualquier

muestra de agua libre de residuos y privada de sedimentos

gruesos. El material de vidrio sucio, la presencia de burbujas de

aire y los efectos de las vibraciones que alteran la visibilidad

superficial de la muestra, conducirn a resultados falsos.

3.3.2. Determinar el pH del agua

La determinacin del pH se realizar empleando el mtodo

electromtrico. El mtodo consiste en la determinacin de la actividad de los


28/43

28iones hidrgeno por medidas potenciomtricas usando un electrodo combinado

o un electrodo estndar de hidrgeno de vidrio con un electrodo de referencia.

El anlisis puede ser realizado tanto en campo como en el

laboratorio. En caso de que el anlisis se realice en el laboratorio, llenar el

recipiente de muestreo completamente sin cmara de aire. Realizar la medida

antes de 2 horas de recolectada la muestra.

Para determinar el pH del agua se realizar la siguiente

metodologa:

a. Determinacin de Soluciones Buffer: Para determinar lasolucin buffer de pH = 4,004 a 25C, pesar 10,12 g de KHC8H4O4 y diluirlo a 1

L en matraz aforado con agua destilada. Para determinar la solucin buffer de

pH = 6,863 a 25C, pesar 3,387 g de KH2PO4secado previamente a 110-130C

durante 2 horas y 3,533 g de Na2HPO4 y disolver y llevar a 1 L en matraz

aforado con agua destilada. Para determinar la solucin buffer de pH = 10,014

a 25C, pesar 2,092 g NaHCO3 y 2,640 g de Na2CO3 y disolver y llevar a 1 L

en matraz aforado con agua destilada.b. Calibracin del instrumento: Para ello se debe seguir las

instrucciones del medidor de pH. En la calibracin se usan como mnimo dos

de las soluciones buffer, cuyos valores de pH deben cubrir el rango de pH

esperado por la muestra a medir. Llevar los buffers y la muestra a la misma

temperatura (si el equipo lo permite utilizar compensacin de temperatura). El

valor correspondiente de pH de los buffers debe ser corregido a la temperatura

de los mismos.c. Medida: Medir el pH de la muestra indicando la temperatura

de la misma. Realizar la medida con una agitacin moderada para minimizar la

entrada de dixido de carbono y suficiente como para homogeneizar la

muestra. Una vez finalizada la medida enjuagar y secar suavemente los

electrodos y proceder a ubicarlos en la solucin de preserva de los mismos.

Interferencias: El electrodo de vidrio generalmente no est sujeto

a interferencias como color, turbidez, materia coloidal, oxidantes, reductores o


29/43

29alta salinidad, excepto para un error de sodio, que se da a pH mayores de

10. Este error se puede reducir usando un electrodo especial de bajo error de

sodio. Recubrimientos de material graso o partculas pueden dificultar larespuesta del electrodo. Estos recubrimientos pueden ser removidos con una

frotacin muy suave o utilizando detergentes, seguido de un enjuague con

agua destilada. Un tratamiento adicional es utilizar cido clorhdrico (1+9) para

remover cualquier pelcula restante. Las medidas de pH son afectadas por la

temperatura en dos formas: por efectos mecnicos causados por cambios en

las propiedades de los electrodos y por efectos qumicos causados por cambio

de equilibrios. En el primer caso las interferencias pueden ser controladas

utilizando instrumentos que posean compensacin de temperatura o calibrando

el sistema electrodo-instrumento a la temperatura de las muestras. La segunda

fuente de error depende de las muestras y no puede ser controlada, por lo cual

se debe reportar la temperatura con cada medida de pH realizada.

Los resultados se deben reportar en unidades de pH con una

precisin de 0.1 y la temperatura con una precisin de 1C.

3.3.3. Determinar la temperatura del agua

La temperatura del agua se medir con un termmetro digital

automtico.

3.3.4. Determinar el OD del agua

Para la determinacin de OD, el mtodo ms exacto es el llamadoMtodo de Winkler o yodomtrico. Se realizar el siguiente procedimiento:

a. Por cada 100 mL de la muestra se aade con una pipeta

que llegue hasta el fondo del frasco: 1 mL de una solucin de 400 g de

MnSO4.2H2O en 1 L de agua; 1 mL de una solucin de 500 g de NaOH y 500 g

de KI en 1 L de agua.

b. Se cierra el frasco para que no queden burbujas, agitndola

repetidamente y se deja reposar el precipitado hasta que el agua superior estclara. Se agita y se deja sedimentar una segunda vez.


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30c. Se disuelve el precipitado aadiendo 1 mL de cido

sulfrico o clorhdrico concentrado.

d. Una hora despus, tomar 50 mL de la disolucin cida eintroducirlas en un matraz de Erlenmeyer de 100 mL. Valorar rpidamente con

tiosulfato sdico 0,005 M hasta que el color del yodo palidezca. En ese

momento aadir 5 mL del indicador del almidn hasta decoloracin del mismo.

El nmero de miligramos de oxgeno por litro es igual al nmero de mL de la

solucin 0,005 M de tiosulfatos gastados en 50 mL de la muestra, multiplicados

por 0,8 (mg de oxgeno/L de agua ser: X x 0,8).

Interferencias: Los resultados pueden verse alterados si hay

mucho plancton o grasas en el agua, que absorben yodo. Tambin los alteran

los nitritos, iones ferrosos o los slidos en suspensin.

3.3.5. Determinar el contenido de slidos totales

a. Antes de la sedimentacin

Recolectar la muestra en envases de vidrio o de plstico de 1L de

capacidad. Refrigerar a 4 C. Analizar lo antes posible. Verter en el cono Imhoff

1000 mL de muestra perfectamente mezclada. Dejar sedimentar y leer el

volumen del sedimento a los 10 minutos en la escala. A los 45 minutos, raspar

las paredes del cono con varilla de vidrio para desprender las partculas

adheridas. Dejar sedimentar 15 minutos ms y leer el volumen del sedimento

en la escala a los 60 minutos de iniciado el ensayo.

Los resultados se expresan en mL de slidos sedimentables/L de

muestra a los 10 minutos y a los 60 minutos. El lmite inferior prcticamente

medible est generalmente en el rango de 0.1 a 1 mL/L, dependiendo del cono

Imhoff utilizado.

b. Despus de ser sedimentada el agua

Luego de que el agua pase por el procedimiento de

sedimentacin, los residuos que queden en el sedimentador sern recogidos y

llevados a la balanza analtica, para luego determinar el peso de los slidos

que quedaron.


31/43

313.3.6. Diseo de los sedimentadores

3.3.6.1. Sedimentador de Placas

a. Dimensionamiento de las tuberas de distribucin- Caudal (Q): Se realizar la prueba a un caudal determinado.

- Clculo del rea del orificio (A0)

0 =2

4

- rea total de orificios (AT0)

0 =0

0

Donde:

N0= Nmero de orificios

AT0= rea total de orificios

A0= rea de cada orificio

- Velocidad de pase (VP)

0 =

b. Dimensionamiento del sedimentador laminar

- Datos: Se realizar una separacin entre placas (e) de 0,05

m. El espesor de las placas (e) ser de 0,06 m, y el ngulo deinclinacin () ser de 60.

- Clculo del espaciamiento entre placas (d)

= sin

- Longitud del mdulo de placas (L)

L = 6 cm = 0,06 m


32/43

32Clculo de la longitud til (Lu)

= cos

Calculo de la longitud relativa del mdulo de placas (L)

=

- Clculo del coeficiente del mdulo de placas ()

Sea la eficiencia (S): S = 1

La velocidad de sedimentacin de partculas (VS)

=

Donde:

Q = Caudal

AS= rea superficial

El coeficiente del mdulo de placas ():

= [sin60 (sin 60+ 0,83 cos 60)]

- Clculo del rea superficial de la unidad (AS)

=

- Clculo del nmero de canales formados por las placas (N)

= sin

Donde:

AS= rea superficial de la unidad

B = Ancho

d = Distancia entre placas


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33- Clculo de la longitud total del decantador (LT)

={ cos + [ + ( + 1)]}

sin

- Clculo de la velocidad media del flujo (VO)

=

sin

- Clculo del radio hidrulico (RH)

=

2( + )

- Clculo del nmero de Reynolds (NR)

= 4

Donde:

V = Viscosidad

3.3.6.2. Sedimentador convencional

Para disear el sedimentador convencional, se necesita saber el

caudal (Q), temperatura del agua (T) y la turbiedad del ro Huallaga.

La mejor eficiencia de un sedimentador es la que remueve mayor

turbiedad en el menor tiempo posible.

a. Zona de sedimentacin

- Volumen del sedimentador (V): 50 L = 0,05 m3

Calculamos el caudal (Q)

= 0


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34 =

0

Donde:

V = Volumen del sedimentador (m3)

Q = Caudal (m3/s)

T0= Tiempo de retencin (s)

- rea del sedimentador (A)

Se deber cumplir con la siguiente relacin:

= 6

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