Universidad Nacional Tecnológica Lima Sur
Una opción sostenible para el tratamiento de aguas residuales domésticas
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“ CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL”
PROFESORA: Carmen
Terry Borjas
CICLO: IV CURSO: Bioquímica
Ambiental
2015 2
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INTRODUCCIÓN
En América Latina, sólo el 13.7% de las aguas residuales domésticas son tratadas en sistemas de tratamiento antes de descargarse en los ambientes acuáticos o usarse en riego agrícola. Este hecho impide reutilizar el recurso hídrico. La situación descrita se torna mucho más crítica en las pequeñas ciudades y comunidades rurales concentradas, donde la agricultura es una de las actividades tradicionales y las aguas residuales sin tratamiento son utilizadas para fines de riego. Sin embargo, existen tecnologías alternativas de bajo costo para su tratamiento que pueden ser adoptadas y manejadas, como es el caso del biofiltro. Los biofiltro constituyen una alternativa de control para remover los contaminantes difusos del agua de riego, cuya función es filtrar y retener en diferentes grados los contaminantes transportados por el agua. El presente documento se enfoca en la elaboración de un biofiltro con la finalidad de tratar aguas residuales domésticas con miras a ser reutilizadas en regadío.
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OBJETIVOS
Lograr demostrar la efectividad de un biofiltro, para el tratamiento de aguas domésticas (aguas grises). Elaborar un biofiltro innovador.
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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El agua potable, es decir; química y bacteriológicamente pura, es solamente privilegio de apenas la mitad de la población en los países en desarrollo. Las enfermedades transmitidas a través de la ingesta de aguas contaminadas privan de la vida a unos diez millones de seres humanos por año. Tanto los cursos de agua superficiales como subterráneos se ven afectados por contaminantes, no sólo en los países pobres, sino también en los industrializados. Las aguas que escurren por zonas rurales (aguas de escorrentía) y las provenientes de centros urbanos, se hallan saturadas de sustancias tóxicas: metales pesados, pesticidas, nitratos, etc. El uso abusivo de agua demandado por la agricultura y la industria, están agotando los caudales subterráneos en distintas regiones del planeta. Nadie pondría hoy en duda que el agua es de importancia fundamental para la vida. Resulta indiscutible tener conciencia de ello a efectos de tomar las previsiones necesarias para que los problemas que ya asoman hoy resulten de imposible solución en el futuro. No debemos subestimar la problemática actual considerando los antes dicho como un problema intrascendente, pues de continuar así se ponen en juego nuestras vidas y las de las generaciones venideras que pagarán una deuda por hechos culposos no cometidos. Sin agua no hay vida: por ello el desarrollo de los centros vitales tiene preferencia en aquellos sitios donde la presencia de esta beneficiosa sustancia resulta abundante. Hace algo más de 2500 años, Tales de Mileto en la antigua Grecia afirmaba que el agua "era la sustancia universal de la cual provenían todas las cosas". Se adicionaba otra frase: "el agua es lo mejor" que adquirió gran importancia en el mundo antiguo. Esta última afirmación se sustentaba en la observación siguiente: "el nutrimento de todas las cosas es húmedo"... "la simiente de todas las cosas es de naturaleza húmeda". Lo cierto es que hemos permanecido en estado prenatal durante nueve meses en la matriz materna, razón por la cual: hemos nacido del agua. Las antiguas comunidades sabían elegir muy bien sus asentamientos: ello ocurría cerca de los grandes ríos, Nilo, Tigris y Éufrates entre los cuales se formaba la "media luna de las tierras fértiles", transformando zonas desérticas o áridas en magníficos jardines.
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Todas las células de los seres vivos poseen en su interior una solución acuosa vital. Nuestra sangre contiene alrededor de un 90% de agua, los músculos aproximadamente un 75%, y los huesos vivos cerca de un 20%. Consideradas estas cifras, podemos afirmar que alrededor de un 70% de nuestro cuerpo es agua, que continuamente intercambia, ya que pierde ininterrumpidamente esta sustancia a través de la respiración, la transpiración y la orina. Este valioso elemento debe ser repuesto inexorablemente para que la vida continúe con normalidad. Un ser humano debe beber alrededor de cinco veces su peso aproximado 80 kg, hará pasar por su garganta unos 400 litros de anuales y en 70 años de vida unos 28000 litros. La sobrevivencia del hombre en el planeta y su desarrollo es el producto de sus luchas por obtener agua, una verdadera hazaña épica. Fue necesaria la construcción de pozos como el de Jacob - de cita Bíblica -, la perforación de canales en la árida Mesopotamia, la regulación de las crecidas del Nilo en Egipto 5000 años atrás, represas de piedra y acueductos muchos de los cuales aún perduran por la solidez de su construcción y estructura. Todo aquello aunado al creciente aumento de la población mundial, conocida como explotación demográfica, hace crecer también las necesidades de disponer de energía eléctrica, razón por la cual las usinas termoeléctricas queman enormes cantidades de combustibles fósiles: así, la producción de gases de combustión resulta muy grande. Estos gases son fundamentalmente dióxido de carbono, óxidos de nitrógeno, dióxido de azufre más partículas sólidas, que con todo el conjunto se acumulan en la atmósfera. Con la lluvia los óxidos de nitrógeno y azufre se transforman en ácido nítrico y ácido sulfúrico que precipitan como "lluvia ácida" contaminando así espejos de agua y afectando además al reino vegetal y vida acuática. El uso excesivo de abonos nitrogenados, transforma el nitrógeno excedente en amoníaco y óxidos de nitrógeno que terminan en lluvia ácida como en el caso antes citado. El uso excesivo de detergentes fosfatizados que finalmente se vuelcan como "agua servidas" a lagos y corrientes de agua afectan el equilibrio ecológico de especies animales y vegetales con un desequilibrio denominado "eutroficación". Habiendo tomado conciencia de los problemas que para el futuro creará la creciente contaminación de aguas se deberían realizar intensos tratamientos de purificación antes de ser vertidas nuevamente como aguas servidas.
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JUSTIFICACIÓN
En nuestro planeta el consumo de agua aumentó aproximadamente unas cinco veces, a partir del comienzo del siglo. Esto ocurrió en forma paralela al crecimiento demográfico. No debe olvidarse que el agua dulce de origen continental que nos provee la naturaleza resulta sólo del 1,4% de la masa total del agua del planeta y que esta cantidad no puede ser ampliable por la simple voluntad del hombre. Puede ser fácilmente contaminada y es una fuente vulnerable, razón por la cual se deben tomar medidas para preservarla. Además del crecimiento demográfico, el desarrollo tecnológico contribuyó a la agudización de los problemas hídricos al imponerse una demanda que crece continuamente. Quizá hasta el medioevo el consumo de agua diario por habitante no fuera mayor de 20 litros. Desde fines del siglo pasado y comienzo del actual ese consumo se incrementó unas cinco veces con motivo de la revolución industrial. En los últimos tiempos debemos agregar que con la proliferación de los lavarropas, lavavajillas y los artículos de confort del hogar se ha contribuido aún más al consumo. Agreguemos a ello el riego domiciliario y agrícola como fuente de mayor demanda. Si bien una buena porción del agua de consumo puede volver a ser reciclada muchas veces, hay una cierta cantidad que no, pues puede ser retenida entre residuos o por evaporación. De allí que el reciclar el agua es una alternativa beneficiosa y aceptable, nuestro proyecto justamente se trata de ello. El Biofiltro; es un sistema creado para tratar las aguas, que prácticamente no utiliza energía, ni productos químicos y que a diferencia de otros métodos de limpieza de agua más convencionales que generan lodo y productos contaminantes, Biofiltro, por su componente orgánico, no genera ninguna externalidad negativa.
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RESULTADOS:
Análisis físicos de las muestras al inicio y al final del filtro.
PARAMETRO COLOR Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 PROMEDIO
MEDIDA INICIAL(PCU) 500 500 500 500
MEDIDA FINAL Filtro 1 Filtro 2 117 123 120 156 124 134 120.3 137.7
PCU: unidad de platino de cobalto
PARAMETRO CONDUCTIVIDAD Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 PROMEDIO
PARAMETRO TURBIDEZ Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 PROMEDIO
MEDIDA INICIAL(
⁄)
1328 1312 1310 1316.7
MEDIDA INICIAL(NTU) 9.19 9.18 9.17 9.18
MEDIDA FINAL Filtro 1 Filtro 2 945 966 988 986 956 975 963 975.7
MEDIDA FINAL Filtro 1 Filtro 2 6.14 5.78 5.55 5.60 5.67 5.56 5.78 5.64
UNT: unidad nefelométrica de turbidez
PARAMETRO OLOR Y SABOR Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3
INICIO DESAGRADABLE DESAGRADABLE DESAGRADABLE
FINAL Filtro 1 Filtro 2 Inodoro Inodoro Inodoro Inodoro Inodoro Inodoro
DESAGRADABLE: agua residual doméstica, aguas grises. INODORO: agua tratada.
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Análisis químicos de las muestras al inicio y al final del filtro.
PARAMETRO Ph Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 PROMEDIO
MEDIDA INICIAL
PARAMETRO OD Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 PROMEDIO
MEDIDA INICIAL(mg/L)
5.31 5.28 5.28 5.29
7.72 7.80 6.20 7.24
MEDIDA FINAL Filtro 1 Filtro 2 6.38 6.43 6.41 6.46 6.52 6.59 6.44 6.49
MEDIDA FINAL Filtro 1 Filtro 2 7.32 7.31 7.65 7.66 6.12 6.15 7.03 7.04
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DISCUSIONES
Respecto al parámetro de pH de las dos muestras finales (6.44 y 6.49) se puede observar que están dentro de los límites máximos permisible, el cual se encuentra en el rango de 6 – 8,5 según la FAO. En cuanto a Conductividad los resultados de ambas muestras finales están dentro del rango de los límites máximos permisibles (1500 ⁄)) según la OMS. Las muestras finales en cuanto al parámetro de Oxígeno Disuelto dan valores de 7.03 y 7.04, lo cual según el MINAM está dentro de los límites máximos permisibles (>=4). En cuanto al parámetro de Turbidez, esté bajó considerablemente llegando hasta 5.78 y 5.64, los cuales están dentro de los límites máximos permisibles (5UNT) según la OMS. En cuanto al olor y sabor, ambos parámetros mejoraron llegando a ser inodoros; al igual que el color.
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CONCLUSIONES
Según lo reportado en las tablas obtenidas, gracias a los análisis, se observa que los parámetros como: Ph, conductividad, turbidez, OD. No se alejan de los límites máximos permisibles. (LMP). El tratamiento de aguas residuales domésticas por medio de un biofiltro proporciona excelentes resultados debido a la alta eficiencia obtenida en la remoción de los principales contaminantes, y puede ser incorporado como una alternativa a las tecnologías utilizadas actualmente. La combinación de capas en los Biofiltros proporciona una mayor eficiencia de remoción y por tanto, la concentración de los mismos es menor en todos los casos.
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ANEXOS
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BIBLIOGRAFÍA INDESOL. (s.f.). Instrumentos Educativos para el Saneamiento Ecológico. Obtenido de Biofiltro: http://www.sswm.info/sites/default/files/reference_attachments/BUENFIL%20La%20Jardi nera%20que%20Filtra%20las%20Aguas-SPANISH.pdf MINAM. (s.f.). ESTANDARES NACIONALES DE CALIDAD AMBIENTAL PARA AGUA . Obtenido de http://www.ana.gob.pe/media/664662/ds_002_2008_minam.pdf SUNASS. (s.f.). PARÁMETROS DE CALIDAD Y LÍMITES MÁXIMO PERMISIBLES . Obtenido de http://www.sunass.gob.pe/doc/normas%20legales/legisla%20web(cambio)/normas/calid ad%20de%20agua/Oficio%20677.pdf
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