LAGUNA DE OXIDACION

UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL AMBIENTAL

APLICACIÓN DE METODOLOGÍA EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN DESARROLLADO PARA EL DISTRITO DE SANTA ROSA – CHICLAYO TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL AMBIENTAL

GARY WILFREDO RACHO FONSECA

Chiclayo 22 de abril del 2015

APLICACIÓN DE METODOLOGÍA EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN DESARROLLADO PARA EL DISTRITO DE SANTA ROSA – CHICLAYO

POR:

GARY WILFREDO RACHO FONSECA

Presentada a la Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo para optar el título de INGENIERO CIVIL AMBIENTAL

APROBADA POR EL JURADO INTEGRADO POR

___________________________ ___________________________

Ing° César Eduardo Cachay Lazo PRESIDENTE

_____________________ _________________ ____

Ing° Alin José Gil Alarcón SECRETARIO

___________________________ ___________________ ________

Ing° Aníbal Teodoro Díaz Orrego ASESOR

VISTA DEL PROYECTO CONCLUIDO

www.youtube.com/watch?v=kTU2Jw3Giq4

EPÍGRAFE El éxito es el resultado de la constancia, de la responsabilidad, del esfuerzo, la organización y lo más importante, del equilibrio entre la razón y el corazón. Si una persona es perseverante, aunque sea dura de entendimiento, se hará inteligente, y aunque sea débil se transformara en fuerte. Te darás cuenta de que lo que hoy parece un sacrificio, mañana terminará siendo el mayor logro de tu vida. Hay una fuerza motriz más poderosa que le vapor, la electricidad y la energía atómica: la voluntad. Nunca consideres el estudio como una obligación, sino como una oportunidad para penetrar en el bello y maravilloso mundo del saber. El genio se hace con un 1% de d e talento, y un 99% de trabajo. Daria todo lo que sé, por la mitad de lo que ignoro. El dinero va y viene, eso ya lo sabemos, lo más importante en la vida es la gente que está contigo ¡aquí y ahora! Hay muchas personas que te dirán que tú no puedes, lo que tienes que hacer es voltear y decir: Observa como lo hago! El verdadero luchador acepta su derrota con humildad, se prepara para volverlo a intentar, busca estrategias que le puedan ayudar, y por nada del mundo puede quedarse con la idea de haber sido derrotado! Uno de los mayores placeres de la vida es lograr aquello que otros dijeron que no lo lograrías!



AGRADECIMIENTOS AGRADECIMIENTOS A Dios, Dios, creador del universo, por permitirme ser parte de este mundo en que vivimos, y de esta forma poder aportar con mi granito de arena en pos del mejoramiento de la humanidad. A mi madre, madre, por haberme sabido inculcar en todo momento el concepto de superación con humildad, respeto, honestidad, y responsabilidad, gracias por educarme con amor y disciplina, por ser mi amiga y orgullo de mi vida. A mi tío, tío, por darme el apoyo moral y económico, factores muy importantes para hacer posible el desarrollo de este proyecto. A mi asesor, asesor, por su continuo apoyo en asesoría durante el desarrollo de este proyecto. Agradecer a todas aquellas personas que de una u otra forma contribuyen con la realización de este proyecto, entre entre ellas están mis amigos, conocidos y familiares.



ÍNDICE Epígrafe Agradecimientos Índice de cuadros Índice de figuras Índice de gráficos I. INTRODUCCIÓN .................................................................. .................................................................. 1 ................................................................. 4 II. MARCO TEÓRICO ...............................................................

2.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA ....................................... 4 2.2. DEFINICIONES Y CARACTERÍSTICAS ...................................5 2.2.1. Agua residual ............................................ ................................................................... ............................................. ............................... .........5 2.2.2. Principales características de las aguas residuales. ...................................5 2.2.2.1. Características físicas ........................................... ................................................................. ...................................6 .............6 2.2.2.2. Características químicas ............................................. ..................................................................... ............................6 ....6 2.2.2.3. Características biológicas .......................................................... ..................................................................... ............ 8 2.2.2.3.1. Demanda química de oxígeno (DQO) .......................................... ...........................................9 .9 2.2.2.3.2. Demanda bioquímica de oxígeno (DBO) .....................................9 2.3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS ..... 9 2.3.1. Pre-tratamiento ............................................ .................................................................. ............................................. .......................... ... 10 2.3.1.1. Desbaste ............................................. .................................................................... ............................................. ............................. .......10 2.3.1.2. Desarenado ............................................ .................................................................. ............................................. .......................... ... 11 2.3.1.3. Desengrasado ........................................................... ................................................................................. .............................. ....... 11 2.3.2. Tratamiento primario ............................................. .................................................................... ..................................... .............. 12 2.3.2.1. Sedimentación primaria ............................................. ..................................................................... ............................ 12 2.3.2.2. Tanques de imhoff ............................................ ................................................................... ..................................... .............. 12 2.3.3. Tratamiento secundario ............................................. ................................................................... ................................. ........... 13 2.3.3.1. Lodos activados ............................................. ................................................................... ........................................ ..................13 2.3.3.2. Lagunas de estabilización .......................................... .................................................................. ............................ 14 2.3.3.3. Lecho de lodos (UASB) ............................................ ................................................................... ............................. ...... 15 2.3.4. Tratamientos terciarios .......................................... ................................................................. ..................................... .............. 16 2.3.5. Tratamiento de residuos obtenidos de la depuración de las aguas residuales .............................................. ..................................................................... ............................................. ................................. ........... 16 2.3.5.1. Sistemas de eliminación o reutilización del fango ............................ ............................ 17 2.4. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MEDIANTE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN ............................................. 17 2.4.1. Concepto de laguna de estabilización ............................................. ....................................................... ........... 17 2.4.2.Objetivos 2.4.2. Objetivos de las lagunas de estabilización ............................................. ................................................ ... 18 ................................................................... ..................................... .............. 18 2.4.3. Ventajas 2.4.3. Ventajas y desventajas ............................................ 2.4.3.1. Ventajas .......................................... ................................................................. ............................................. ................................. ........... 18 2.4.3.2. Desventajas ............................................ .................................................................. ............................................. .......................... ... 18 2.4.4.Clasificación 2.4.4. Clasificación .......................................... ................................................................. ............................................. ................................. ........... 19 ................................... 19 2.4.4.1. De acuerdo al proceso biológico desarrollado................................... 2.4.4.2. De acuerdo al lugar que ocupan; con relación a otros procesos ..... 19 2.4.4.3. De acuerdo a la disposición de las unidades .................................... 20 ................................................................ ...... 20 2.4.5.Funcionamiento 2.4.5. Funcionamiento de las lagunas ........................................................... 2.4.5.1. Mecanismos de funcionamiento ........................................... ........................................................ ............. 20 2.5. METODOLOGÍA DE DISEÑO EN EL SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN ................................................................... 21 VISTA DEL PROYECTO CONCLUIDO


.............................. 21 2.5.1. Sistema de pre-tratamiento y medición de caudales cau dales .............................. .................................................................2 ......................222 2.5.1.1. Proceso de pre-tratamiento ........................................... 2.5.1.2. Dimensionamiento de canaletas parshall para medición de caudales ........................................... .................................................................. .............................................. ............................................. ............................ ...... 29 2.5.2. Sistema de lagunas de estabilización ........................................... ......................................................... ..............35 2.5.2.1. Simplicidad de las lagunas ............................................. ................................................................... ......................35

2.5.2.2. Complejidad del proceso y requisitos de operación y mantenimiento

........................................... .................................................................. .............................................. ............................................. ............................. .......35 2.5.2.3. Requisitos de terreno ........................................... ................................................................. ................................. ...........35 ..............................................................36 ..................36 2.5.2.4. Reúso de las aguas residuales ............................................ 2.5.2.5. Diseños eficientes en el sistema de lagunas de estabilización ........36 2.5.2.5.1. El uso de dispositivos entradas y salidas múltiples...................37 2.5.2.5.2.El 2.5.2.5.2. El uso de mamparas para modelar el flujo de tipo pistón ........39

2.6. REÚSO DE AGUAS RESIDUALES Y MANEJO DE LODOS L ODOS ........ 41 2.6.1. Aprovechamiento 2.6.1. Aprovechamiento de aguas residuales tratadas en la agricultura ......... 41 2.6.1.1. Directrices sobre la calidad de los efluentes empleados en agricultura ........................................... .................................................................. ............................................. ................................ .......... 42 2.6.1.2. Normas de calidad vigentes sobre la utilización de aguas residuales ................................45 protección sanitaria en el uso de aguas residuales ................................ 2.6.1.3. Protección sanitaria en el uso de agua residual ............................... ............................... 46 2.6.1.3.1. Métodos de aplicación de agua s residuales en cultivos agrícolas ........................................... .................................................................. ............................................. ....................................... ................. 46 2.6.1.3.2. Control de la exposición humana ............................................. ................................................ ... 47 2.6.2.Manejo 2.6.2. Manejo de lodos ............................................ .................................................................. ............................................. .......................... ... 47 .......................................................... 48 2.6.2.1. Tratamiento y secado de lodos ........................................................... 2.6.2.1.1. Digestión anaerobia ............................................. ..................................................................... .......................... 48 2.6.2.1.2. Tratamiento con cal ............................................. ..................................................................... .......................... 49 .................................................................... .................................... ............. 49 2.6.2.1.3. Patio de secar .............................................

2.7. GUÍA PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN ....................................... 51 2.7.1. Personal, responsabilidades y equipamiento administrativo ................52 2.7.1.1. Personal necesario ........................................... .................................................................. ..................................... ..............52 2.7.1.2. Descripción de responsabilidades ........................................... ...................................................... ........... 52 ......................................................... ..............56 2.7.1.3. Requerimientos administrativos ........................................... 2.7.1.4. Documentación requerida por el jefe de planta ................................ ...............................57 57 2.7.1.5. Equipo de trabajo ............................................. .................................................................... ..................................... ..............57 57 .................................................... ..................... 58 2.7.1.6. Requerimientos complementarios ................................ 2.7.2. Puesta en marcha de las lagunas de estabilización ................................. .................................59 2.7.2.1. Aspectos previos ............................................ .................................................................. ........................................ ..................59 .................................................... .......59 2.7.2.2. Llenado de las lagunas anaeróbicas ............................................. 2.7.2.3. Llenado de las lagunas facultativas ............................................. ................................................... ...... 60 2.7.3. Operación normal, principales problemas de funcionamiento y posibles ..................................................................... ............................................. ................................ .......... 60 soluciones .............................................. .................................................................. ............................................. ............................ ...... 60 2.7.3.1. Conductos ........................................... 2.7.3.2. Cámara de rejas ............................................. ................................................................... ....................................... ................. 60 2.7.3.3. Desarenador ........................................... ................................................................. ............................................. .......................... ... 61 ................................................................... ..................................... .............. 61 2.7.3.4. Medidor de caudal ............................................ 2.7.3.5. Estructuras de distribución ........................................... ................................................................. ...................... 61 2.7.3.6. Estructuras de ingreso, interconexión y salida de lagunas lagu nas ............. 61 ................................................................ ............................ ..... 62 2.7.3.7. Lagunas de estabilización .......................................... 2.7.4. Monitoreo .............................................. ..................................................................... ............................................. ................................ .......... 66 VISTA DEL PROYECTO CONCLUIDO


............................................... 66 2.7.4.1. Parámetros y frecuencia de muestreo ............................................... .................................................... 66 2.7.4.2. Equipos de laboratorio requeridos .................................................... 2.7.5. Limpieza de las lagunas de estabilización ............................................. ................................................ ... 67 2.7.5.1. Limpieza de las lagunas anaeróbicas ........................................... .................................................. .......67 ................................................. ...... 68 2.7.5.2. Limpieza de las lagunas facultativas ...........................................

III. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................ ............................................ 69 3.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ........................................... 69 ................................................................. ....................................... ................. 69 3.1.1. Tipo de investigación ........................................... 3.1.2. Hipótesis y variables ............................................ .................................................................. ....................................... ................. 69 3.1.3. Población, muestra de estudio y muestreo ............................................... .............................................. 71 ................... 71 3.1.4. Métodos, técnicas e instrumentos de recolección de datos .................... 3.2. METODOLOGÍA ...................................................................... 72 ................................................. ....... 72 3.2.1. Metodología para el cálculo de población .......................................... 3.2.2.Metodología 3.2.2. Metodología para levantamiento topográfico .......................................... .......................................... 72 3.2.3.Metodología 3.2.3. Metodología para la ejecución de ensayos de mecánica de suelos ........ 72 3.2.4.Metodología 3.2.4. Metodología para análisis de ensayos de calidad de agua residual.......73

IV. RESULTADOS .................................................................... .................................................................... 74 4.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DE ESTUDIO ................. 74 .................................................. .......74 4.1.1. Ubicación datos referenciales de la zona ........................................... 4.1.1.1. Topografía .......................................... ................................................................. ............................................. ............................. .......74 4.1.1.2. Clima ........................................... .................................................................. .............................................. ..................................... ..............74 4.1.1.3. Vientos ............................................ ................................................................... ............................................. ................................. ........... 75 .................................................................. ............................................. ................................. ........... 75 4.1.2. Urbanístico ........................................... 4.1.2.1. Superficie territorial............................................. ................................................................... ................................. ........... 75 4.1.2.2. Urbanismo .......................................... ................................................................. ............................................. ............................. ....... 75 ......................................................... 75 4.1.3. Sistemas de saneamiento existentes. ......................................................... 4.1.3.1. Sistema de agua potable ............................................. ..................................................................... ............................ 75 4.1.3.2. Sistema de alcantarillado ........................................... ................................................................... ............................78 4.1.4. Población de censos realizados y proyecciones según INEI ................. 80 4.2. ESTUDIOS BÁSICOS DEL PROYECTO ..................................... 81 .................................................................. ..................................... .............. 81 4.2.1. Estudio topográfico ........................................... 4.2.1.1. Conclusiones ............................................. .................................................................... ............................................. ...................... 91 4.2.2.Estudio 4.2.2. Estudio de mecánica de suelos ............................................ .......................................................... .............. 91 ...................................................... .......... 94 4.2.2.1. Conclusiones y recomendaciones ............................................ 4.2.3.Estudio 4.2.3. Estudio de calidad de agua residual ............................................. ................................................ ...97 4.2.3.1. Conclusiones y recomendaciones ............................................ ...................................................... .......... 98 4.2.4.Evaluación 4.2.4. Evaluación de impacto ambiental ................................................... ................................................... 99 .................................................................. ............................................ ..................... 99 4.2.4.1. Generalidades ........................................... 4.2.4.2. Línea base - aspectos de impacto ambiental am biental ................................... ................................... 102 4.2.4.3. Identificación de impactos ambientales .......................................... ..........................................104 ...........................106 4.2.4.4. Descripción de impactos ambientales generados ........................... 4.2.4.5. Matriz de leopold – identificación de impactos ambientales ........ 110 4.2.4.6. Matriz de leopold – estudio de impactos ambientales ................... 112 4.2.4.7. Interpretación del estudio de impactos ambientales ..................... ..................... 113 ...................... 119 4.2.4.8. Medidas preventivas, correctivas y/o de mitigación ...................... 4.3. CÁLCULO DE POBLACIÓN FUTURA ..................................... 124 4.3.1. Selección del modelo de crecimiento poblacional ................................. 126 4.4. DISEÑO HIDRÁULICO – SISTEMA DE PRE-TRATAMIENTO 127 4.4.1. Caudal promedio diario de afluente ............................................ ........................................................ ............ 127 VISTA DEL PROYECTO CONCLUIDO


.............................................. 127 4.4.1.1. Contribución promedio de viviendas ............................................... 4.4.1.2. Contribución por infiltración en la red . ........................................... ........................................... 128 ............................................ 128 4.4.1.3. Contribución por infiltración en el emisor ............................................ 4.4.2.Canal 4.4.2. Canal de aproximación antes de la rejillas ............................................ .............................................. 128 ................................................................... ........................................... .................... 128 4.4.3.Cámara 4.4.3. Cámara de rejillas ............................................ 4.4.4.Canal 4.4.4.Canal desarenador........................................... .................................................................. ........................................... .................... 129 4.4.5.Canaleta 4.4.5. Canaleta parshall ............................................. .................................................................... ........................................... ....................130 4.5. DISEÑO HIDRÁULICO – CANALES DE CONDUCCIÓN .......... 132 4.5.1. Tipos de canales ............................................ .................................................................. ............................................. ......................... 132 ................................................................. ................................... ............ 132 4.5.2.Canal 4.5.2. Canal 2 - características .......................................... 4.5.3.Canal 4.5.3. Canal 1 - características .......................................... ................................................................. ................................... ............133 1 33 4.5.4.Canal 4.5.4. Canal 0 - características ............................................. ................................................................... ............................... ......... 134 4.6. DISEÑO HIDRÁULICO – SISTEMA DE LAGUAS DE ESTABILIZACIÓN ................................................................. 135 ................................................................. .................... 135 4.6.1. Diseño de lagunas facultativas ............................................. ......................................... 138 4.6.1.1. Remoción de carga bacteriana patógena ......................................... 4.6.1.2. Estabilización de materia orgánica ................................................... ..................................................139 1 39 4.6.1.3. Dimensionamiento de altura de lodos y periodo per iodo de limpieza .......140 ........................................................... ................142 4.6.2.Diseño 4.6.2. Diseño de lagunas de maduración ........................................... 4.6.2.1. Remoción de carga bacteriana patógena ......................................... ......................................... 144 4.6.3. Verificación 4.6.3. Verificación de la eficiencia encontrada ............................................ ................................................. ..... 145 ..................................................... ......... 145 4.6.3.1. Eficiencia de lagunas facultativas ............................................ 4.6.3.2. Eficiencia de laguna de maduración ................................................. ................................................ 145 4.6.3.3. Eficiencia en todo el sistema ............................................. ............................................................. ................ 146 4.7. DISEÑO ESTRUCTURAL - DIQUES........................................ 146 4.7.1. Dimensionamiento de los diques ............................................. ............................................................. ................146 1 46 .................................................................. ................................... ............ 146 4.7.1.1. Ancho de la corona ........................................... 4.7.1.2. Altura del borde libre ........................................... ................................................................. ............................... ......... 146 4.7.1.3. Altura del dique ............................................. ................................................................... ...................................... ................148 ................................................ .....148 4.7.1.4. Determinación del espesor de fondo ........................................... .............................................................. ....................149 4.7.2. Análisis 4.7.2. Análisis de estabilidad del dique .......................................... 4.7.2.1. Cálculo de fuerzas verticales .......................................... .............................................................. ....................149 4.7.2.2. Cálculo de fuerzas horizontales ............................................. ......................................................... ............ 150 ........................................... 150 4.7.2.3. Factor de seguridad al desplazamiento ............................................ 4.8. DISEÑO ESTRUCTURAL – MAMPARAS TRANSVERSALES... 152 4.8.1. Verificación 4.8.1. Verificación por fuerza cortante .......................................................... .............................................................. ..... 155 4.9. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS – PARTIDAS RESALTANTES .............................................................................................. 156 4.10. IMÁGENES DEL PROYECTO EN 3D ..................................... 160 4.11.PRESUPUESTO 4.11. PRESUPUESTO FINAL DE LA PTAR ...................................... 162

V. DISCUSIÓN ................................................................... ....................................................................... .... 167 VI.CONCLUSIONES VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................170 VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................ 172 VIII. ANEXOS VIII. ANEXOS



ÍNDICE DE CUADROS Cuadro Cuadro N° 01.

Pág. Relación entre algunos constituyentes inorgánicos con el agua residual.

Cuadro N° 02. Composición típica de un agua residual doméstica.

7 9

Cuadro N° 03. Normas de diseño para rejillas manuales.

22

Cuadro N° 04. 04. Normas de diseño recomendadas para desarenadores horizontales.

28

Cuadro N° 05. 05. Rangos de caudales para canaletas parshall con flujo libre.

31

Cuadro N° 06. Cantidades de sólidos arenosos encontradas en aguas residuales en américa latina y los EE.UU.

31

Cuadro N° 07. Complejidad y requisitos de capacitación y monitoreo.

35

Cuadro N° 08. Muestra el área requerida para varios procesos de tratamiento.

36

Cuadro N° 09

Casos estudiados sobre sistemas de tratamiento y disposición final de aguas residuales en Latinoamérica.

43

Cuadro N° 10.

Casos estudiados sobre el aprovechamiento de aguas residuales en cultivos agrícolas en Latinoamérica.

43

Cuadro N° 11.

Directrices recomendadas sobre la calidad microbiológica de las aguas residuales empleadas en agricultura (OMS, 1989).

44

Cuadro N° 12.

Normativa de la agencia de protección ambiental (EE. UU.), sobre la utilización de aguas residuales para uso agrícola.

45

Cuadro N° 13.

Personal necesario para la gestión de lagunas de estabilización.

52

Cuadro N° 14.

Herramientas para personal obrero.

57

Cuadro N° 15.

Equipos requeridos por operadores.

57

Cuadro N° 16.

Equipo de apoyo.

58

Cuadro N° 17.

Cámara de rejas, desarenador y medidor de caudal.

61

Cuadro N° 18.

Lagunas anaeróbicas.

62

Cuadro N° 19.

Lagunas facultativas.

63

Cuadro N° 20. Monitoreo para lagunas anaerobias y facultativas.

67

Cuadro N° 21.

72

Muestras obtenidas en el área de estudio para la realización de ensayos de mecánica de suelos.



Cuadro N° 22. Muestras a realizar en la caracterización del agua residual.

73

Cuadro N° 23. Características de la red de distribución de agua potable.

77

Cuadro N° 24. Conexiones domiciliarias de agua potable.

78

Cuadro N° 25.

79

Características de la red de alcantarillado.

Cuadro N° 26. Conexiones domiciliarias de alcantarillado.

79

Cuadro N° 27.

Población nominalmente censada, por sexo, según censo 1993, 2005 y 2007.

80

Cuadro N° 28. Población estimada al 30 de junio de años calendarios, por sexo, para el periodo 2012 – 2014.

81

Cuadro N° 29. Coordenadas UTM – WGS 84 obtenidas en el área de estudio.

83

Cuadro N° 30. Descripción de calicatas realizas en el área de estudio.

91

Cuadro N° 31.

Resumen de ensayos realizados en laboratorio de mecánica de suelos.

93

Cuadro N° 32. Valores de parámetros de agua residual obtenidos de los ensayo en laboratorio de la mezcla compuesta.

98

Cuadro N° 33. Medios, componentes y factores ambientales presentes en el proyecto.

106

Cuadro N° 34. Escalas de valoración para matriz de Leopold. Cuadro N° 35.

111

Población nominalmente censada, por sexo, según censo 1993, 2005 y 2007.

124

Cuadro N° 36. Población estimada al 30 de junio de años calendarios, para el periodo 2012 – 2014.

124

Cuadro N° 37.

Límites máximos permisibles para los efluentes de PTAR.

145

Cuadro N° 38. Requisitos de materiales para conformación de diques.

147



ÍNDICE DE IMÁGENES Imágenes Imágenes N° 01.

Pág. Esquema del tanque imhoff.

13

Imágenes N° 02. Representación esquemática del proceso de lodos activados.

14

Imágenes N° 03. Sistema de estabilización.

15

tratamiento

por

lagunas

de

Imágenes N° 04. Esquema del sistema UASB.

16

Imágenes N° 05. Secuencia completa de tratamientos de aguas residuales domésticas.

17

Imágenes N° 06. Solidos flotantes y gruesos dentro de la laguna.

22

Imágenes N° 07.

Caudal interrumpido por causa de material atrapado en la rejilla.

23

Imágenes N° 08. Detalle inclinación de una rejilla con plataforma de drenaje.

24

Imágenes N° 09. Detalle de una rejilla de metal con plataforma de drenaje.

24

Imágenes N° 10.

Detalle de canaleta de desvío (By-pass).

25

Imágenes N° 11.

Detalle de rejillas hechas con barras de acero de refuerzo.

25

Imágenes N° 12.

El canal a la izquierda tiene demasiada turbulencia para tener una velocidad uniforme. El canal a la derecha tiene suficiente largo para asegurar una velocidad uniforme sin turbulencia.

27

Imágenes N° 13.

rea reservada para enterrar los sólidos arenosos y gruesos tan pronto como los saque con el mínimo de manejo.

27

Imágenes N° 14.

Muestran una instalación típica de una rejilla, un desarenador horizontal con dos cámaras y una canaleta parshall prefabricada.

29

Imágenes N° 15.

Una canaleta parshall al extremo de un desarenador rectangular.

29

Imágenes N° 16.

Un desarenador rectangular lleno de solidos arenosos en el fondo.

32

Imágenes N° 17.

Canaleta parshall fabricada in-situ de concreto.

32

Imágenes N° 18.

Cultivos de lechuga y rabanito regada con agua tratada en Carapongo – lima.

36

Imágenes N° 19.

Una batería de dos lagunas facultativas en paralelo con dispositivos de entradas y salidas múltiples,

37



seguida por una laguna de maduración en serie canalizada con mamparas transversales. Este diseño es el más recomendado para las municipalidades. Imágenes N° 20. Laguna facultativa con dispositivo de entrada simple (Catacamas, Honduras).

38

Imágenes N° 21.

Laguna facultativa con dispositivo de entrada y salida múltiple (Chinendega, Nicaragua).

38

Imágenes N° 22.

Un ejemplo de una laguna de maduración canalizada con mamparas para modelar flujo de tipo pistón y generar una mezcla completa (Masaya, Nicaragua).

40

Imágenes N° 23.

Laguna de maduración que está canalizada con mamparas; en la foto resalta el color verde del agua, esto de debido a la presencia excesiva de algas, productores de clorofila y por ende el color verde del agua (Morocelí, Honduras).

40

Imágenes N° 24. Otros ejemplos de lagunas de maduración que están canalizadas con mamparas; en la foto se puede apreciar que las mamparas están demasiado arriba del nivel del agua y prohíben la insolación solar por la sombra que forman (Morocelí, Honduras).

41

Imágenes N° 25.

42

Cultivos de maíz regado con aguas residuales.

Imágenes N° 26. Ejemplo de lodos secos que son mezclados con tierras agrícolas.

48

Imágenes N° 27.

49

Tanque cerrado para la digestión y estabilización anaerobia del lodo.

Imágenes N° 28. Estabilización y esterilización del lodo con cal.

49

Imágenes N° 29.

rea reservada para el almacenamiento y secado del lodo.

50

Imágenes N° 30. Después de secar, los lodos empiezan a formar grietas, los cuales facilitan el secado de las capas inferiores.

50

Imágenes N° 31.

Incorporación del área reservada del lodo al sistema de lagunas de estabilización.

51

Imágenes N° 32.

Ubicación geográfica del distrito de Santa Rosa.

74

Imágenes N° 33.

Curvas de nivel elaboradas del área de estudio.

90

Imágenes N° 34. Perfil estratigráfico del terreno a partir de las calicatas realizadas. Imágenes N° 35.

Ubicación de la zona de proyecto.

96 102



ÍNDICE DE FOTOGRAFÍAS Fotografías

Pág.

Fotografías N° 01. Reconocimiento del área de estudio por parte de las autoridades.

82

Fotografías N° 02. Levantamiento topográfico del área de estudio.

82

Fotografías N° 03. Extracción de muestras del terreno para estudio de mecánica de suelos.

92

Fotografías N° 04. Realización de ensayos en el laboratorio de suelos.

93

Fotografías N° 05. Extracción de muestras de agua residual para el análisis en el laboratorio.

97

Fotografías N° 06. Ubicación satelital del distrito Santa Rosa.

103

Fotografías N° 07. Planta general de la PTAR.

160

Fotografías N° 08. Sistema de pre-tratamiento.

160

Fotografías N° 09. Entradas múltiples a lagunas facultativas.

160

Fotografías N° 10. Salidas múltiples de laguna facultativa.

161

Fotografías N° 11. Mamparas transversales maduración. Fotografías N° 12. Entrada principal a PTAR.

en

Lagunas

de

161 161



RESUMEN El distrito de Santa Rosa de la provincia de Chiclayo cuenta con una planta de tratamiento de aguas residuales inoperativa, debido a su mala ubicación. Por ende, se presenta una necesidad latente y la exigencia de un nuevo diseño y una ubicación más apropiada de la misma. Esta realidad, motivó mot ivó esta investigación. La idea central de este estudio se orientó a dar a conocer y aplicar “u na metodología apropiada para el diseño de sistemas de lagunas de estabilización”, investigación realizada en base de metodologías recogidas de experiencias desarrolladas en países centroamericanos y en estudios realizados posteriormente. Estas experiencias obtuvieron buenos resultados y sus metodologías se fundamentaron en una buena operación de la planta de tratamiento de aguas residuales para buscar un efluente de mejor calidad que cumpla con los estándares exigidos en las normas e intentar dar un reúso en la agricultura u otra actividad. Las conclusiones finales demandaron una nueva ubicación, u bicación, así como el diseño de las diferentes estructuras que la componen y un análisis del presupuesto total del proyecto. Esta propuesta soluciona un problema álgido, dando a conocer una metodología eficiente que pueda ser tomada en cuenta en la elaboración de los próximos proyectos de esta naturaleza. Palabras claves: Metodología, planta de tratamiento, diseño, efluente.

ABSTRACT The district of Santa Rosa in the province prov ince of Chiclayo has an inoperable treatment plant wastewater, due to its poor location. Therefore, we present a latent need and requirement of a new design and a more appropriate location of it. This fact motivated this research. The central idea of this study was aimed to publicize and implement "an appropriate methodology for the design of stabilization pond systems" research based methodologies collected from experiences in Central America and in subsequent studies. These experiences obtained good results and methodologies were based on a good operation of the treatment plant wastewater to seek a better quality effluent that meets the standards required by the rules and try to give a reuse in agriculture or other activity. The final conclusions are demanding a new location and layout of the different structures that compose and analysis of the total project budget. This proposal would solve a fever problem, revealing an efficient efficient methodology that can be taken into account in the preparation of the upcoming projects of this nature. Keywords: Methodology, Keywords: Methodology, treatment plant, design, effluent.

I. INTRODUCCIÓN. Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones, actividades comerciales e industriales, estas son tratadas a través de procesos diversos que tienen la finalidad de remover contaminantes físicos, químicos y biológicos en el caso del agua efluente del uso humano. (Yánez, 2004). En el planeta existe una gran cantidad de agua residual, producto de las actividades del hombre. Agua que no recibe un tratamiento adecuado, que contamina lagos, lagunas y océanos, las que afectan a los ecosistemas y arrecifes, y que son las causantes de enfermedades como diarrea, cólera y la gastroenteritis, las que se encuentran entre las tres principales causas de muerte en el mundo y en la región Latinoamericana. (Fabián, ( Fabián, 1980). En América Latina, solo el 10% de las aguas residuales colectadas en alcantarillados reciben algún tratamiento antes de ser dispuestas en los cuerpos de agua, como ríos y mares. Esto significa que alrededor de 400 m 3/s de desagües vienen contaminando el medio ambiente y constituyen un vector de transmisión de parásitos, bacterias y virus patógenos. (OMS, 2011). El tratamiento de las aguas servidas constituye un factor importante en la protección de la salud pública y del medio ambiente, puesto que la volcadura de aguas residuales sin tratamiento previo en un cuerpo receptor es una fuente de contaminación. Se estima que durante el año 2010, los sistemas de alcantarillado administrados por las empresas de saneamiento en el Perú recolectaron aproximadamente 786.4 millones de metros cúbicos de aguas residuales, provenientes de conexiones domiciliarias, de los cuales 401.9 millones de metros cúbicos fueron generados en las ciudades de Lima y Callao. Sin embargo, debido a la inexistencia de una adecuada infraestructura a nivel nacional, solamente el 35% de este volumen recibe algún tipo de tratamiento previo a su descarga en un cuerpo receptor; es decir 275.0 millones de metros cúbicos de aguas residuales se estarían volcando directamente a un cuerpo receptor sin un tratamiento previo. (SUNASS, 2011). Los datos anteriores nos muestran que existe una alta deficiencia en la cobertura del tratamiento de sus aguas residuales en nuestro país. Por esto, el gobierno central tiene como meta principal dentro de los programas de descontaminación del recurso hídrico, la promoción y financiación de sistemas de tratamiento de aguas residuales municipales para los próximos años. Esto ha llevado a implementar diversos tipos de tratamiento y como es lógico, se han encontrado inconvenientes en su funcionamiento que apenas se comienzan a detectar. En nuestro medio, la provincia de Chiclayo cuenta con una planta de tratamiento de aguas residuales, en ella hay limitaciones en el funcionamiento de las lagunas de estabilización. En consecuencia, la mayor parte de las aguas servidas, o aguas negras, van directamente a los ríos, canales o al mar, siendo fuentes de contaminación y un peligro para la salud. Todo lo cual explica que se debe poner especial énfasis para enfrentar este problema que afecta a la salud tanto pública como ambiental en nuestra región. Entre las diferentes formas de tratamiento de las aguas residuales, las lagu nas de estabilización constituyen una de las alternativas que más se acerca a reunir 1

condiciones económicas para nuestro medio, tanto por su bajo costo como por su fácil construcción y operación. En la implementación de estas lagunas, se encuentran algunos problemas de funcionamiento y mala ubicación, entre los que se aprecian ineficiencias de remoción o comunidades de organismos presentes no esperados. (Cuervo, 1987). El distrito de Santa Rosa atraviesa un problema latente, se trata de la mala ubicación del sistema de lagunas de estabilización que hoy cuenta, zona en construcción que se encuentra ubicada al ingreso de la ciudad, frente al terminal pesquero de la misma. Si entrara en funcionamiento, ocasionaría daños sanitarios, ecológicos y económicos directos a la población cercana. Afectaría la salud de la población y el medio med io ambiente del distrito tendría un impacto negativo en el turismo. Además, golpearía económicamente a cientos de familias que subsisten de la comercialización de pescados y mariscos. m ariscos. La necesidad de realizar estudios para la nueva ubicación del sistema de lagunas de estabilización se torna en un requerimiento inmediato y muy prioritario, a fin de resolver los problemas de funcionamiento e impacto ambiental. Teniendo en cuenta lo expuesto, se elaboró el estudio para el rediseño del sistema de lagunas de estabilización, aplicando metodologías nuevas y eficientes que se vienen dando en países desarrollados. Estas, a través de de nuevos análisis análisis y estudios de operación, optimizan recursos y mejoran la funcionalidad del sistema; cumpliendo también con los parámetros impuestos por los organismos de ley y normas de diseño para su óptimo funcionamiento. Frente a la problemática expuesta y considerando la apremiante necesidad que presenta el distrito de Santa Rosa, surgió la siguiente interrogante: ¿Cuál es el diseño final del sistema de lagunas de estabilización? Producto del estudio y análisis concienzudo, se planteó la siguiente hipótesis: La aplicación de metodología apropiada para el diseño de sistemas de lagunas de estabilización desarrollada en este proyecto será tomada en cuenta en los próximos diseños de sistemas en nuestro país; también ayudará a solucionar un problema actual por la que está atravesando este distrito. Para responder a la interrogante antes mencionada se propuso como objetivo general elaborar el proyecto de una planta de tratamiento de aguas residuales, aplicando la metodología de diseño que sea viable, económica y funcional acorde a la necesidad actual de la localidad. Asimismo, como objetivos específicos: 







Estudiar los parámetros de las descargas residuales que se vienen dando en la actualidad, y compararlos con los valores máximos permitidos en la normativa ambiental en vigor. Evaluar el impacto ambiental, con el fin de elaborar instrumentos eficaces, para la toma de decisiones sobre la viabilidad ambiental del proyecto. Aplicar nuevas técnicas de diseño que se vienen utilizando en países desarrollados, de esta manera complementar al sistema actual de tratamiento en nuestro país. Establecer criterios para el mantenimiento del sistema, de esta manera lograr su óptima funcionalidad dentro del periodo de tiempo para la cual fue diseñada. 2

Además, se presentan justificaciones de carácter social, técnico y ambiental que respaldan la viabilidad de la investigación: Social: Social: Esta investigación tiene como motivación ayudar a resolver la problemática actual que se presenta en uno de los distritos de la provincia de Chiclayo. Nos referimos al distrito de Santa Rosa, que tiene un problema muy grave en cuanto a tratamiento de las aguas residuales producto de la actividad humana. Se comprueba que la mala ubicación del sistema de lagunas de estabilización que hoy cuenta el distrito, deja inoperativo este sistema que no cumple los parámetros establecidos por los reglamentos de ley. Por tanto, hasta la fecha las aguas residuales producidas en dicha ciudad son vertidas directamente al mar, lo que causa un daño irremediable tanto a la salud pública como al ambiente. Su ubicación al ingreso del distrito, además de atentar contra la imagen de la ciudad de Santa Rosa, expone a la población a un constante vector de enfermedades de la piel y respiratorias, especialmente a los niños que siempre son los primeros afectados. Técnica: Las Técnica: Las lagunas de estabilización son los sistemas de tratamiento biológico de líquidos residuales más sencillos de operar y mantener, (Ruddy, 1999). El presente proyecto es importante porque proporcionará una metodología metodo logía eficiente en el diseño de lagunas de estabilización, aplicando nuevas técnicas metodológicas utilizadas en países desarrollados y cuyas diversas investigaciones han traído consigo buenos resultados. De esta manera se fomentará fomentar á el diseño con esta metodología que se adapta a nuestro medio, teniendo en cuenta la funcionalidad y economía del sistema. Ambiental: Es Ambiental: Es necesario tomar conciencia y decidir la acción más conveniente frente a la situación por la que atraviesa el distrito, producto product o de la poca o ninguna atención que se ha brindado a las aguas residuales. Situación que está ligada con problemas que se pueden dar a corto y largo plazo. Cuando nos referimos a problemas de corto plazo podremos encontrar a las enfermedades gastrointestinales; y cuando nos referimos a problemas a largo plazo podemos mencionar a los malos vertimientos y contaminación de los mantos acuíferos acu íferos que a la larga son también lo causantes de los cambios climáticos en el mundo.

3

II. MARCO TEÓRICO. 2.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA. Entre los diversos estudios y bibliografía relacionada relac ionada con el tema “Aplicación de metodología en el diseño de sistemas de lagunas de estabilización desarrollado para el distrito Santa Rosa – Chiclayo”, encontramos las siguientes: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domésticas en Centroamérica. EE.UU: Centroamérica. EE.UU: Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional. Presenta las experiencias de los expertos regionales en la gestión de tratamiento de aguas residuales en Centroamérica. Proporciona a los entes públicos encargados de la regulación de aguas residuales, ingenieros sanitarios, planificadores, consultores, supervisores de obras, ingenieros municipales y operadores de plantas de tratamiento de aguas residuales, los instrumentos necesarios para incorporar en su trabajo las variables de diseño, construcción, operación, mantenimiento, monitoreo, manejo de lodos, reúso y sostenibilidad para que los sistemas tengan éxito a largo plazo. Salguero, Louis. 2010. Manual de diseño, construcción, operación, mantenimiento, monitoreo y sostenibilidad. EE.UU: Universidad Estatal de California. La introducción comienza con una presentación de la situación de las aguas residuales en Centroamérica, sus efectos en la salud y la contaminación. El segundo capítulo presenta los resultados del proyecto de monitoreo de varias lagunas de estabilización en Honduras, tal vez el proyecto de monitoreo más amplio de Centroamérica en el tema de tratamiento de aguas residuales, que provee conclusiones importantes sobre el funcionamiento, operación, mantenimiento y sostenibilidad de una de las tecnologías más apropiadas para las municipalidades. El tercer capítulo presenta el desarrollo y los parámetros del diseño de un filtro percolador en Guatemala. Silva Burga, Javier. 2004 . Evaluación Evaluación y rediseño del sistema de lagunas de estabilización de la universidad de Piura. Piura. Tesis profesional: Departamento de Ingeniería Civil de Piura. Piura . Esta tesis contiene la exposición de conceptos fundamentales referidos a la naturaleza del agua residual doméstica y a su tratamiento; la evaluación del sistema actual de las lagunas de estabilización de la Universidad de Piura y la determinación de los parámetros a ser utilizados en el rediseño. Rossi Luna, María Grazia. 2010. Oportunidades de mejoras ambientales por el tratamiento de aguas residuales en el Perú. P erú. FONAM: Fondo Nacional de Ambiente – Perú. En esta publicación se destacan las principales investigaciones hechas en el país en el tema de aguas residuales. Se han recopilado diferentes estudios realizados por instituciones públicas y privadas, de esta manera ha generado una importante referencia bibliográfica para el desarrollo del tema. 4

2.2. DEFINICIONES Y CARACTERÍSTICAS. 2.2.1. Agua residual. Las aguas residuales pueden definirse como el conjunto de aguas que lleva elementos extraños, bien por causas naturales, bien provocadas de forma directa o indirecta por la actividad humana, estando compuestas por una combinación de:  Líquidos de desagüe de viviendas, comercios, edificios de oficinas e instituciones.  Líquidos efluentes de establecimientos industriales.  Líquidos efluentes de instalaciones agrícolas y ganaderas.  Aguas subterráneas, superficiales y aguas aguas de lluvia que circulan por calles, espacios libres, tejados y azoteas de edificios que pueden ser admitidas y conducidas por las alcantarillas. En general las aguas residuales se clasifican así: (ARD): Son las provenientes de las  Aguas Residuales Domésticas (ARD): actividades domésticas de la vida diaria como lavado de ropa, baño, preparación de alimentos, limpieza, limpieza, etc. Estos desechos presentan un alto contenido de materia orgánica, detergentes y grasas. Su composición varía según los hábitos de la población que los genera. Esta agua tiene un contenido de sólidos inferior al 1%. (ALL): Son Son las originadas por el escurrimiento superficial de  Aguas Lluvias (ALL): las lluvias que fluyen desde los techos, calles, jardines y demás superficies del terreno. Los primeros flujos de ALL son generalmente muy contaminados debido al arrastre de basura y demás materiales acumulados en la superficie. La naturaleza de esta agua varía según su procedencia: zonas urbanas, rurales, semi-rurales y aún dentro de estas zonas se presentan enormes variaciones según el tipo de actividad o uso del suelo que se tenga.  Residuos Líquidos Industriales (RLI): (RLI): Son los provenientes de los diferentes procesos industriales. Su composición varía según el tipo de proceso industrial y aún para un mismo proceso industrial, se presentan características diferentes en industrias diferentes. diferentes. Los RLI pueden ser alcalinos o ácidos, tóxicos, coloreados, etc. Su composición refleja el tipo de materias primas utilizado dentro del proceso industrial. (ARA): Son las que provienen de la  Aguas Residuales Agrícolas (ARA): escorrentía superficial de las zonas agrícolas. Se caracterizan por la presencia de pesticidas, sales y un alto contenido de sólidos en suspensión. La descarga de esta agua es recibida directamente por los ríos o por los alcantarillados. 2.2.2. Principales características de las aguas residuales. Es importante conocer todas las características del agua residual, con ello se logra deducir de manera más rápida y práctica el tipo de tratamiento al cual se la puede someter. Cada agua residual es única en sus características, contenido y cantidad de contaminantes presentes, por lo cual, es importante los análisis personalizados donde se analiza a cada muestra como única en su especie. 5

2.2.2.1. Características físicas.  Temperatura. La temperatura es un parámetro de importancia en las aguas residuales, en la mayoría de las caracterizaciones se determina este parámetro, (UNOPS). La temperatura de las aguas residuales es mayor que la de las aguas no contaminadas, debido a la energía liberada en las reacciones bioquímicas, que se presentan en la degradación de la materia orgánica. Las descargas calientes son otra causa de este aumento de temperatura.  Turbidez. La turbiedad es una medida óptica de transmisión de la luz lu z en el agua del material sólido o coloidal suspendido en el agua, este ensayo es utilizado para indicar la calidad de los vertidos de aguas residuales con respecto a la materia suspendida, (Metcalf-Eddy, 1991).  Color. El color es un indicativo de la edad de las aguas residuales. El agua residual reciente suele ser gris; sin embargo, a medida que los compuestos orgánicos son descompuestos por las bacterias, el oxígeno disuelto en el agua residual se redu ce y el color cambia a negro. En esta condición, se dice que el agua residual es séptica, (Metcalf-Eddy, 1991).  Olor. El olor es debido a los gases producidos en la descomposición de la materia orgánica, sobre todo, a la presencia de ácido sulfhídrico y otras sustancias volátiles. El agua residual reciente tiene un olor peculiar algo desagradable, pero más tolerable que el del agua ag ua residual séptica, (Metcalf-Eddy, 1991).  Sólidos totales. Los sólidos totales presentes en el agua residual se clasifican según su tamaño o presentación en sólidos suspendidos y sólidos filtrables. Sólidos suspendidos: Son suspendidos: Son las partículas flotantes, como trozos de vegetales, animales, basuras, etc. Están otras que también son perceptibles a simple vista y tienen posibilidades de ser separadas del líquido por medios físicos sencillos. Dentro de los sólidos suspendidos se pueden distinguir los sólidos sedimentables, que se depositarán por gravedad en el fondo de los receptores. Estos sólidos sedimentables, son una medida aproximada de la cantidad de fango que se eliminará mediante sedimentación, (Metcalf-Eddy, 1991). Sólidos filtrables: Esta filtrables: Esta fracción se compone de sólidos coloidales y disueltos. La fracción coloidal consiste en partículas con un diámetro menores a 1 micra. Esta fracción no puede eliminarse por sedimentación. Los sólidos disueltos se componen de moléculas orgánicas, moléculas inorgánicas e iones que se encuentran disueltos en el agua. Por lo general, se requiere una coagulación seguida de sedimentación para eliminar estas partículas de la suspensión, (Metcalf-Eddy, 1991). 2.2.2.2. Características químicas. Las características químicas estarán dadas, principalmente, en función de los desechos que ingresan al agua servida. 6

Materia orgánica. La materia orgánica está compuesta en un 90% por carbohidratos, proteínas, grasas y aceites provenientes de excrementos y orina de seres humanos, restos de alimentos y detergentes. Estos contaminantes son biodegradables, es decir, pueden ser transformados en compuestos más simples por la acción de microorganismos naturales presentes en el agua, cuyo desarrollo se ve favorecido por las condiciones de temperatura y nutrientes de las aguas residuales domésticas, (Gutiérrez, 1994).  Materia inorgánica. Se incluyen en este grupo todos los l os sólidos de origen generalmente mineral, como son sales minerales, arcillas, lodos, arenas y gravas no biodegradables. En el siguiente cuadro se presenta la relación entre algunos constituyentes inorgánicos y el agua residual. 

Cuadro N° 01. 01. Relación entre algunos constituyentes inorgánicos con el agua residual.

Elemento

Relación con el agua residual

Hidrógeno (pH)

El intervalo de concentración idóneo para la existencia de la mayoría de la vida biológica es muy estrecho y crítico. El agua residual con una concentración adversa de ion hidrógeno es difícil de tratar por medios biológicos. Por lo general, el pH óptimo para el crecimiento de los organismos se encuentra entre 6.5 y 7.5.

Cloruros

Nitrógeno Fósforo Azufre

Proceden de la disolución de suelos y rocas que los contienen y que están en contacto con el agua, intrusión del agua salada (zonas costeras), agua residual doméstica, agrícola e industrial. Suministra información sobre el grado de concentración del agua residual. Nutriente esencial para el crecimiento de protistas y plantas. Básico para síntesis de proteínas. Incrementa la tendencia de proliferación de algas en el receptor. Íntimamente ligado, igual que el nitrógeno, al problema de la eutrofización. Requerido en la síntesis de las proteínas y liberado en su degradación.

Fuente: Metcalf-Eddy. 1991. Tratamiento y depuración de las aguas residuales.

Gases. Las aguas residuales contienen diversos gases con diferente concentración. Oxígeno disuelto: disuelto: Es el más importante y es un gas que va siendo consumido por la actividad química y biológica. La presencia de oxígeno disuelto en el agua residual evita la formación de olores desagradables. La cantidad de oxígeno disuelto depende de muchos factores, como temperatura, altitud, movimientos del curso receptor, actividad biológica, biol ógica, actividad química, etc. (Seoanez, 1995). Ácido sulfhídrico: sulfhídrico: Se forma por la descomposición de la materia orgánica que contiene azufre, o por la reducción de sulfitos y sulfatos minerales. Su presencia, 

7

que se manifiesta fundamentalmente por los olores que produce, es un indicativo de la evolución y estado de un agua residual, (Metcalf-Eddy, 1991). Anhídrido carbónico: carbónico: se produce en la fermentación de los compuestos orgánicos de las aguas residuales negras, (Seoanez, 1995). Metano: se Metano: se forma en la descomposición anaerobia de la l a materia orgánica por la reducción bacteriana del CO2, (Seoanez, 1995). Otros gases: gases: se producen además gases malolientes, como ácidos grasos volátiles y otros derivados del nitrógeno, (Seoanez, 1995). 2.2.2.3. Características biológicas. Estas características están definidas por la clase de microorganismos presentes en el agua, entre los cuales tenemos:  Bacterias, (Seoanez, 1995). Juegan un papel fundamental en la descomposición y estabilización de la materia orgánica. Pueden clasificarse en base a su metabolismo en: heterótrofas y autótrofas. Las bacterias autótrofas son aquellas que se nutren de compuestos inorgánicos, tomando la energía necesaria para sus biosíntesis a partir de la luz (bacterias fotosintéticas: familia Thiorhodaceae, Chlorobiaceae) o a partir de ciertas reacciones químicas (bacterias quimiosintéticas: Nitrobacter, Nitrosomonas, Hydrogenomonas, Thiotrix). Las bacterias heterótrofas constituyen el grupo grup o más importante, por su necesidad de compuestos orgánicos para el carbono celular. Las bacterias autótrofas y heterótrofas pueden dividirse, a su vez, en anaerobias, aerobias o facultativas, según su necesidad de oxígeno.  Bacterias anaerobias: anaerobias: son las que consumen oxígeno procedente de los sólidos orgánicos e inorgánicos y la presencia de oxígeno disuelto no les permite subsistir. Los procesos que provocan son anaerobios, caracterizados por la presencia de malos olores.  Bacterias aerobias: son aerobias: son aquellas que necesitan oxígeno procedente del agua para su alimento y respiración. El oxígeno disuelto que les sirve de sustento es el oxígeno libre (molecular) del agua; las descomposiciones y degradaciones que provocan sobre la materia orgánica son procesos aerobios, caracterizados por la ausencia de malos olores.  Bacterias facultativas: facultativas: algunas bacterias aerobias y anaerobias pueden llegar a adaptarse al medio opuesto, es decir, las aerobias a medio sin oxígeno disuelto y las anaerobias a aguas con oxígeno disuelto.  Bacterias coliformes: coliformes: bacterias que sirven como indicadores de contaminantes y patógenos. Son usualmente encontradas en el tracto intestinal de los seres humanos y otros animales de sangre caliente. Las bacterias coliformes incluyen los géneros Escherichia y Aerobacter.  Algas. En los estanques de estabilización, son un valioso elemento porque producen oxígeno a través del mecanismo de la fotosíntesis.

8

Las algas, al igual que sucede con otros microorganismos, requieren compuestos inorgánicos para reproducirse. A parte del anhídrido carbónico, los principales nutrientes necesarios son el nitrógeno y el fósforo. Las algas pueden presentar el inconveniente de reproducirse rápidamente, debido al enriquecimiento del agua (eutrofización) y crear grandes colonias flotantes originando problemas a las instalaciones y al equilibrio del sistema, (Metcalf-Eddy, 1991). Los tipos más importantes de algas de agua dulce son: verdes (Chlorophyta), verdes móviles (Volvocales euglenophyta), Verdiamarillas o marrón dorado (Chrysophyta) y verdiazules (Cyanophyta). 2.2.2.3.1. Demanda química de oxígeno (DQO). Es la cantidad de oxígeno requerida para oxidar químicamente los materiales orgánicos presentes en una muestra de agua. Esta oxidación degrada el material orgánico biodegradable y no biodegradable. 2.2.2.3.2. Demanda bioquímica de oxígeno (DBO). El parámetro de polución orgánica más utilizado y aplicable a las aguas residuales y superficiales es la DBO a los 5 días (DBO5). Supone esta determinación la medida del oxígeno disuelto utilizado por los microorganismos en la oxidación bioquímica de materia orgánica biodegradable, (Metcalf-Eddy, 1991). La medida de la DBO es importante en el tratamiento de aguas residuales, también para la gestión técnica de la calidad de agua porque se utiliza para determinar la cantidad aproximada de oxígeno que se requerirá para estabilizar biológicamente la materia orgánica. En el siguiente cuadro, se presentan datos típicos de los constituyentes encontrados en un agua residual doméstica. Cuadro N° 02. 02. Composición típica de un agua residual doméstica.

Componente Materia sólida, mg/l en suspensión inorgánica orgánica DBO5 a 20 °C, mg/l DQO, mg/l Nitrógeno, mg/l N, total Grasa, mg/l

Intervalo de concentraciones Alta

Media

Baja

1200 350 75 275 400 1000 85 150

720 220 55 165 220 500 40 100

350 100 20 80 110 250 20 50

Fuente: Metcalf-Eddy. 1991. Tratamiento y depuración de las aguas residuales.

2.3. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS. El proceso de autodepuración ocurre gracias a la presencia de diversos microorganismos como bacterias y algas, que descomponen los desechos, metabolizándolos y transformándolos transformándolos en sustancias simples tales como dióxido de carbono, nitrógeno, entre otros; además de ciertos microorganismos que absorben algunas sustancias inorgánicas. 9

Es por esto que, al arrojar sustancias extrañas a los cuerpos de agua, si estas se encuentran dentro de ciertas concentraciones límites, se inicia el proceso de autodepuración, este proceso se aplica a sustancias orgánicas como detergentes, fenoles, ciertas sustancias inorgánicas, entre otros. De lo contrario, si s i son vertidos que pasan las concentraciones límites para que el cuerpo de agua inicie el proceso de autodepuración natural, es necesario un tratamiento, (IDEA, 2001). El diseño eficiente y económico de una planta de tratamiento de aguas residuales requiere de un cuidadoso estudio basado en aspectos, tales como: el caudal (m3/seg), el uso final del producto final (agua tratada), el área disponible para la instalación, la viabilidad económica, características meteorológicas (clima, precipitación). En tal sentido, teniendo en mente que la solución tecnológica más adecuada es aquella que optimiza la eficiencia técnica en la forma más simple y menos costosa, costos a, la tecnología debe hacer uso de los recursos humanos y materiales disponibles en el país. Asimismo, cabe señalar que la selección de los procesos y/o el tipo de planta serán diferentes dependiendo de cada caso específico. es pecífico. Sin embargo, el proceso usual del tratamiento de aguas residuales domésticas puede dividirse en las siguientes etapas:  Pre-tratamiento.  Tratamiento primario o físico.  Tratamiento secundario o biológico.  Tratamiento terciario que normalmente implica una cloración. 2.3.1. Pre-tratamiento. Esta etapa no afecta a la materia orgánica contenida en el agua residual. Se pretende con el pre-tratamiento la eliminación de materias gruesas, cuerpos gruesos y arenosos cuya presencia en el efluente perturbaría el tratamiento total y el funcionamiento eficiente de las maquinas, equipos e instalaciones de la estación depuradora. En el pre-tratamiento se efectúa un desbaste (rejas) para la eliminación de las sustancias de tamaño excesivo y un tamizado para eliminar las partículas en suspensión. Un desarenado, para eliminar las arenas y sustancias sólidas densas en suspensión y un desengrasado para eliminar los aceites presentes en el agua residual así como elementos flotantes. El tratamiento preliminar o pre-tratamiento, es un proceso que se sitúa en cabecera y tiene como objetivo eliminar, de las aguas residuales, todos aquellos elementos de tamaño considerable que por su acción mecánica pueden afectar al funcionamiento del sistema depurador, así como las arenas y elementos minerales que puedan originar sedimentación a lo largo de las conducciones. Los pre-tratamientos para aguas residuales domésticas más frecuentes son:  Desbaste (rejas).  Desarenado.  Desaceitado y Desengrasado. 2.3.1.1. Desbaste. El desbaste mediante rejas es una operación sencilla pero llamativa, ya que en ella, se retienen los sólidos de gran tamaño. Estos sólidos son una verdadera 10

muestra de la actividad que se ha realizado en la población unas horas antes, pues en su mayoría, proceden de los restos que se arrojan por los inodoros y los fregaderos urbanos. Así, encontramos desde restos de comida hasta pelos, plásticos, trozos de cristales, etc. (IDEA, 2001). En el canal de entrada del agua a una planta de tratamiento t ratamiento es habitual encontrar una reja, constituida por barras paralelas que forman un ángulo de 30° a 80° respecto a la superficie del agua, agu a, aunque también las hay horizontales y verticales. vert icales. En esta reja quedarán retenidos todos aquellos cuerpos voluminosos, flotantes y en suspensión, arrastrados por el agua y cuyas dimensiones superen la luz de paso de la reja. Así mismo, el canal de rejas se debe proyectar de forma que se evite la acumulación y sedimentación de arenas y otros materiales pesados. Para ello se recomiendan velocidades superiores a 0.4 m/s, (IDEA, ( IDEA, 2001). Luego de las rejillas se pueden colocar tamices, con aberturas menores para remover un porcentaje más alto de sólidos, con el fin de evitar atascamiento de tuberías, filtros biológicos, con una abertura máxima de 2.5 mm. 2.3.1.2. Desarenado. El objetivo de esta operación es eliminar todas aquellas partículas de granulometría superior a 200 micras, con el fin de evitar que se produzcan sedimentos en los canales y conducciones, para proteger las bombas y otros aparatos contra la abrasión, para evitar también sobrecargas en las fases de tratamiento siguiente. Los desarenadores se diseñan para eliminar partículas de arenas de tamaño superior a 0,200 mm y peso específico medio 2,65 g/ml. Si el peso específico de la arena es bastante menor de 2,65 g/ml, deben usarse velocidades de sedimentación inferiores a las anteriores, (CEPIS. 1976). En el tratamiento de aguas residuales se catalogan como arenas aquellas sustancias sólidas densas formadas por gravas, arenas, cenizas y otros materiales (diámetro >2.2 mm y peso específico >1.5 g/ml). La densidad media de este tipo de materiales se encuentra en torno a 1600 kg/m3. El tipo de desarenador, según el procedimiento utilizado en la separación, más común es el de flujo horizontal, que realiza una separación natural por decantación. Este tipo de desarenador se verá ver á de una manera más detallada en el capítulo siguiente. 2.3.1.3. Desengrasado. El objetivo en este paso es eliminar grasas, aceites, espumas y demás materiales flotantes más ligeros que el agua, que podrían distorsionar los procesos de tratamiento posteriores. El desaceitado o desengrasado consiste en una separación sólido-líquido. En ambos casos se eliminan mediante insuflación de aire, para desemulsionar las grasas y mejorar la flotabilidad, (CEPIS. 1976). Si se hacen desengrasado y desarenado junto en un mismo recinto, es necesario crear una zona de tranquilización donde las grasas flotan y se acumulan en la superficie, evacuándose por vertedero o por barrido superficial, luego las arenas sedimentan en el fondo y son eliminadas. 11

2.3.2. Tratamiento primario. El principal objetivo del tratamiento primario es remover aquellos contaminantes co ntaminantes que pueden sedimentarse, como los sólidos sedimentables y algunos sólidos suspendidos, o aquellos que pueden flotar como las grasas. 2.3.2.1. Sedimentación primaria. La mayor parte de las sustancias en suspensión y disolución en las aguas residuales no pueden retenerse, por razón de su finura o densidad, en las rejas y desarenadores. Por ello se recurre a la sedimentación (también llamada decantación) que es la separación de un sólido del seno de un líquido por efecto de la gravedad. La decantación se produce reduciendo la velocidad de circulación de las aguas residuales, con lo que el régimen de circulación se vuelve, cada vez, menos turbulento y las partículas en suspensión se van depositando en el fondo del sedimentador, (CEPIS. 1976). Se realiza en tanques rectangulares o cilíndricos donde se remueve aproximadamente el 65% de los sólidos suspendidos y el 35% de la DBO presente en las aguas residuales. Los lodos producidos están conformados por partículas orgánicas. Los lodos de un sedimentador primario son diferentes a los lodos de un desarenador los cuales son de tipo inorgánico. Las grasas y espumas que se forman sobre la superficie del sedimentador primario son removidas por medio de rastrillos que ejecutan un barrido superficial continuo. Los lodos que son sedimentados en un sedimentador primario se llaman lodos primarios, los cuales se recogen del fondo con rastrillos para luego ser sometidos a una digestión. 2.3.2.2. Tanques de imhoff. Se utiliza con el fin de efectuar simultáneamente una sedimentación y una digestión anaeróbica. Utilizado para el tratamiento primario en combinación con otro tratamiento secundario. Consta de 2 cámaras: la superior o cámara de sedimentación, por la que pasan las aguas negras a una velocidad muy reducida, permitiendo el asentamiento de la materia en suspensión; y la cámara inferior o de digestión, en la cual se desarrolla la digestión anaerobia de la materia sedimentada, (Metcalf-Eddy, 1991). El fondo de la cámara de sedimentación está conformado por dos losas inclinadas que en su parte más baja se traslapan, dejando un espacio a través del cual los sólidos asentados pasan a la cámara inferior, aislando así las condiciones sépticas y malos olores provenientes de la digestión de lodos y evitando el contacto con las aguas negras que pasan por la cámara de sedimentación. Los lodos acumulados en el digestor se extraen periódicamente y se conduce a lechos de secado, en donde el contenido de humedad se reduce por infiltración, después de lo cual se retiran y se disponen de ellos enterrándolos o pueden ser utilizados para mejoramiento de los suelos.

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Imagen N° 01. Esquema del tanque tanque imhoff.

Fuente: Wikipedia. Fuente: Wikipedia.

2.3.3. Tratamiento secundario. El tratamiento secundario tiene como objetivo la eliminación de la materia orgánica biodegradable no sedimentable (materia orgánica finamente dividida y disuelta en el agua residual), junto a otros varios contaminantes. Básicamente, consiste en provocar el crecimiento de microorganismos que asimilan la materia orgánica, los cuales se reproducen y originan nuevos microorganismos microorganismo s insolubles que después son separados del flujo tratado como un fango destinado a una digestión definitiva o a la reutilización como enmienda del terreno. De hecho, se trata de una aplicación controlada de los sistemas naturales de autodepuración de las aguas, por lo que a este tipo de tratamiento se le llama tratamiento biológico, (IDEA, 2001). Un tratamiento secundario remueve aproximadamente un 85% de la DBO y los sólidos suspendidos aunque no remueve cantidades significativas de nitrógeno y fósforo, metales pesados y bacterias patógenas. En el tratamiento secundario de tipo biológico, la materia orgánica es utilizada como alimento de los microorganismos tales como hongos, bacterias, protozoos, rotíferos, etc. de tal manera que ésta es transformada en CO 2, H2O y un nuevo material celular. Además de los microorganismos y materia orgánica es necesario hablar de oxígeno biodegradable o DBO, también de ciertas condiciones favorables como el pH, entre otros. 2.3.3.1. Lodos activados. Los lodos activados es un proceso de tratamiento por el cual, el agua residual y el lodo biológico (microorganismos) son mezclados y aireados en un tanque denominado aireador. Los flóculos biológicos formados en este proceso se sedimentan en un tanque sedimentador, de donde son recirculados nuevamente al tanque aireador o de aireación. En el proceso de lodos activados, los 13

microorganismos son completamente mezclados con la materia orgánica en el agua residual de manera que ésta les sirve de alimento para su producción. Es importante indicar que la mezcla o agitación se efectúa por medios mecánicos (aireadores superficiales, sopladores, etc.) los cuales tiene doble función: producir una mezcla completa y agregar oxígeno al medio para que el proceso se desarrolle. La representación esquemática del proceso se muestra en la figura mostrada a continuación. Imagen N° 02. Representación 02. Representación esquemática del proceso de lodos activados.


2.3.3.2. Lagunas de estabilización. También llamadas estanques de estabilización, son grandes embalses donde la carga orgánica del afluente es depurada por la acción de micro-algas y bacterias saprófitas, principalmente. Para la disposición apropiada de aguas residuales, su tratamiento mediante lagunas de estabilización, constituye un sistema natural, que ofrece costos mínimos de operación, por lo cual es reconocido como el más adecuado para las condiciones económicas de poblaciones de bajos recursos financieros. El proceso se convierte en una solución de costo mínimo al problema de salud humana. Este tipo de tratamiento constituye también una buena solución para pequeñas comunidades de clima cálido o templado (la temperatura tiene una notable influencia sobre la cinética del proceso).

14

Imagen N° 03. Sistema de tratamiento por lagunas de estabilización.


2.3.3.3. Lecho de lodos (UASB). Son reactores anaerobios denominados UASB (Upflow Anaerobis Sludge Blanket o Manto de Fango de Flujo Ascendente), (IDEA, ( IDEA, 2001). En el interior de estos reactores se favorece la formación de flóculos o agregados de bacterias; al realizarse la alimentación del afluente por la parte inferior, se generan gases (principalmente CO2 y metano). Tanto el gas libre como las partículas a las que se ha adherido el gas, ascienden hacia la parte superior del reactor donde se produce la liberación de este gas adherido, al entrar en contacto con unos deflectores (desgasificadores). Las partículas desgasificadas suelen volver a caer y el gas se captura en una bóveda de recogida r ecogida de gases instalada en la parte superior del reactor. Es decir, permanentemente tenemos un flujo ascendente y otro descendente de agregados bacterianos, aunque no hay una distribución homogénea de los mismos, ya que su concentración es tanto mayor cuando más próximos están a la base del reactor. El tiempo de contacto del reactor UASB es de 4 a 12 horas, permitiendo una reducción aproximada del 75 al 85% en la DQO.

15

Imagen N° 04. 04. Esquema del sistema UASB.

Fuente: Wikipedia Fuente: Wikipedia

2.3.4. Tratamientos terciarios. Cuando los efluentes de una planta de tratamiento de aguas residuales de tipo secundario no cumplen con ciertos niveles de calidad se hace entonces necesario un tratamiento terciario o avanzado. Los objetivos del tratamiento terciario son eliminar la carga orgánica remanente de un tratamiento secundario, s ecundario, desinfectarla para eliminar microorganismos patógenos, eliminar color y olor indeseables, remover detergentes, fosfatos y nitratos residuales, que ocasionan espuma y eutrofización respectivamente. Esta depuración puede realizarse también por medio de lagunado. l agunado. El fundamento de este sistema no es más que utilizar el poder depurador de las bacterias presentes en el agua residual, las cuales permiten eliminar la materia en suspensión o disuelta y aquellos compuestos biodegradables como es la materia nitrogenada y carbonada. La cloración también es parte del tratamiento terciario o avanzado que se emplea para lograr un agua más pura. 2.3.5. Tratamiento de residuos obtenidos de la depuración de las aguas residuales. Las diferentes operaciones de depuración de un agua residual generan una serie de residuos que pueden clasificarse en dos grupos, (IDEA, 2001).  Sólidos gruesos, que gruesos, que normalmente se obtienen en los pre-tratamientos y que, por lo general, o bien son incinerados o bien se depositan en vertederos.  Lodos, que Lodos, que se generan tanto en los tratamientos primarios como en los secundarios. Los lodos se someterán a uno u otro tratamiento según sea su origen y su carga contaminante o tóxica. Estos tratamientos intentan reducir el volumen de estos fangos (mediante deshidratación) y contemplan la posibilidad de, o bien 16

recuperar algún componente, o bien acondicionarlos para su reutilización (por ejemplo: en agricultura). 2.3.5.1. Sistemas de eliminación o reutilización del fango. Los fangos de las depuradoras, una vez sometidos a todos o algunos de los tratamientos, se envían a un destino final que puede consistir en:  Eliminación de fango, Consiste en la incineración o bien en la deposición en vertederos especiales. En ambos casos, se produce una pérdida económica importante y es inevitable un fuerte impacto medioambiental. fango, Minimiza los efectos negativos económicos y  Reutilización del fango, Minimiza ambientales de la eliminación. Los objetivos fundamentales de la reutilización son aprovechar los fangos como fuente de energía y aprovechar los componentes de los mismos. Esta reutilización del fango, para que sea de utilidad ut ilidad agrícola, debe tener un efecto fertilizante y/o de enmienda y correctivo del suelo (facilitar el transporte de nutrientes; incrementar la retención de agua). Imagen N° 05. 05. Secuencia completa de tratamientos de aguas residuales domésticas.


2.4. TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES MEDIANTE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. 2.4.1. Concepto de laguna de estabilización. Una laguna de estabilización de aguas residuales es una estructura simple para embalsar agua, de poca profundidad de 1 a 4 m y con períodos de retención de magnitud considerable (de uno a cuarenta días). Cuando las aguas residuales son descargadas en lagunas de estabilización, se realiza en las mismas, en forma espontánea, un proceso conocido con el nombre de autodepuración o estabilización natural, en el que ocurren fenómenos de tipo físico, químico y biológico. Este proceso se lleva a cabo en casi todas las aguas con alto contenido de materia orgánica putrescible o biodegradable. 17

La demanda bioquímica de oxígeno (DBO) de las aguas descargadas en una laguna de estabilización y del efluente de las mismas, es el parámetro que más se ha utilizado para evaluar las condiciones de trabajo de las lagunas de estabilización y su comportamiento. La estabilización de la materia orgánica se lleva a cabo a través de la acción de organismos aerobios cuando hay oxígeno disuelto en el agua, y de organismos anaerobios cuando no hay oxígeno disuelto en la misma. Los factores que intervienen en el proceso de las lagunas de estabilización son:  Físicos: Temperatura, Físicos: Temperatura, insolación, infiltración, evaporación, precipitación pluvial y vientos.  Químicos: Químicos: Demanda bioquímica de oxígeno, pH, nutrientes, contaminantes resistentes.  Biológicos: Algas Biológicos: Algas y bacterias. 2.4.2. Objetivos de las lagunas de estabilización. Las lagunas de estabilización se construyen con los siguientes objetivos, (Sáenz, 1985). epidemiológica, a través de la disminución de organismos  Protección epidemiológica, patógenos presentes en las aguas residuales y dificultando la transmisión de los mismos.  Protección ecológica, a ecológica, a través de la disminución de la carga orgánica (DBO) de las aguas residuales, lográndose de esta manera que el nivel de oxígeno disuelto en los cuerpos receptores se vea menos comprometido, con el consiguiente beneficio para su reúso.  Reúso directo del agua servida tratada en la agricultura, agricultura , así como en piscicultura, evitando los riesgos e inconvenientes del reúso de aguas servidas crudas. 2.4.3. Ventajas y desventajas. 2.4.3.1. Ventajas.  Presenta alta eficiencia.  Gastos de operación y mantenimiento bajos.  Gran capacidad para recibir sobrecarga.  Simplicidad de operación.  No requiere equipo mecánico. 2.4.3.2. Desventajas.  Requiere grandes extensiones.  Puede ocasionar problemas de olores (generalmente las lagunas anaerobias).  Puede producir vectores.  En épocas de frío disminuye su eficiencia.  Si el precio del terreno es alto puede salir costosa.

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2.4.4. Clasificación. 2.4.4.1. De acuerdo al proceso biológico desarrollado: Lagunas aerobias: Predominan los procesos aerobios (presencia de oxígeno). Se basan en el aporte de oxígeno a partir del crecimiento de foto-sintetizadores y permiten obtener efluentes de baja DBO soluble pero de alto contenido de algas, las que debieran ser cosechadas a fin de controlar los cuerpos receptores. La profundidad debe ser tal que no se alcancen a producir regiones sin oxígeno, sobre todo teniendo presente que la turbiedad impide el paso de la luz solar; se suelen encontrar profundidades de 30 a 50 centímetros y tiempos de retención hidráulicos (es decir, volumen de la laguna dividido por caudal medio tratado) de 4 a 6 días de modo que el terreno requerido para esta tecnología puede ser intolerablemente grande. Permiten reducciones del 80 al 95% de la DBO5. La tasa de carga de este tipo de lagunas cae en el rango de 85 a 170 kg de DBO5/ha-día. Lagunas anaerobias: Predominan los procesos de fermentación anaerobia. Las bacterias anaerobias no requieren oxígeno para reducir la materia orgánica, el proceso es más sensible a condiciones ambientales, produce olores desagradables, es largo y la estabilización no es total, (Metcalf-Eddy, 1991) Las lagunas anaerobias suelen recibir cargas de 225 a 600 kg de DBO 5/ha-día con tiempo de retención hidráulico de 20 a 50 días. Rendimientos en la reducción de la DBO5 del 50 a 85%. La profundidad profu ndidad puede ser entre 2.5 y 5 m, m , (IDEA, 2001) Lagunas facultativas: Laguna o estanque de tratamiento con una sección s ección superior aerobia y una inferior anaerobia de modo tal que los procesos biológicos aerobios y anaerobios se produzcan en forma simultánea. En el estrato superior de una laguna facultativa primaria existe una simbiosis entre algas y bacterias, en presencia de oxígeno; en los estratos inferiores se produce una biodegradación anaerobia de los sólidos sedimentables. La carga aceptable para estas lagunas cae entre 85 y 170 kg de DBO 5/ha-día. Se recomienda eficiencias entre el 70 y 90%. El tiempo de retención hidráulico cae en el rango de 5 a 30 días y la profundidad de operación debe estar entre 1.2 a 2.5 m; por otra parte, se debe garantizar que el fluido utilice todo el volumen de la laguna, evitando corto circuitos y/o regiones muertas, (CEPIS, 1998). Lagunas de aeración: Este tipo de lagunas se desarrolló a partir de los estanques de estabilización facultativos en los que solo se tuvo que instalar aireadores de superficie para eliminar los olores que se producían al estar sometidos a sobrecargas orgánicas, (CEPIS, 1998). 2.4.4.2. De acuerdo al lugar que ocupan; con relación a otros procesos: Lagunas primarias: reciben primarias: reciben aguas residuales crudas.

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Lagunas secundarias: reciben efluentes de otros procesos de tratamiento. Lagunas de acabado: lagunas de mayor grado que las secundarias. También llamadas estanques de estabilización de baja carga, son lagunas terciarias diseñadas para mejorar la calidad de los efluentes de tratamientos secundarios y la nitrificación estacional. 2.4.4.3. De acuerdo a la disposición de las unidades: Lagunas en serie: serie: permite una mejora importante en la calidad bacteriológica del efluente. Lagunas en paralelo: no paralelo: no mejora la calidad del efluente, pero en cambio, ofrece muchas ventajas desde el punto de vista constructivo y operativo. En contar con por lo menos un sistema en paralelo para sobrecargar una mientras se lleva a cabo la limpieza o mantenimiento de la otra. 2.4.5. Funcionamiento de las lagunas. El funcionamiento de las lagunas está gobernado por diferentes factores, entre los cuales tenemos: agua: necesaria para el desarrollo  Penetración de la luz solar en el agua: necesaria de condiciones aerobias, (Barnes, 1967).  La profundidad del estanque: los estanque: los muy profundos limitan el alcance de los rayos solares sólo a las capas superiores y los estanques poco profundos son favorables a la aparición de diversos tipos de plantas que podrían limitar el paso de los rayos. zona: que podrían alterar el  Precipitación y evaporación en la zona: funcionamiento debido a las variaciones de volumen.  Permeabilidad del suelo: por suelo: por la cantidad de caudal que se filtra en el fondo y costados de la laguna. Vientos: mejoran el funcionamiento cuando son moderados, por la  Vientos: acción mezcladora que producen.  Naturaleza y fructificación de las algas: algas: ya que consumen anhídrido carbónico y en condiciones climáticas adecuadas liberan oxígeno durante el día, (Metcalf-Eddy, 1991). 2.4.5.1. Mecanismos de funcionamiento. Yánez, ha esquematizado el funcionamiento de las lagunas en procesos: Proceso aerobio: Este proceso se caracteriza porque la descomposición de la materia orgánica se lleva a cabo en presencia de oxígeno, produciéndose compuestos inorgánicos que sirven de nutrientes a las algas, las cuales a su vez producen más oxígeno que facilita la actividad de las bacterias aerobias. El proceso de desdoblamiento de la materia orgánica se lleva a cabo con intervención de enzimas producidas por las bacterias en sus procesos vitales. A su vez, las algas logran sintetizar materia orgánica que se incorpora incorpora a su propio protoplasma. Este proceso que se lleva a cabo en presencia de la luz solar recibe el nombre de fotosíntesis. En el mismo se desprende oxígeno (que es aprovechado por las bacterias aerobias para satisfacer la DBO). 20

Proceso anaerobio: El tratamiento anaerobio supone la descomposición de la materia orgánica y/o inorgánica en ausencia de oxígeno molecular. Las reacciones anaerobias son más lentas y los productos de las mismas originan malos olores. Los microorganismos causantes de la descomposición de la materia orgánica se dividen frecuentemente en dos grupos: El primer grupo, grupo, hidroliza y fermenta compuestos orgánicos complejos a ácidos simples, de los cuales los más corrientes son el ácido acético y el ácido propiónico. Este grupo de microorganismos se compone de bacterias facultativas y anaerobias colectivamente denominadas bacterias formadoras de ácidos. El segundo grupo, grupo, convierte los ácidos orgánicos formados por el primer grupo en gas metano y anhídrido carbónico, las bacterias responsables de esta conversión son anaerobias estrictas y se les conoce como bacterias formadoras de metano. Las bacterias más importantes de este grupo tienen tasas de crecimiento muy lentas y por ello su metabolismo se considera como limitante del tratamiento anaerobio de un residuo orgánico.

2.5. METODOLOGÍA DE DISEÑO EN EL SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. 2.5.1. Sistema de Pre-tratamiento y medición de caudales. En un sistema de tratamiento de aguas residuales a través de lagunas de estabilización, el pre-tratamiento sirve para lo siguiente: Remover los sólidos grandes (gruesos) que flotan o están suspendidos. Estos sólidos gruesos consisten principalmente en papel, plásticos, trapos, tela y otros desechos sólidos que pueden entrar al alcantarillado. Dependiendo de la abertura de las barras en una rejilla, los sólidos gruesos también pueden consistir de excretas humanas. Remover los sólidos inorgánicos pesados, los que se llaman sólidos arenosos, que han entrado al alcantarillado. Estos sólidos entran al alcantarillado por las conexiones de la tubería y los pozos de inspección, consisten principalmente de arena y otros sólidos que tienen una gravedad específica alrededor 2.5 kg/m 3 Los sólidos flotantes y gruesos pueden causar problemas nocivos en la operación de las lagunas: ellos ayudan a la formación de nata que puede producir malos olores, sirven como un foco para la reproducción de insectos y producen condiciones desagradables a la vista, a continuación una foto de lo antes mencionado.

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Imagen N° 06. Solidos 06. Solidos flotantes y gruesos dentro de la laguna.

Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domésticas en Centroamérica.

2.5.1.1. Proceso de pre-tratamiento. Desbaste (rejillas). Para la separación de sólidos gruesos se utilizan rejillas ubicadas transversalmente al flujo. Al pasar el agua, el material grueso queda retenido en el enrejado. El material debe ser retirado manualmente y enterrado diariamente; ya que pueden dañar u obstruir las tuberías, interfiriendo en los procesos de tratamiento. La cantidad de desperdicios sólidos retenidos por las rejas varía según la naturaleza de las aguas negras y el tamaño de las aberturas de la reja. Los desperdicios retenidos contienen de 75 a 90% de humedad y están formados por trapos, papel, trozos de caucho, residuos de alimentos y otros productos expuestos a la putrefacción, por lo que se requiere su rápida eliminación, a través t ravés de procesos como enterramiento, incineración o digestión. Normas para el diseño de rejillas. El siguiente cuadro muestra las normas de diseño recomendadas y los detalles para rejillas en sistemas de lagunas. 

Cuadro N° 03. Normas de diseño para rejillas manuales.

Parámetro Forma de barra Ancho de barra Espesor de barra Espaciamiento (abertura) entre bañas

Norma recomendada Rectangular No se debe utilizar barras corrugadas de construcción 5 - 15 mm 25 - 40 mm 25 - 50 mm 50 mm recomendado para que las heces humanas pasen por las barras

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Inclinación con la horizontal Plataforma de drenaje Canaleta de desvío (By-pass) Material de construcción de barras y plataforma de drenaje Velocidad de aproximación aproximación Tiempo de retención en canal de aproximación Largo de canal de aproximación Velocidad a través de las barras Pérdida de carga máxima Cantidades de material retenido Disposición final de residuos

45 - 60° Suficiente para el almacenamiento temporal del material retenido en condiciones sanitarias Suficiente para desviar desviar el caudal máximo durante una emergencia Acero inoxidable o galvanizado; aluminio 0.45 m/s 3 seg

≥ ≥ 1.35 m

≤ 0.6 m/s para caudal promedio ≤ 0.9 m/s para caudal máximo 0.15 m 0.008 - 0.038 m 3/1.000 m3 Solución técnica utilizando métodos sanitarios

Fuente: Reynolds Fuente: Reynolds y Richards. 1996 y viceministerio de vivienda y construcción. 1997.



ANOTACIONES. La rejilla debe tener barras rectangulares con anchos de 5 a 15 mm y espesores de 25 a 40 mm. Se recomienda una abertura entre las barras de 50 mm para que la mayoría de las heces humanas pasen pas en por la rejilla sin ser retenidas. Imagen N° 07. Caudal 07. Caudal interrumpido por causa de material atrapado en la rejilla.

Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domésticas en Centroamérica. 

La inclinación con la horizontal de la rejilla varía entre 45 y 60° para que se remueva el material retenido fácilmente con un rastrillo.

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Imagen N° 08. Detalle 08. Detalle inclinación de una rejilla con plataforma de drenaje. d renaje.


Las Rejilla debe tener una plataforma de drenaje para poder drenar dr enar los sólidos gruesos retenidos, estos tienen una humedad de aproximadamente 80% antes de disponerlos en una manera sanitaria (Mendoça. 2000,21). Imagen N° 09. Detalle 09. Detalle de una rejilla de metal con plataforma de drenaje.


El canal de aproximación antes de la rejilla debe tener un u n canal de desvío en el caso de una emergencia; cuando el operador no está disponible para limpiar la rejilla.

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Imagen N° 10. Detalle 10. Detalle de canaleta de desvío (By-pass)


El material de construcción de las barras y la plataforma de drenaje debe ser resistente a la corrosión. Se deberá utilizar acero inoxidable, acero galvanizado o aluminio en su construcción. Imagen N° 11. Detalle 11. Detalle de rejillas hechas con barras de acero de refuerzo.


Dimensionamiento de rejillas y el canal de aproximación. Se dimensiona la rejilla y el canal de aproximación antes de la rejilla con la siguiente ecuación adaptada de Mara (1976): 



Dimensionamiento de canal de aproximación.

 Donde:

=

 ⋅ +  . .  

(1)

acanal

= Ancho de canal canal de aproximación, aproximación, m. Qmax = Caudal máximo, m3/s. 0.6 = Velocidad máxima a través de las barras, m/s. Pmax = Profundidad máxima de agua en el canal cuando Q = Qmax. Qmax.

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ab = Ancho de barras, mm. eb = Espaciamiento (abertura) entre barras, mm.

Nota: La profundidad máxima (Pmax) (Pmax),, es determinada durante el diseño del desarenador, que se realizará posteriormente. Velocidad en el canal de aproximación. Se calcula la velocidad en el canal de aproximación con la siguiente ecuación: 

= v =

.



(2)

Donde: v = Velocidad = Velocidad en el canal de aproximación, m/s.

Nota: La ecuación (2) asume (2) asume que la velocidad máxima a través tra vés de la rejilla es 0.6 m/s; por lo tanto, la velocidad calculada, v (velocidad en el canal de aproximación) debe ser cerca de 0.45 m/s si se utiliza dimensiones de ab y eb típicas detalladas en las anotaciones anteriores. 

Se calculan las pérdidas de carga a través de la rejilla con la siguiente ecuación (Metcalf & Eddy, 1991):

  . ⋅ −  =

(3)

Donde:

hf = Pérdida de carga, m. Velocidad a través de la rejilla, rejilla, m/s. v R R = Velocidad Velocidad en el canal canal de aproximación, m/s. m/s. v a = Velocidad g = Aceleración de gravedad, m/s2.

Nota: Se aplica la ecuación (3) solamente (3) solamente cuando la rejilla está limpia (Metcalf & Eddy, 1991). ANOTACIÓN. Los canales de aproximación deben tener un tiempo de retención hidráulica mínimo de 3 segundos y un largo mínimo de 1.35 metros para asegurar una velocidad uniforme a través de las barras. Si el tiempo de retención hidráulica y el largo son menos, es muy probable que el canal tenga turbulencia por las barras como se ve en las siguientes figuras:

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Imagen N° 12. 12. El canal a la izquierda tiene demasiada turbulencia para tener una velocidad uniforme. El canal a la derecha tiene suficiente largo para asegurar una velocidad uniforme sin turbulencia. turbulencia.


Disposición final de los sólidos gruesos en las rejillas. rej illas. Sin duda los desechos gruesos están muy contaminados con patógenos, estos son excesivamente nocivos con malos olores y malas apariencias. Deben ser enterrados diariamente con el mínimo de manejo por el operador de la instalación. El diseño de la instalación de pre-tratamiento debe incluir un área reservada cerca de la rejilla, donde el operador pueda enterrar los sólidos gruesos. 

Imagen N° 13. Área 13. Área reservada para enterrar los sólidos arenosos y gruesos tan pronto como los saque con el mínimo de manejo.


27

Desarenado. El tipo de desarenador, según el procedimiento utilizado en la separación, más común es el de flujo horizontal, que realiza una separación natural por decantación. Los desarenadores de flujo horizontal son canales rectangulares donde se mantiene una velocidad controlada del agua residual, de forma que las arenas sedimentan y los sólidos orgánicos pasan a las siguientes unidades de tratamiento. El parámetro principal de diseño es la velocidad horizontal del flujo a través de la unidad. Generalmente una velocidad de 0.3 m/s permite la sedimentación de partículas de 0.2 mm y mayores. El tiempo de retención varía de 20 segundos a 1 minuto. El ancho mínimo recomendable para estas unidades es de 0.6 m. Debe de proveerse un espacio dentro de la cámara para la acumulación y almacenamiento de las arenas.  Normas para el diseño de desarenadores. En el siguiente cuadro se presenta un resumen de las normas de diseño recomendadas para desarenadores horizontales. Cuadro N° 04. Normas 04. Normas de diseño recomendadas para desarenadores horizontales.

Parámetro Velocidad horizontal Velocidad de sedimentación sedimentación Forma de la sección transversal Tiempo de retención hidráulica

Largo de canal Sección de control de velocidad Carga en el canal aguas debajo de la canaleta parshall para asegurar flujo libre Número de canales

Norma Recomendada

VVa ≥ 0.3 m/s in 0.80 Va =

0.02 m/s (partículas de 0.2 mm) Rectangular (con un resalto entre entre la cota del desarenador y la de la canaleta parshall) ≤ 60 s para ≥ 45 s para = 0.3 m/s = 0.3 45 ≤ L ≤ 60 13.5 m ≤ L ≤ 18 Canaleta parshall prefabricada con flujo libre ≤ 60% de la carga en el desarenador

VVa in Va

VV in a Cv VC in v

Dos en paralelo, cada uno con drenaje (Uno en operación y otro para limpieza)

Fuente: Fuente: Marais y van Haandel, 1996: Reynolds y Richards. 1996; y Viceministerio de Vivienda y Construcción, 1997.

ANOTACIÓN. La manera más apropiada de remover los sólidos arenosos y gruesos es por medio de rejillas y desarenadores horizontales, con el nivel de agua y la velocidad en los 28

canales controlados por una canaleta parshall prefabricada; la canaleta parshall también sirve como el medidor de caudales. Imagen N° 14. 14. Muestran una instalación típica de una rejilla, un desarenador horizontal con dos cámaras y una canaleta parshall prefabricada.

Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domésticas en Centroamérica .

2.5.1.2. Dimensionamiento de canaletas parshall para medición de caudales. Imagen N° 15. Una 15. Una canaleta parshall al extremo de un desarenador rectangular.


29

La ecuación del caudal para una canaleta parshall se define como la siguiente: (Marais y Van Haandel, 1996) (4) Q = 2.27 = 2.27 W (Ha ) 1.5 Donde: Q = Caudal, m3/s W = Ancho de garganta de medidor parshall, m Ha = Profundidad de agua (carga), punto A (Figura N° 15) medida desde la base

de la canaleta parshall, m.

La carga aguas arriba de la canaleta parshall en el canal del desarenador se define como (Gloyna, 1971): H = 1.1 Ha (5) Donde: H = La carga aguas arriba de canaleta parshall en el canal del desarenador

(Figura N° 15) medida con referencia a la base de canaleta parshall, m.

Combinando las ecuaciones (4) y (4) y (5) se (5) se obtiene la siguiente relación: Q = 2.27 W

..

(6)

Al reacomodar la ecuación (5) ecuación (5) y y (6) (6) se obtiene la siguiente relación para la carga en el canal del desarenador:

..⋅⋅.

H =

(7)

Para el caudal máximo, Qmax, la ecuación (7) ecuación (7) resulta resulta en:

.   Qmax = 2.27 W  . 

(8)

Donde: Hmax = La carga máxima en el canal del desarenador cuando Q = Qmax .

(8) se obtiene la siguiente relación para la carga Reacomodando la ecuación (8) máxima en el desarenador:

.   .   Hmax =  .  

(9)

Nota: Las Nota: Las ecuaciones de (4) de (4) a (9) asumen (9) asumen que el flujo a través de la canaleta parshall es libre.

Para que exista la condición de flujo libre, la carga aguas abajo de la canaleta parshall ( Hb en la Figura N°15) tiene que ser igual o menor de 60% de la carga aguas arriba del canal del desarenador, medida con referencia a la base de la canaleta parshall ( Ha en la Figura N°15). Para satisfacer esta condición, se diseña la cota del canal aguas abajo siguiendo la proyección del fondo de la garganta ( W en la Figura N°15) de la canaleta parshall hasta una longitud mínima de 1 m aguas abajo.

30

Los límites de caudales para anchos de garganta diferentes se presenten en el siguiente cuadro: Cuadro N° 05. Rangos 05. Rangos de caudales para canaletas parshall con flujo libre.

Ancho de garganta, W m 0.076 0.152 0.229 0.305

Qmin

Qmax

m 3 /s

m 3 /día

m 3 /s

m 3 /día

0.0008 0.0015 0.0025 0.0031

69 130 216 268

0.0538 0.1104 0.2519 0.4556

4.648 9.539 21.764 39.364

Fuente: Marais Fuente: Marais y Van Haandel, 1996.

Remoción de sólidos arenosos: Desarenadores. Las aguas residuales contienen, por lo general, concentraciones significativas de sólidos inorgánicos como arena, ceniza y grava que tienen un peso específico entre 1.5 y 2.65 g/ml; por convención se llaman estos "Sólidos Arenosos". Arenosos". Los sólidos arenosos provienen del alcantarillado, la cantidad producida es muy variable y depende de factores como la tasa de infiltración al alcantarillado, la condición del colector, la topografía, el tipo de suelo y el porcentaje de las calles pavimentadas. También la cantidad varía significativamente entre la época seca y la época lluviosa. El siguiente cuadro muestra las cantidades reportadas repor tadas en varios estudios técnicos en América Latina, India y los EE.UU, donde existen datos para las épocas secas y lluviosas. Siempre durante la época lluviosa, especialmente durante una tormenta, la producción de sólidos arenosos sube significativamente. 

Cuadro N° 06. Cantidades 06. Cantidades de sólidos arenosos encontradas en aguas residuales r esiduales en América Latina y los EE.UU. EE.UU.

Lugar Brasil (1970) Época seca Época lluviosa Honduras (2003) (Estimado) EE.UU. Promedio Diario Máximo Diario (Durante una tormenta)

Cantidades (m 3 /1000 m 3 ) 0.015— 0.015—0.029 0.030— 0.030—0.040 0.010— 0.010—0.085 0.002— 0.002—0.176 0.006— 0.006—3.900

Fuente: Oakley. Fuente: Oakley. 2004: Mendonca. 2000: y ASCE WPCF. 1977.

ANOTACIÓN. Los sólidos arenosos, si entraran a una laguna primaria, pueden causar todos los problemas mencionados anteriormente. Como resultado, se recomienda en todas las instalaciones de lagunas, el uso de desarenadores rectangulares re ctangulares con canaletas parshall para el control de velocidad y para medir los caudales. 31

Imagen N° 16. Un 16. Un desarenador rectangular lleno de solidos arenosos en el fondo.


Las canaletas parshall de concreto fabricadas in situ no sirven por su mala construcción (nótese las dimensiones irregulares) lo que trae problemas de calibración del elemento. Imagen N° 17. Canaleta 17. Canaleta parshall fabricada in-situ de concreto. co ncreto.

Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas en Centroamérica.

Diseño de desarenador rectangular El resalto ( Z en la Figura N°15), que es la diferencia de cota entre la canaleta parshall y el canal del desarenador, como se muestra, se determina con las 

32

siguientes ecuaciones (Babbitt y Baumann, 1958; Gloyna, 1971; Marais y Van Haandel, 1996):

Donde:

 − .  .  Z = Z =  −  ⋅  .  

(10)

 −  Z = Z =  −  ⋅ Hmax

(11)

Z = Cr . Hmax

(12)

Z = Resalto entre la cota del desarenador y la canaleta parshall, m.

 −  C r = −  R = 

(13) (14)

Después de calcular el resalto Z, se s e determina la profundidad máxima de agua en el canal de desarenador con referencia a la cota del canal (no la carga máxima Hmax ) con la siguiente relación: Pmax = Pmax = Hmax – Z Donde:

(15)

Pmax = La profundidad máxima de agua medida de la cota del canal de

desarenador (Figura N° 15), m.

Se calcula el ancho del canal del desarenador mediante la siguiente formula:

 = ad =  .   . .

(16)

Donde:

ad = Ancho de desarenador, m. vmax = Velocidad horizontal máxima a través del desarenador = 0.3 m/s.

El largo del desarenador se calcula utilizando el método de Marais y Van Haandel (1996): 45 x Vmax

Donde:

≤

60 x Vmin

(17)

Vmax = Velocidad horizontal máxima, m/s. Vmin = Velocidad horizontal mínima, m/s. L = Largo de desarenador, m.

33

La ecuación (17) ecuación (17) es es basada en el criterio que la velocidad horizontal crítica para partículas de 0.2 mm en diámetro con peso específico de 2.65 g/ml para evitar arrastre por el fondo del desarenador. (Marais y van Haandel, 1996). Se recomienda que se seleccione 0.3 m/s para Vmax . Se calcula Vmin con las siguientes relaciones (Marais y van Haandel, 1996):

⋅

Donde:

V min min = V max max Cv = 0.3 Cv

(18)

Cv = 2.6 = 2.6Cr 0.5 (1− (1− Cr) – Z

(19)

Vmin = Velocidad mínima en el desarenador, m/s. Cv = Relación de Vmin/Vmax.

Entonces, la ecuación (17) ecuación (17) se se reduce a la siguiente para diseño: 45 x 0.3 L 60 x 0.3 Cv

≤ ≤

⋅

13.5m ≤ L ≤ 18 Cv

(20) (21)

El volumen de sólidos arenosos acumulados en el desarenador se calcula con la siguiente ecuación: Vsa = Donde:

 ⋅  ⋅   

(22)

Vsa = Volumen de sólidos arenosos, m 3. top = Tiempo de operación, días. Qmed = Caudal promedio, m3/día. Csa = Carga de sólidos arenosos en las aguas residuales, m3/1000m3.

La profundidad de sólidos arenosos acumulados en el fondo del desarenador se calcula con la siguiente ecuación (Marais y van Haandel, 1996): Psa = Donde:

 ⋅  ⋅   . 

(23)

Psa = Profundidad de sólidos s ólidos arenosos acumulados, m.

Se calcula Psa para determinar la profundidad de la cámara de almacenaje de sólidos arenosos al fondo del desarenador. Disposición final de los sólidos arenosos. Los sólidos arenosos, como los sólidos gruesos, siempre estarán contaminados con patógenos, el operador necesita mucho cuidado en su manejo cuando es necesario limpiar el desarenador. Se debe enterrar todos los sólidos arenosos inmediatamente después de sacarlos con el mínimo de manejo. El diseño de la instalación de pre-tratamiento debe incluir un área reservada r eservada para la disposición final de los sólidos arenosos. 

34

2.5.2. Sistema de lagunas de estabilización. Se han realizado muchas investigaciones sobre el uso de lagunas de estabilización para tratamiento de aguas residuales en países en desarrollo. Los resultados muestran claramente que las lagunas pueden tratar aguas residuales a un alto nivel, tanto en la remoción de patógenos, como en la de compuestos orgánicos, requiriendo mínimos recursos para su diseño, construcción, operación y mantenimiento. 2.5.2.1. Simplicidad de las lagunas. Las lagunas son más sencillas de diseñar, construir, operar y mantener que cualquier otro proceso de tratamiento; La excavación es la actividad principal en la construcción. La construcción de obras civiles es mínima: solamente estructuras de ingresos, interconexiones, salidas y el revestimiento de los taludes interiores. La operación y mantenimiento consiste normalmente en tareas de rutina, como el corte de vegetación en la orilla y en el dique, remoción de natas y sólidos flotantes, la medición diaria del caudal y el monitoreo periódico del afluente y efluente. 2.5.2.2. Complejidad del proceso y requisitos de operación y mantenimiento. Las lagunas de estabilización, por su bajo nivel de complejidad, tienen muchos menos requisitos de operación y mantenimiento de cualquier otro proceso, lo que es una ventaja clave para municipalidades con pocos recursos. El siguiente cuadro presenta el nivel de complejidad de varios procesos, los requisitos de capacitación de personal y de monitoreo del proceso. Cuadro N° 07. Complejidad y requisitos de capacitación y monitoreo.

Proceso de tratamiento

Nivel de complejidad

Nivel de Requerimientos capacitación de monitoreo de personal del proceso

Lodos activados

Alto

Alto

Alto

Filtro percolador

Medio - Alto

Medio - Alto

Medio

Laguna aireada Sistema de lagunas de estabilización

Medio - Alto

Medio - Alto

Medio - Alto

Bajo

Bajo

Bajo


2.5.2.3. Requisitos del terreno. La principal desventaja de las lagunas de estabilización es el área requerida. Generalmente, como una regla práctica, en los climas de América Central o en climas tropicales-subtropicales, se puede estimar que se necesitaría entre 2.0 y 2.5 hectáreas mínimas de lagunas para servir a una población de 10000 habitantes. 35

Cuadro N° 08. Muestra el área requerida para varios procesos de tratamiento.

Proceso de tratamiento

rea requerida, (m2/persona)

Lodos activados Filtro percolador

0.3 - 1 0.4 - 1

Laguna aireada

4 - 10

Sistema de lagunas de estabilización

2 - 20

Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas en Centroamérica.

2.5.2.4. El reúso de aguas residuales. Un punto importante presentado en detalle en los informes del CEPIS; es que las aguas residuales tratadas pueden ser un recurso sostenible, en vez de un problema de la salud pública y el medio ambiente. Diversos estudios hechos en América latina muestran nuevas técnicas en lo que se refiere al diseño del sistema de lagunas, con el fin de mejorar la protección de la salud pública, esto se logra controlando la remoción de huevos de helmintos que son agentes patógenos contenidos en las aguas residuales; una vez controlado este parámetro, contar con la posibilidad de aprovechar el efluente en actividades productivas, para que los sistemas de lagunas sean sostenibles a largo plazo. Imagen N° 18. Cultivos de lechuga y rabanito regada con agua tratada en Carapongo – lima.


2.5.2.5. Diseños eficientes en el sistema de lagunas de estabilización. e stabilización. En una imagen podemos explicar el resumen de la teoría de diseño del sistema de lagunas que se verá a continuación:

36

Imagen N° 19. Una batería de dos lagunas facultativas facu ltativas en paralelo, con dispositivos de entradas y salidas múltiples, seguida por una laguna de maduración en serie canalizada con mamparas transversales. Este diseño es el más recomendado para las municipalidades.


2.5.2.5.1. El uso de dispositivos de entradas y salidas múltiples para aprovechar toda el área de la laguna y no generar zonas muertas en las esquinas. Las lagunas facultativas deben utilizar entradas y salidas múltiples, para aprovechar toda el área de la laguna y no generar zonas muertas, que son los causantes de deposición de residuos e insectos por el estancamiento del agua en las esquinas de la laguna. Las lagunas facultativas requieren el aprovechamiento del área total, para recibir la máxima insolación solar y dar lugar a la fotosíntesis. También las entradas y salidas múltiples promueven la distribución uniforme de lodos depositados en el fondo. Un mal ejemplo de funcionamiento de lagunas facultativas con una entrada simple entrada se puede ver a continuación. 37

Laguna diseñada con un dispositivo de entrada simple arriba de la superficie, causa zonas muertas en las esquinas y turbulencia por la caída de agua, lo que no promueve una mezcla completa dentro del área de la laguna. Como resultado, la laguna tiene cortos circuitos hidráulicos, lo que disminuye el volumen útil de la laguna y por lo tanto también disminuye su eficiencia de funcionamiento. Figura N° 20. Laguna facultativa con dispositivo de entrada simple (Catacamas, Honduras).


Un buen ejemplo en el funcionamiento de lagunas facultativas con una entrada y salidas múltiples se puede ver a continuación. Laguna diseñada con entradas múltiples (foto de arriba) y salidas múltiples (foto de abajo), de esta manera aprovecha toda el área de la laguna. Imagen N° 21. Laguna facultativa con dispositivo de entrada y salida múltiple (Chinendega, (Chinendega, Nicaragua).

38


2.5.2.5.2.El uso de mamparas para modelar el flujo de tipo pistón, obteniendo una mezcla completa y mejorando el TRH promedio. Los resultados del programa de monitoreo de lagunas en Honduras, muestran que se puede obtener una remoción de 1.0 a 2.6 ciclos log10 (1 ciclo log10 = 90% remoción; 2 ciclos = 99%; 3 ciclos = 99.9%) en lagunas de maduración para coliformes fecales y escherichia coli, con tiempos de retención hidráulica nominal (TRH) de 13 a 17 días. Las lagunas de maduración con mamparas (como en Catacamas Oeste, Morocelí, Trinidad y Honduras) tenían una remoción más que las otras lagunas, con tiempos de retención hidráulica nominal de 5 a 10 días, lo que representa en un 42 a 62% menos del TRH nominal en lagunas de maduración construidas de forma rutinaria (sin mamparas). Con estos resultados del monitoreo y estudios, se recomienda el uso de mamparas en lagunas de maduración, para modelar el flujo de tipo pistón, aprovechando toda el área de la laguna y teniendo una mezcla completa con tiempos de retención hidráulica nominal menores a 10 días.

39

Imagen N° 22. Un ejemplo de una laguna de maduración canalizada con mamparas para modelar flujo de tipo pistón y generar una mezcla completa (Masaya, Nicaragua).


Imagen N° 23. Laguna de maduración que está canalizada con mamparas; en la foto resalta el color verde del agua, esto de debido a la presencia excesiva de algas, productores de clorofila y por ende el color verde del agua (Morocelí, Honduras).

Fuente: Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de aguas residuales domésticas en Centroamérica .

40

Imagen N° 24. Otros ejemplos de lagunas de maduración que están canalizadas con mamparas; en la foto se puede apreciar que las mamparas están demasiado arriba del nivel del agua y prohíben la insolación solar por la sombra que forman (Morocelí, Honduras).


2.6. REÚSO DE AGUAS RESIDUALES Y MANEJO DE LODOS. El efluente de las plantas de tratamiento de aguas residuales, es una materia prima valiosa por su contenido de nutrientes y materia orgánica, la cual debe ser valorada y aprovechada para reúso de de cualquier naturaleza, en vez de verter estas aguas al cauce más cercano. 2.6.1. Aprovechamiento de aguas residuales tratadas en la agricultura (OMS, 1989). Las aguas residuales constituyen un problema sanitario, pero a su vez un recurso muy apreciado para el riego; de gran valor económico en áreas desérticas o con estiajes prolongados. Los nutrientes presentes en las aguas residuales tienen valor como fertilizantes y aumentan el rendimiento de los cultivos. cultivos . La aplicación de aguas residuales previamente tratadas, al suelo, campos de cultivo, constituye en sí un tratamiento adicional que mejora la calidad de las mismas. 41

Las aguas residuales domesticas son aprovechados en muchas áreas del mundo, para:  Riego agrícola (a veces directamente y a veces por extracción de ríos a las cuales se han descargado).  Riego de árboles y plantas en corredores de transporte.  Riego de césped, por ejemplo en campos de futbol.  Cría de peces.  Recarga de acuíferos. Imagen N° 25. Cultivos de maíz regado con aguas residuales.


2.6.1.1. Directrices sobre la calidad de los efluentes empleados en agricultura. 

CASO DE ESTUDIO.

En el año 2000, el Centro Internacional de Investigaciones para el Desarrollo de Canadá y la Organización Panamericana de la Salud - Organización Mundial de la Salud (OPS - OMS) suscribieron un convenio para que el Centro Panamericano de Ingeniería Sanitaria y Ciencias del Ambiente ejecutara durante 30 meses el proyecto de investigación denominado “Sistemas integrados de tratamiento y uso de aguas residuales en América Latina”; cuyo objetivo general, fue estudiar las experiencias de América Latina en el tratamiento de aguas residuales domésticas y su uso sanitario en agricultura urbana, para recomendar estrategias de diseño e implementación de estos sistemas s istemas integrados e identificar nuevas oportunidades. Los sistemas de tratamiento y disposición final de las aguas residuales en los casos estudiados fueron los siguientes:

42

Cuadro N° 09. Casos estudiados sobre sistemas de tratamiento y disposición final de aguas residuales en Latinoamérica.

Fuente: Revista CENIC, Ciencias Biológicas, Vol. 40-2009.

Los estudios de caso mostraron que el uso de las aguas residuales está orientado principalmente, al riego de cultivos que se procesan antes de su consumo, como maíz y arroz, en otros casos a hortalizas, vegetales y frutos que se consumen crudos, en menor medida a forrajes y algunos cultivos industriales industr iales como algodón y árboles maderables. A continuación un cuadro de resultados de calidad microbiológica de las aguas residuales empleadas para riego en los casos estudiados. Cuadro N° 10. Casos estudiados sobre el aprovechamiento de aguas residuales en cultivos agrícolas en Latinoamérica.


43



NORMAS INTERNACIONALES.

Evolución histórica. Las normas establecidas en los últimos 50 años, han sido en general muy estrictas, ya que se han basado en evaluación teórica de los posibles riesgos que para la salud tiene la supervivencia de agentes patógenos en las aguas residuales. Estas primeras normas se basaron en un concepto de riesgo nulo, nulo, con el fin de lograr un medio antiséptico o carente de agentes patógenos. En 1981, el grupo de expertos de la OMS OMS en aprovechamiento de efluentes, reconoció que las normas estrictas fijadas en California, no tenían justificación en las pruebas epidemiológicas existentes. Desde entonces, organismos internacionales de prestigio y muchas instituciones académicas de todo el mundo, han hecho un gran esfuerzo por establecer una base epidemiológica más racional para las directrices sobre el riego con aguas residuales. Luego de considerar un trabajo y análisis preparatorio anterior a las pruebas epidemiológicas obtenidas, el grupo científico (OMS, 1989) recomienda las directrices que aparecen en el siguiente cuadro: Cuadro N° 11. Directrices recomendadas sobre la calidad microbiológica de las aguas residuales empleadas en agricultura (OMS, 1989).


Selección de cultivos. Para el riego de ciertos cultivos, sobre todo las verduras que se consumen crudas, se necesitan aguas residuales de alta calidad microbiológica, pero para otros cultivos selectos se pueden emplear otras de calidad inferior, donde el público no esté expuesto a contaminación. 44

Los cultivos se pueden clasificar según el grupo expuesto y las medidas de protección de la salud que exigen, de la manera siguiente: - Categoría A, Se necesita protección para los consumidores, los trabajadores agrícolas y el público en general. Aquí se incluyen cultivos que se consumen probablemente crudos, crudos, frutas regadas por aspersión y lugares sembrados de pasto (campos de deporte, parques públicos y prados). -

Categoría B, B, Se necesita protección sólo para trabajadores agrícolas. Esto incluye cultivos de cereales, cultivos industriales (como el algodón) y cultivos alimentarios empleados para fabricación de enlatados, praderas pr aderas y árboles. En ciertas circunstancias, se podría considerar que algunos cultivos pertenecen a la Categoría B, si B, si no se consumen crudos (por ejemplo, la papa) o si crecen a una distancia considerable del suelo (por ejemplo, el chili – planta de ají). En esos casos hay que evitar la contaminación del cultivo mediante riego por aspersión o caída al suelo.

2.6.1.2. Normas de calidad vigentes sobre la utilización de aguas residuales tratadas. Basado en las recomendaciones y conclusiones de múltiples estudios y reuniones de expertos, así como en la disponibilidad real de tecnologías por los países subdesarrollados, la OMS reafirmó en el 2006 las directrices que habían sido recomendadas en 1989 (Cuadro N° 11). En Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental recomienda una normativa a nivel federal, sobre la reutilización de aguas residuales para uso agrícola (Cuadro N° 12). Las recomendaciones son muy estrictas, más que la OMS. Estas normas contemplan otros indicadores como pH, demanda bioquímica de oxígeno (DBO), turbidez o sólidos suspendidos (SS), a su vez definen los tratamientos necesarios en cada caso. Cuadro N° 12. Normativa de la Agencia de Protección Ambiental (EE. UU.), sobre la utilización de aguas residuales para uso agrícola.


45

2.6.1.3. Protección sanitaria en el uso de aguas residuales. En el aprovechamiento de aguas residuales y lodos están las medidas para proteger la salud, estas se pueden agrupar en dos grandes categorías:  Métodos de aplicación de las aguas residuales en cultivos agrícolas.  Control de la exposición humana. 2.6.1.3.1.

Métodos de aplicación de las aguas residuales en cultivos agrícolas. El agua de riego, que incluye las aguas agu as residuales tratadas, puede utilizarse ut ilizarse en la tierra de las cinco formas generales indicadas a continuación: o En surcos: Sólo surcos: Sólo se humedece parte de la superficie del suelo. o Por aspersión: El aspersión: El suelo y los cultivos se riegan de la misma forma que con lluvia. o Riego del subsuelo: La subsuelo: La superficie se humedece sólo ligeramente, si llega a mojarse, pero el suelo queda saturado. Riego localizado: (En localizado: (En pequeños chorros, por goteo o en burbujas): se o humedece gradualmente la zona de la raíz de cada planta. o Por anegamiento: (Método anegamiento: (Método de riego por corrimiento): de esta forma se humedece casi toda la superficie del terreno. Si el agua residual tratada se ajusta a la calidad recomendada por las directrices de la OMS, se puede usar cualquiera de los cinco métodos; la elección de uno u otro estará basada en el respectivo análisis técnico-económico. Si el agua no cumple con los requisitos de calidad (baja calidad) y se desea regar cultivos de la Categoría B, B, se debe tener en cuenta las siguientes recomendaciones: - El riego por anegamiento anegamiento demanda la menor inversión, pero quizá expone a los agricultores al mayor peligro. El riego por aspersión y por anegamiento no es conveniente para las verduras ni las frutas a menos que el efluente se ajuste a las condiciones estipuladas en las directrices correspondientes a la Categoría A. - El riego del subsuelo o el localizado, localizado , puede ofrecer el mayor grado de protección de la salud, además de permitir un u n uso más eficiente del agua y dar mayores rendimientos; sin embargo, es costoso y se necesita un tratamiento seguro y completo del agua para retirar los sólidos en suspensión, con el fin de evitar que se tapen los pequeños orificios (emisores) por los que sale lentamente el agua al suelo. Nota: Si el agua cumple con los requisitos de calidad (buena calidad) y se desea regar cualquier tipo de cultivos, Categoría A , se debe tener en cuenta la siguiente recomendación: El riego subterráneo y localizado, presenta un costo elevado, pero ofrece un gran aprovechamiento del agua y por consecuencia cosechas más productivas y de buena calidad; lo que se debe tener cuidado son las filtraciones para evitar la obstrucción de los emisores.

46

2.6.1.3.2. Control de la exposición humana. Cuatro grupos de personas pueden estar expuestos expuest os al riesgo que acarrea el empleo de aguas residuales y excretas en agricultura: o Los agricultores y sus familias. o Las personas que manejan los productos cultivados. o Los consumidores (de productos cultivados, carne y leche). o Las personas que viven cerca de los campos respectivos. Se pueden emplear diversos métodos para controlar la exposición de cada uno de estos grupos, la finalidad se centra en evitar su contacto directo con los agentes patógenos de los desechos, o evitar enfermedades una vez realizado el contacto. Nota: Entre las medidas para proteger a los agricultores y a las personas que manejan los cultivos están: el uso de ropa protectora para protectora para evitar el contacto con los agentes patógenos, estrictas prácticas de higiene higiene para eliminar cualquier agente patógeno existente, y quizá la inmunización inmunización contra determinadas infecciones, o su control quimioterapéutico como medida paliativa provisional para evitar una infección conducente a enfermedad. Por ejemplo, ejemplo, la exposición de los agricultores a la infección causada por anquilostomas se puede reducir con el uso de calzado apropiado en el campo, pero eso tal vez sea difícil donde la gente suele trabajar descalza. Los manipuladores de productos agrícolas corren menor riesgo y pueden combatir su exposición utilizando guantes y adoptando adecuadas prácticas de higiene personal. No es posible inmunizar a la población contra la helmintiasis o la mayoría de las enfermedades diarreicas; sin embargo, quizá valga la pena considerar la inmunización de grupos muy expuestos contra la fiebre tifoidea y la hepatitis A. 2.6.2. Manejo de Lodos. El lodo es un subproducto que se genera en todos los procesos de tratamientos de aguas residuales. El lodo producido en las operaciones op eraciones y procesos de tratamiento de las aguas residuales suele ser líquido o liquido semisólido. El lodo estabilizado generado del tratamiento de las aguas residuales, es valioso como fuente de nutrientes y como acondicionador del suelo, puede emplearse en la agricultura o como fertilizante de estanques en acuicultura. acuicult ura. El uso de los lodos debe de fomentarse en donde sea posible, siempre y cuando se provea de la protección de la salud.

47

Imagen N° 26. Ejemplo de lodos secos que son mezclados con tierras agrícolas.


La materia orgánica del lodo estabilizado mejora el suelo porque:  Permite una mayor retención de la humedad.  Adiciona al suelo los nutrientes necesarios para la plantas.  Incrementa la actividad biológica del suelo.  Evita o al menos disminuye la necesidad de fertilizantes químicos. Sin embargo, existen condicionantes para la utilización del lodo, como: co mo:  Contenido de metales que pueden llevar a valores límite de toxicidad.  Presencia de patógenos y semillas indeseables que puedan hacer inutilizable el lodo en ciertos casos. 2.6.2.1. Tratamiento y secado de lodos. Los lodos se extraen de los procesos de pre-tratamiento, tratamiento primario y secundario, consisten de 80 - 90% de agua por peso, en donde se concentran los patógenos, y necesitan tratamiento de “estabilización” estabilización” para: o Reducir patógenos. Eliminar olores ofensivos. o El tratamiento de lodos estabilizados consiste en aplicar químicos, o una combinación de tiempo temperatura que asegure la remoción o transformación de los patógenos y de los componentes orgánicos que pueden causar malos olores. Entre los diversos tipos de tratamiento de lodos podemos mencionar: 2.7.2.1.1. Digestión anaerobia. La digestión anaerobia de los lodos es un proceso de descomposición de la materia orgánica e inorgánica en ausencia de oxigeno molecular. El lodo crudo se introduce en un tanque cerrado y en la que se libera li bera gas (principalmente metano). El lodo se calienta por medio de un intercambio de calor externo, utilizando el metano producido por el proceso como combustible.

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Imagen N° 27. Tanque cerrado para la digestión y estabilización anaerobia del lodo .


2.7.2.1.2. Tratamiento con cal. Si los lodos son de poco volumen y falta espacio para secarlo, o están muy cerca de una zona urbana, se puede optar por esterilización con alteración de pH, con cal. Se trata de elevar el pH de los lodos, a pH 12 por 30 minutos por ejemplo. Imagen N° 28. Estabilización y esterilización del lodo con cal.


2.7.2.1.3. Patio de secar. Esta es la forma de tratamiento de lodos más sencillo cuando el lodo tiene bastante contenido contenido líquido. Se coloca el lodo en una plataforma de ladrillo; la base de esta plataforma de ladrillo es conformada por diferentes tipos de suelo, cuya función es filtrar el residuo líquido de los lodos. Al fondo de estos materiales se coloca un sistema de drenaje que recolecta los fluidos y los conduce hacia el punto de descarga o infiltración. 49

Después por medio de radiación solar, se deshidrata los lodos hasta dejarlos en una forma sólida, dependiendo del clima (temperatura solar, intensidad de lluvia, humedad de suelos, etc.) en donde es ubicado el sistema de tratamiento, el periodo de secado de un patio de lodos varia de 3 de 3 a 6 meses. meses. Imagen N° 29. Área 29. Área reservada para el almacenamiento almacenamiento y secado del lodo.


Debe determinarse experimentalmente cual es el espesor más conveniente de la capa de lodos en el proceso de secado. Es posible que, en clima seco, se pueda secar rápidamente una capa de lodos de 0.30 m de espesor. No deben vaciarse lodos húmedos sobre lodos secos o parcialmente secos. Imagen N° 30. Después de secar, los lodos empiezan a formar grietas, los cuales facilitan el secado de las capas inferiores.


Los lodos digeridos que han perdido suficiente humedad, se agrietan, pudiendo entonces manejarse con pala para retirarse del lecho. En zonas lluviosas debe preverse la cobertura de los lechos de secado para evitar que las precipitaciones incorporen mayor humedad a los lodos en proceso de secado. 50

Los lodos digeridos secos constituyen un buen abono o mejorador de suelos, aunque se debe advertir que los huevos de nematodos, que pueden estar contenidos en los lodos, requieren de un periodo de varios meses para su inactivación, para lograr la pérdida de capacidad de infectar a otras personas. Por este motivo se deben almacenar los lodos por un periodo de por lo menos 6 meses, para meses, para que su uso en la agricultura no signifique riesgo para la salud de los agricultores o los consumidores de los productos. Imagen N° 31. Incorporación del área reservada del lodo al sistema de lagunas de estabilización.


2.7. GUÍA PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. Las lagunas de tratamiento bien mantenidas pueden funcionar satisfactoriamente y sin problemas durante muchos años; sin embargo, embargo, el potencial de máxima utilidad de un sistema de lagunas de estabilización, es obtenido solamente a través de un adecuado mantenimiento realizado por operadores debidamente capacitados. Un buen mantenimiento se justifica de muchas formas: acredita al operador y subordinados ante la comunidad, presenta una imagen positiva de la Empresa Prestadora de Servicios y provee tratamiento a un mínimo costo y por largos períodos de tiempo, sin gravar la tarifa del servicio. Por otro lado, una laguna facultativa o de maduración mal mantenida, puede llenarse de maleza, cubrirse de natas y desarrollar malos olores, conjuntamente con la proliferación de vectores tales como roedores y mosquitos, suscitando la protesta de la población. 51

2.7.1. Personal, responsabilidades y equipamiento administrativo. 2.7.1.1. Personal necesario. En la determinación del personal para la operación y mantenimiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales, se debe tener en cuenta el tamaño de la instalación, los procesos de tratamiento y el tipo de desecho des echo a ser tratado. Todo esto con la única finalidad finalidad que la planta de tratamiento de aguas residuales opere con el personal idóneo y de manera adecuada, y que además presenten las mejores condiciones técnicas, estéticas y operacionales. Al efecto, en el cuadro siguiente se presenta los requerimientos de personal para las actividades de operación y mantenimiento, para diferentes capacidades capacidade s de plantas de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, no se descarta la posibilidad de la necesidad de contratar con personal adicional para labores complementarias y/o especiales, principalmente durante las épocas de retiro del lodo. Cuadro N° 13. Personal necesario para la gestión de lagunas de estabilización.

Personal Jefe de planta Operador Electromecánico Laboratorista Obrero Chofer Vigilante Total

Población servida servida (habitantes) (habitantes) 10.000 25.000 50.000 100.000 250.000 ----1 -1 2

-1 -1 2 1 1 6

1 2 -1 4 1 1 10

1 2 1 1 6 1 3 15

1 2 1 2 10 2 5 23

Fuente: Guía para la operación y mantenimiento de oxidación y estabilización, Huancayo - 2011.

2.7.1.2. Descripción de responsabilidades. Jefe de planta. Las labores del jefe de planta se orientarán a la verificación que los procesos biológicos de d e tratamiento tr atamiento de las aguas residuales que se realicen a plenitud, así como a la coordinación de las actividades que deberán llevar adelante el grupo de operadores y obreros. Las funciones que deberán desempeñar son las siguientes:  Administrar y dirigir las acciones de operación y mantenimiento de la planta de tratamiento de aguas residuales, y como tal, ejercita autoridad directa sobre todo al personal bajo su responsabilidad.  Elaborar el programa de operación, mantenimiento y seguridad de la planta de tratamiento de aguas aguas residuales.  Coordinar con el profesional encargado del laboratorio en los aspectos relativos al control de la calidad de las aguas residuales crudas y tratadas.  Coordinar con el departamento de alcantarillado de la empresa en los aspectos relativos a la descarga de efluentes industriales y comerciales, que 52





    







puedan afectar la tratabilidad de las aguas residuales y por lo tanto el buen funcionamiento de la planta de tratamiento. Informar periódicamente al nivel directivo de la empresa, a través de la gerencia de operaciones, sobre la administración, operación, mantenimiento y calidad de los efluentes de la planta de tratamiento de aguas residuales. Coordinar con la gerencia de operaciones, la consecución de los recursos necesarios para una adecuada operación y mantenimiento, en lo relativo a: - Requerimientos de personal. - Suministro oportuno de piezas y equipos necesarios para el mantenimiento preventivo de las unidades en general. - Suministro oportuno de materiales para la operación y mantenimiento de la planta de tratamiento de aguas residuales en general. - Vehículos y transporte. Planificar los programas de monitoreo, evaluación e investigación en la planta de tratamiento de aguas residuales. Procesar los registros operacionales para el control de los procesos de tratamiento de la planta. Elaborar periódicamente los informes relativos a la administración, operación y mantenimiento de la planta de tratamiento. Supervisar el cumplimiento del programa de operación, mantenimiento y seguridad de la planta de tratamiento de aguas residuales. Supervisar la buena presentación de la planta de tratamiento de aguas residuales, principalmente en lo que respecta al manteniendo de los jardines, orden de los equipos y sobre todo, la pulcritud integral de la instalación de modo que de crear una buena impresión a los visitantes. Capacitar al personal que laborará en la planta de tratamiento en lo referente a labores de operación, mantenimiento y seguridad, así como de sus responsabilidades. Mantener la buena imagen de la institución y colaborar con el departamento de relaciones públicas de la empresa, así como atender y guiar a las personas que visitan las instalaciones de la planta de tratamiento. Otros que la gerencia de operaciones determine.

Operador. Dentro de las actividades a ser desarrolladas por los operadores se encontrarán: 

Coordinar las actividades de su responsabilidad con el jefe de planta.

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





   

 



  

Cumplir y supervisar el cumplimiento de todas las labores de operación y mantenimiento especificadas para la planta de tratamiento, y como tal, ejercitar autoridad directa sobre todos los obreros. Registrar adecuadamente en los respectivos formularios, los datos operacionales de la planta de tratamiento en lo referente a caudal, temperatura, pH, oxígeno disuelto, etc. en los puntos determinados en el programa de monitoreo, así como las observaciones visuales. Registrar los volúmenes de sólidos retenidos en las rejas y en las lagunas de estabilización, con la finalidad de optimizar los tiempos de almacenamiento y evacuación de los mismos. Colaborar en la toma de muestras de aguas residuales en los lugares de muestreo determinados en el programa de monitoreo. Supervisar el funcionamiento del sistema de desinfección de las aguas residuales tratadas. Operar los limnígrafos para de medición de nivel de agua en las lagunas y los equipos de toma de muestra. Supervisar la manipulación de las compuertas de ingreso a la planta de pre tratamiento y de los dispositivos de de distribución de las aguas residuales a las diferentes lagunas de estabilización. Supervisar la limpieza de las cribas en las horas de mayor o menor volumen de sólidos retenidos. Informar al jefe de planta sobre los problemas que se susciten en los diferentes procesos de tratamiento, con la finalidad de tomar las medidas correctivas del caso. Colaborar con el personal responsable en las labores de evaluación e investigación emprendidas en la planta de tratamiento de aguas residuales. Garantizar la seguridad de equipos y herramientas para lo cual será el encargado de abrir y cerrar el almacén. Supervisar las labores realizadas por los obreros y asesorar a los mismos. Otros que el jefe de planta determine.

Electromecánico. Dentro de las actividades a ser desarrolladas por el electromecánico se encontrarán: 



Realizar el mantenimiento preventivo de los equipos eléctricos, electromecánicos y mecánicos de la planta de tratamiento manteniendo un registro de incidencias. En lo posible, realizar el mantenimiento correctivo de todos los equipos electromecánicos de la planta de tratamiento, siempre que sea viable realizarlo con los recursos existentes, o en caso contrario, colaborar con el equipo encargado de su ejecución.

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







Realizar el mantenimiento preventivo y correctivo de las redes de alimentación y distribución de energía eléctrica al interior de la planta de tratamiento de aguas residuales. Mantener en buenas condiciones operativas las redes de iluminación al interior de la planta de tratamiento de aguas residuales, así como de las instalaciones auxiliares y las oficinas. Mantener informado al jefe de planta sobre la disponibilidad y requerimientos de piezas de recambio y materiales básicos requeridos para el adecuado mantenimiento de los equipos eléctricos, electromecánicos y mecánicos de la planta de tratamiento, a fin de garantizar la continuidad de su funcionamiento. Realizar el inventario inicial de todos los equipos eléctricos, electromecánicos y mecánicos de la planta de tratamiento, así como actualizarlo periódicamente.

Laboratorista. Dentro de las actividades a ser desarrolladas por el laboratorista se encontrarán:   

  

  

Realizar las determinaciones analíticas relacionadas con el control operacional de las lagunas de estabilización. Cumplir con el programa de monitoreo, evaluación o investigación definido por el jefe de planta. Registrar y archivar adecuadamente los resultados de los análisis realizados a las muestras de aguas residuales tomadas en el marco del programa de monitoreo, evaluación o investigación. Solicitar oportunamente los equipos, insumos, etc. para la realización de las determinaciones analíticas programadas. Tomar las muestras de aguas residuales en los lugares de muestreo determinados en el programa de monitoreo, evaluación o investigación. Informar al jefe de planta sobre los resultados de las pruebas analíticas en general y en especial, cuando se determine o sospeche la existencia de algún problema que pudiera afectar el buen funcionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales. Colaborar con el personal responsable en las labores de control de la calidad de las aguas residuales. Coordinar con el jefe de la planta y el jefe del laboratorio lo relacionado al control de la calidad de las aguas residuales crudas y tratadas. Otros que el jefe de planta determine.

Obreros. Dentro de las actividades a ser desarrolladas por por los obreros se encuentra: 

Participar activamente en todas las labores de mantenimiento de la planta de tratamiento de aguas residuales en lo que respecta a:

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Mantener limpias todas las estructuras de llegada de aguas residuales incluyendo la cámara de rejas y medidores de caudal. - Mantener limpias las crestas de los diques, vías de acceso y vías interiores a la planta de tratamiento. - Realizar la limpieza y mantenimiento de los taludes de los diques. - Realizar la limpieza y mantenimiento de los jardines ornamentales ubicados al ingreso de la planta de tratamiento y de los que rodean a las oficinas. - Limpiar los alrededores de las edificaciones de la planta de tratamiento de aguas residuales. - Retirar las natas de la superficie de agua de las lagunas facultativas . - Retirar el material u objetos que interfieren en la distribución de las aguas residuales crudas o tratadas. - Limpiar y guardar cuidadosa y correctamente el equipo de trabajo concluida las actividades diarias. - Apoyar en la toma y transporte de muestras de aguas residuales. - Apoyar en el transporte de materiales y herramientas de trabajo. Comunicar al operador de turno cualquier problema que pudiera presentarse en las estructuras de pre-tratamiento y en cualquier otro lugar de la planta de tratamiento, de modo que se tomen oportunamente las medidas correctivas necesarias. Comunicar al operador de turno sobre cualquier cambio en el aspecto de las lagunas, así como del color de las mismas, para que se tomen las medidas correctivas necesarias. Otros que el operador determine. -







2.7.1.3. Requerimientos administrativos. Para el desarrollo de las funciones administrativas, la planta de tratamiento deberá contar con el siguiente equipamiento: Oficina del jefe de planta: - Escritorio con su respectivo sillón. - Computadora e impresora con su respectivo mueble. - Teléfono. - Radio transmisor (walkie talkie). - Muebles diversos (archivadores, estantes, etc.). Laboratorio de la planta de tratamiento: - Mesa con cajones y divisiones para guardar los equipos, cristalería y reactivos. - Taburetes. - Archivador. - Destilador de agua. - Equipo de laboratorio para la determinación de: Oxígeno disuelto. 56

Sólidos sedimentables. Temperatura. Valor de pH. Comedor de personal obrero: - Mesa de comedor. - Banca. - Repostero. - Cocinilla eléctrica. - Refrigeradora. 2.7.1.4. Documentación requerida por el jefe de planta. La documentación con que debe contar la jefatura de la planta estará conformada por: - Memoria técnica del proyecto. - Un juego completo de planos de construcción. - Especificaciones técnicas constructivas. - Especificaciones técnicas de los equipos en general. - Material bibliográfico relacionado con los procesos de tratamiento con que cuenta la planta de tratamiento de aguas residuales. 2.7.1.5. Equipo de trabajo. En los cuadros siguientes se presenta un u n listado de herramientas básicas para los obreros y operadores responsables de la operación y mantenimiento de la lagunas de estabilización. Cuadro N° 14. Herramientas para personal obrero.

Herramientas

Cantidad

Carretilla de Mano Pala Pico Podadora Rastrillo Soga nylon de ½” Desnatadora de 12” de diámetro (malla metálica de 3 mm de abertura) con asa metálica de 2 m de largo

1/cada 2 obreros 1/obrero 1/obrero 1/obrero 1/obrero 1/cada 2 obreros


Cuadro N° 15. Equipos requeridos por operadores.

Herramientas

Cantidad

Potenciómetro (medidor de pH) Medidor de O.D. con termistor Walkie talkie

2 unid 2 unid 2 unid


57

Cuadro N° 16. Equipo de apoyo.

Herramientas

Cantidad

Manguera de 1” de 1” de diámetro Motobomba Bote a remos

200 m 1 unid 1 unid


2.7.1.6. Requerimientos complementarios. Adicionalmente, se requiere disponer de facilidades complementarias para la buena operación y mantenimiento de las lagunas de estabilización como son: Abastecimiento de agua potable. Es importante considerar el suministro de agua potable para la atención de los servicios higiénicos de los diferentes ambientes de la planta de tratamiento. En caso de no poder ser abastecido por la red de suministro público puede efectuarse mediante camión cisterna. Residuos sólidos. Todo el material retenido en las rejas y desarenador deberá ser retirado y depositado en un contenedor. El material retenido en las estructuras de distribución y el material flotante de las lagunas de estabilización est abilización (natas, espumas y otros) deberán ser depositados inicialmente en cilindros y finalmente en los contenedores del servicio municipal de limpieza pública. En función de la capacidad de los contenedores de residuos sólidos, tasa de descomposición de la materia orgánica y nivel de producción de olores, se definirá el ciclo de recolección y disposición final de estos residuos sólidos. La planta debería contar con un micro relleno sanitario donde serían depositados el material retenido en las rejas, desarenador y material flotante, donde se les cubriría con cal, generalmente esto se hace para evitar la presencia de malos olores y moscas en el lugar o en todo caso establecer una estrecha coordinación con el servicio municipal de recolección de residuos sólidos para determinar la frecuencia de recolección. Auxiliarmente, se podrá disponer de un contenedor para depositar residuos, que por sus características no presentan problemas de olores una vez almacenados, tales como: residuos provenientes del mantenimiento de espacios verdes, desechos de oficina, limpieza de vías de acceso y diques, etc. Productos químicos. Probablemente, los productos que más se vayan a emplear en el tratamiento de las aguas residuales es la cal viva. Este producto servirá para controlar los malos olores que pudieran generarse como consecuencia del almacenamiento de los residuos sólidos procedentes de la cámara de rejas, estructuras de reparto y lagunas de estabilización.

58

2.7.2. Puesta en marcha de las lagunas de estabilización. El llenado de las lagunas de estabilización deberá realizarse preferentemente en época de verano, en donde las temperaturas y las tasas de reacción bioquímica son más altas, todo lo cual facilitará el rápido desarrollo de la biomasa y la estabilización de la materia orgánica en el reactor biológico. El llenado de la planta de tratamiento deberá efectuarse empleando agua residual cruda. 2.7.2.1. Aspectos previos. Antes de iniciar el llenado llenado de las lagunas de estabilización, estabilización, será necesario verificar verificar que no existan fisuras al interior de las lagunas por donde podría infiltrarse el agua residual, así como ningún tipo de vegetación; que todas las compuertas y distribuidores de caudal se encuentren en las posiciones correctas, y que los vertederos de salida y los canales de conducción estén libres de obstáculos. Después de cumplido el proceso de llenado de la planta de tratamiento, una serie s erie de operaciones complementarias deberán ser ejecutados a fin de garantizar el buen funcionamiento de la misma. La principal y más importante operación es la verificación de la carga c arga de agua agu a sobre los vertederos situados en las estructuras de salida de las lagunas, las que deben mantenerse uniforme en todo su ancho. En caso contrario, será necesario nivelarlos empleando los dispositivos con que están dotados los vertederos. Fallas en la nivelación del vertedero conducen a la presencia de cortos circuitos y a una pobre eficiencia en el funcionamiento de las lagunas de estabilización. Cuando se pone en marcha una planta de tratamiento, y que ésta alcance su máxima eficiencia, habrán pasado semanas y en algunos casos hasta meses. Al efecto, el arranque deberá efectuarse con un caudal menor al de diseño, para favorecer la formación de la biomasa activa en suficiente concentración, y de esta manera minimizar el impacto negativo de una súbdita puesta en marcha. 2.7.2.2. Llenado de las lagunas anaeróbicas. Con la finalidad de evitar la generación de fuertes olores durante el arranque de las lagunas anaeróbicas, no se las debe llenar con el caudal de diseño previsto en el proyecto. El llenado de las lagunas deberá dar tiempo al desarrollo gradual de los diferentes tipos de organismos necesarios para la estabilización de la materia orgánica. Sin embargo, dependiendo de la concentración de sulfatos y de la temperatura medio ambiental, es muy posible que una vez alcanzada la capacidad de tratamiento prevista en el diseño, la laguna anaeróbica produzca malos olores. El llenado de las lagunas se deberá efectuar lentamente bajo una rigurosa supervisión, a fin de evitar la proliferación excesiva de malos olores. Al inicio y durante dos o más días se aplica una lámina de agua entre 25 a 35 centímetros. El tiempo de llenado para alcanzar la altura de agua indicada debe efectuarse de modo que no se produzcan malos olores. Luego de alcanzada la altura se aguarda el tiempo necesario para el desarrollo de los microorganismos responsables de la estabilización de la materia orgánica, y el cual se presenta justamente antes que aparezcan o se desarrollen las algas algas en forma masiva, y que bajo condiciones climáticas normales puede demandar una semana. A continuación, diariamente se aplicará una lámina de agua equivalente a la mitad de la tasa de diseño de la laguna anaeróbica, hasta alcanzar el nivel de 59

rebose de los vertederos de salida. Una vez alcanzado este nivel se procederá a verificar o ajustar la horizontalidad de cada uno u no de ellos, de modo que la altura de la lámina de agua efluente sea s ea uniforme a todo lo ancho del o de los vertederos. Concluido el ajuste, se procederá a alimentar la laguna anaeróbica con el caudal de agua residual disponible. 2.7.2.3. Llenado de las lagunas facultativas. El llenado de las lagunas facultativas deberá efectuarse lentamente. Al inicio y durante dos o más días se aplicará una lámina de agua de unos 30 centímetros. Luego de alcanzada la altura se aguarda un tiempo prudencial para el desarrollo natural de las algas, el cual bajo condiciones normales puede demandar de dos o más semanas. Es necesario que mientras se desarrollen las algas se mantenga la lámina de agua dentro de la laguna. Una vez que el agua se ha tornado verde por el crecimiento de las algas, se procede a cargarlo con una tasa de aplicación similar al de diseño, hasta llegar al nivel de rebose de los vertederos de salida. Finalmente, al igual que en caso anterior se procede a verificar el nivel de cada uno de los vertederos de modo que la lámina de agua efluente sean iguales y homogéneas en todas ellas. 2.7.3. Operación normal, principales problemas de funcionamiento y posibles soluciones. 2.7.3.1. Conductos. Las estructuras que conforman los conductos de alimentación de aguas residuales están representado por: la estructura de llegada y el canal de alimentación, etc. y normalmente no están sujetas a ningún tipo de operación. Sin embargo, es necesario considerar la evaluación periódica de la presencia de material sedimentable grueso, el mismo que deberá ser removido. El material retirado deberá ser escurrido y dispuesto de la misma manera como se realiza la disposición final del material resultante de la limpieza de las l as redes de alcantarillado. 2.7.3.2. Cámara de rejas. El retiro del material retenido en los elementos de la reja deberá ser realizado periódicamente y antes que el tirante de agua agu a en el canal afluente alcance el nivel de rebose. Al efecto, el operador deberá utilizar un rastrillo con dientes de igual separación que las rejas, y el material retenido ser arrastrado hacia la plataforma de escurrimiento. Una vez que el material ha dejado de eliminar agua podrá disponerse en la loza de almacenamiento o en el contenedor de residuos. Muchas veces, la presencia de humedad conduce a que los residuos orgánicos comiencen a descomponerse y producir malos olores, esto puede convertirse en un foco de proliferación de insectos. insectos. El control de los olores y de insectos se realiza mediante la aplicación de cal apagada en polvo. El funcionamiento continuo del canal “by pass” es un indicador de la falta de limpieza de las rejas.

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2.7.3.3. Desarenador. Una vez que el nivel de arena ha llenado el fondo del canal desarenador, se deberá proceder a su limpieza. Periódicamente, el operador deberá determinar el nivel de arena en el canal o en la tolva de almacenamiento y a partir de estas observaciones sucesivas podrá determinar el momento más oportuno para efectuar la limpieza del desarenador. El material extraído del desarenador deberá ser almacenado en el contenedor, y el agua que pudiera liberarse deberá ser drenada hacia el mismo desarenador. En el caso que se generaran malos olores, se podrá añadir cal en polvo hasta controlar el exceso de humedad. 2.7.3.4. Medidor 2.7.3.4. Medidor de caudal. Recibirá el mismo tratamiento que los conductos antes mencionados, bien sea aguas arriba o aguas debajo. Los principales problemas operacionales que pudiesen presentarse en la cámara de rejas, desarenador y medidor de caudal, así como las medidas correctivas susceptibles de ser aplicadas se presentan en el cuadro siguiente. Cuadro N° 17. Cámara de rejas, desarenador y medidor de caudal.

Problema

Causa

Solución

- Malos Olores

- Agua residual en estado de septicidad - Manejo inadecuado de los residuos sólidos almacenados en el contenedor

- Clorar las aguas residuales crudas en el buzón de llegada - Evacuar más seguido los residuos sólidos - Adicionar cal viva a los residuos

- Proliferación de insectos

- Manejo inadecuado de los residuos sólidos almacenados en el contenedor

Evacuación más seguida de los residuos Sólidos - Adición de cal a los residuos sólidos

Fuente: Guía para la operación y mantenimiento de oxidación y estabilización, Huancayo 2011.

2.7.3.5. Estr Estruct uctur uras as de distr distribu ibució ción. n. El principal cuidado a tener en cuenta, es el retiro del material filamentoso que pudiera adherirse o aglomerarse en la placa de distribución, o el material sedimentable que pudiera depositarse aguas arriba y aguas debajo del mismo. Los primeros tipos de material tienden a afectar la adecuada distribución de las aguas residuales hacia las lagunas. 2.7.3.6. Estr Estruct uctur uras as de ingres ingreso, o, inter intercon conex exión ión y sal salida ida de lagun lagunas. as. Es necesario retirar periódicamente cualquier tipo de material filamentoso artificial o natural adherido o aglomerado en las paredes de estas estructuras. El material natural está representado por el crecimiento de las algas filamentosas, y 61

el artificial por cualquier tipo de residuo res iduo orgánico o inorgánico que pudiera pu diera haber sido arrastrado por el agua, o que haya ingresado por acción del viento vient o a la laguna de estabilización. El material retirado deberá ser dispuesto de acuerdo a las indicaciones expresadas anteriormente. 2.7.3.7. Laguna Lagunass de est estabi abiliz lizaci ación. ón. En lo que respecta a las lagunas anaeróbicas y facultativas, la operación a que están sujetas es mínima. En el caso de las lagunas anaeróbicas, será muy raro encontrar oxígeno disuelto, por lo que bajo condiciones normales de funcionamiento es posible percibir la presencia de malos olores a causa de la presencia de hidrógeno sulfurado entre otros tipos de gases. En el caso de las lagunas facultativas sucederá todo lo contrario y en ella siempre se podrá determinar en las capas superiores la presencia de oxígeno disuelto en cantidades muy variables, que van desde 0,5 mg/L en horas de la mañana, hasta valores por encima del valor de saturación s aturación en horas de la l a tarde. t arde. En caso que se presentara bajos valores de oxígeno disuelto en las lagunas facultativas, estaría indicando la presencia de sustancias tóxicas en las aguas residuales crudas, o en su defecto, de una sobrecarga de la tasa de aplicación, y que afecta directamente al crecimiento de algas. Esto solo puede ser determinado a través de pruebas de laboratorio. Los principales problemas operacionales que pudiesen presentarse en lagunas siguientes: Cuadro N° 18. Lagunas anaeróbicas

Problema

Causa

Soluc Solu ci ón

- Presencia de malos olores ocasionados por sobrecarga.

- Sobrecarga orgánica que disminuye el pH y la concentración de oxígeno disuelto.

- Retirar temporalmente la laguna de servicio. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente. - Alcalinizar la laguna mediante la aplicación de lechada de cal.

- Malos olores causados por sustancias tóxicas.

- Descargas significativas de aguas residuales industriales al sistema de alcantarillado (sobre carga orgánica y/o presencia de sustancias tóxicas).

- Efectuar un análisis físico-químico completo del afluente, para identificar la presencia de compuestos tóxicos. - Identificar la industria causante del problema y tomar medidas correctivas. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente.

62

- Tendencia progresiva a la disminución del pH (menor a 8.0) con muerte de algas.

- Sobrecarga orgánica.

- Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente.

-

- Presencia de vegetación en las márgenes de los taludes internos de las lagunas. - Existencia de depósitos de agua estancada. - Presencia de natas y lodos flotantes. - Bajo nivel del espejo espejo de agua (menor a 60 cm). - Excesiva infiltración (no permite el llenado de la laguna).

- Retirar la vegetación presente en los taludes de las lagunas. - Destruir las natas. - Retirar los lodos flotantes. - Aplicar larvicídas. - Drenar los depósitos de agua estancada. estancada.

Proliferación

de insectos.

- Vegetación

- Operar las lagunas con un nivel superior a 90 cm. - Reducir la permeabilidad de las lagunas por la aplicación de una capa de arcilla.

Fuente: Guía para la operación y mantenimiento de oxidación y estabilización, Huancayo-2011.

Cuadro N° 19. Lagunas facultativas. Probl ema

- Presencia de natas y material material flotante.

Causa

- Afloración excesiva de algas (formación de nata verde). - Presencia de material material extraño (ej. basura). - Afloración de lodo de fondo.

- Poca circulación de la masa de agua y actuación del viento.

Soluc ión

- Romper la nata vegetal con un chorro de agua o rastrillo. - Remover el material flotante con la desnatadora. - Romper o remover remover las placas de lodo. - Eliminar los obstáculos que impiden la acción del viento (ej. Cortinas de árboles).

63

- Presencia de malos olores ocasionados por sobrecarga.

- Malos olores ocasionados por las condiciones atmosféricas.

- Sobrecarga orgánica que disminuye el pH y la concentración de oxígeno disuelto. (Se manifiesta por el cambio de color del efluente de la laguna de color verde a verde amarillento, rosado, marrón o negro con predominancia de rotíferos y crustáceos que se alimentan de las algas). - Largos períodos de cielo nublado y bajas temperaturas.

- Malos olores ocasionados por cortocircuitos hidráulicos.

- Presencia de vegetales acuáticos al interior de la laguna.


- Descargas

significativas de

aguas residuales industriales al sistema de alcantarillado (sobre carga orgánica y/o presencia de sustancias tóxicas).

- Retirar temporalmente la laguna de servicio. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente. - En caso de sobrecargas frecuentes, instalar aeradores. - Revisar las pantallas de los distribuidores de caudal para determinar su correcta ubicación. - Retirar temporalmente la laguna de servicio. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente. - Instalar aeradores. - Cortar y remover remover las plantas acuáticas. - En caso de zonas muertas, poner en funcionamiento los aeradores para producir una pequeña mezcla. - Efectuar un análisis físico-químico completo del afluente, para identificar la presencia de compuestos tóxicos. - Identificar la industria industria causante del problema y tomar medidas correctivas. - Retirar la laguna temporalmente de servicio.

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- Descargas

- Presencia de algas verde – azules.

- Sobrecarga - Desbalance de nutrientes.

- Presencia de algas filamentosas y musgo, que limitan la penetración de energía luminosa.

- Baja carga orgánica.

- Aumentar la tasa de aplicación o el caudal de tratamien tr atamiento. to.

- Tendencia progresiva a disminuir el oxígeno disuelto (menor a 3 mg/l en meses calientes).

- Baja penetración de luz solar. - Tiempos de retención reducidos. - Sobrecarga orgánica. - Presencia de desechos industriales tóxicos.

- Remover Remover natas flotantes. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente. - Instalar aeradores.

- Tendencia progresiva a la disminución del pH (menor a 8.0) con muerte de algas.

- Sobrecarga orgánica. - Largos períodos de tiempo con condiciones meteorológicas adversas - Organismos que se alimentan de algas

- Remover natas flotantes - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente

significativas de

aguas residuales industriales al sistema de alcantarillado (sobre carga orgánica y/o presencia de sustancias tóxicas).

- Identificar la industria industria causante del problema y tomar medidas correctivas. - Retirar la laguna laguna temporalmente de servicio. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente. - Destruir las afloraciones de algas. - Disminuir la carga de aplicación o el caudal afluente. - Adicionar fertilizantes agrícolas (nitrógeno y fósforo).

- Instalar aeradores.

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- Proliferación de insectos

- Presencia de vegetación en las márgenes de los taludes internos de las lagunas. - Existencia de depósitos de agua estancada. - Presencia de natas y lodos flotantes.

- Vegetación

- Bajo nivel del espejo de agua (menor a 60 cm). - Excesiva infiltración (no permite el llenado de la laguna). - Bajo caudal afluente de aguas residuales.

- Retirar la vegetación presente en los taludes de las lagunas. - Variar el nivel de las aguas de la laguna. - Colocar peces en las lagunas, (gambusias o carpas). - Destruir las natas. - Retirar los lodos lodos flotantes. - Aplicar larvicídas. - Operar las lagunas con un nivel superior a 90 cm. - Reducir la permeabilidad de las lagunas por la aplicación de una capa de arcilla. - Incrementar el caudal afluente.

Fuente: Guía para la operación y mantenimiento de oxidación y estabilización, Huancayo-2011.

2.7.4. Monitoreo. 2.7.4.1. Parámetros y frecuencia de muestreo. Para el caso de los efluentes de las lagunas secundarias (facultativas o de maduración) y salida del tanque de contacto de cloro, es recomendable tomar muestras y analizar la DBO y el contenido de coliformes, en una muestra mu estra puntual extraída entre las 10 y 12 horas. Este tipo de prueba permitirá definir la calidad final de las aguas residuales tratadas. Las muestras tomadas cada hora o cada dos horas deberán ser compuestas en forma proporcional al caudal afluente. El volumen de muestra preparada deberá ser por lo menos de dos litros. 2.7.4.2. Equipos de laboratorio requeridos. Para la realización del muestreo y de las l as determinaciones de control operacional, se requiere que la planta cuente como mínimo con el siguiente equipamiento: Medidor de pH portátil. Medidor de oxígeno disuelto portátil. Termómetros. Limnígrafo. Muestreadores automáticos. Como elementos de apoyo, el laboratorio necesitará contar con un equipo de producción de agua destilada, estufa e incubadora de DBO. De optarse por el nivel medio y avanzado, sería necesario complementarlo con equipos de digestión para     

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DQO, nitrógeno total y amoniacal, así como de una mufla. Los análisis de coliformes total y coliformes termotolerantes pueden ser efectuados por el laboratorio de control de calidad de la empresa de agua. Adicionalmente, será necesario que el laboratorio cuente con cristalería y los reactivos necesarios para la realización de las pruebas analíticas. Cuadro N° 20. 20. Monitoreo para lagunas anaerobias y facultativas. Parámetr Par ámetr o

Lugar de muestreo

Nivel de control Básico Medio Avanzado

Observaciones

ambientales Viento Cielo Observaciones en lagunas Apariencia Lodos flotantes Natas Olor Vegetación en diques Vegetación en lagunas Estado de diques Mantenimiento Cantidad de residuos Espesor de lodos Infiltración

Quincenal

Semanal

Diario

Quincenal

Semanal

Diario

Lagunas anaeróbicas y facultativas De acuerdo a la demanda C/6 meses ----

C/3 meses C/4 meses

C/mes C/mes


2.7.5. Limpieza de las lagunas de estabilización. Periódicamente, las lagunas deben ser sometidas a limpieza para recuperar su capacidad operativa. Las lagunas anaeróbicas deberán ser limpiadas aproximadamente cada tres o cuatro años, estas labores de limpieza deberán efectuarse al inicio de la estación de mayor calor y su secado puede demandar hasta tres meses. El ciclo de limpieza de las lagunas facultativas situadas a continuación de las lagunas anaeróbicas pueden demandar diez años, mientras que si están ubicadas al inicio del tratamiento puede estar comprendido entre cinco y siete años, aunque el momento de limpieza se determina a través de la medición periódica del espesor de la capa de lodos. 2.7.5.1. Limpieza de las lagunas anaeróbicas. La limpieza de las lagunas anaeróbicas se efectúa una vez que el lodo alcance un tirante entre 1,00 a 1,50 m, debe ejecutarse en una laguna a la vez y de ningún modo de manera simultánea en más de dos lagunas, en razón de la sobrecarga que puede producirse en las lagunas secundarias. El proceso de limpieza se hará de la siguiente manera: manera:

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1. Suspender la alimentación de aguas residuales a la laguna a ser limpiada, mediante la colocación de la correspondiente ataguía en la estructura de reparto que alimenta a la laguna que qu e va a ser limpiada. 2. Ajustar las pantallas de todas las estructuras de reparto de caudal de acuerdo a lo que le corresponda. 3. Iniciar el desaguado de la laguna con ayuda de una bomba sumergible. El agua de bombeo deberá ser descargado a cualquiera de las lagunas subsiguientes. 4. Si se emplease bombeo, ella deberá efectuarse hasta un nivel tal que no permita el retiro de los lodos por bombeo. 5. Alcanzado el nivel mínimo de bombeo, retirar la bomba sumergible y dejar que la laguna inicie su proceso natural de secado. 6. Durante la etapa de secado natural se formarán pequeños charcos de agua que pueden dar lugar a la l a proliferación de insectos. Estos charcos deberán fumigarse con plaguicidas para el control de las larvas de insectos. 7. Una vez que los lodos han alcanzado una consistencia manejable mecánicamente, proceder al retiro de los mismos y disponerlo en losas o lechos de secado. 8. Una vez que el lodo se ha resquebrajado proceder a su retiro y disponerlo en el relleno sanitario o en los campos de cultivo para su aprovechamiento como mejorador de suelos. 9. Concluida la etapa de retiro de lodos y antes del llenado de la laguna, proceder a realizar la inspección de la capa impermeable y a la reparación de los defectos que puedan haberse presentado en la laguna.

2.7.5.2. Limpieza de las lagunas facultativas. La limpieza de las lagunas facultativas se efectúa una vez que el lodo alcance un tirante promedio de 0,25 m, al igual que el caso anterior, deberá ejecutarse en una laguna a la vez y de ningún modo de manera simultánea en más de dos lagunas, en razón de la sobrecarga que puede producirse en las subsiguientes lagunas. El proceso de limpieza de las lagunas de facultativas se realiza de manera similar que para el caso de la laguna anaeróbica.

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III. MATERIALES Y MÉTODOS. 3.1. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN. 3.1.1. Tipo de investigación. De acuerdo al diseño de investigación es descriptiva. descriptiva. Requiere de una descripción y compresión profunda de las condiciones actuales, mediante recolección de datos. De acuerdo al fin que se persigue es aplicada. aplicada. Se sustenta en los resultados de investigaciones y a partir de ellos se aplica para obtener los objetivos planteados. 3.1.2. Hipótesis y variables. A. Formulación de la hipótesis. La hipótesis que se planteo fue la siguiente: La aplicación de metodología para el diseño de sistemas de lagunas de estabilización desarrollada en este proyecto, será tomada en cuenta en los próximos diseños de sistemas en nuestro país; también ayudará a solucionar un problema actual por la que está atravesando este distrito. B. Variables – Operacionalización. Variables: Para este proyecto se plantearon variables independientes y dependientes, cuya operacionalización determina las características de cada una de ellas. Variable independiente: Planta de tratamiento de aguas residuales. Variables dependientes: Muestras del afluente de agua residual. Diseño de planta de tratamiento. Medio ambiente.

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Operacionalización Variables Variable Variable Independiente Dependiente

Dimensiones

Indicador Instrumentos

Contenido de solidos Parámetro físicos Temperatura Muestras del Características del afluente de Parámetro agua agua residual residual químico – orgánico Parámetro químico inorgánico Consumo máximo diario Estudios de topografía Planta tratamiento de aguas residuales

Diseño de planta de tratamiento

Medio ambiente

Índice

Mallas y tubos múltiples

mg/l

Termómetro

Grados ºC

DBO

mg/L – O 2

DBO Coliformes fecales

Reactivos y materiales

pH

Peachimetro

Valor de pH

Población futura

Hoja de cálculo

Lt/s

Curvas de nivel

ivel, estación t.

GBL

Perfil longitudinal

ivel, estación t.

GBL

mg/L – O 2 NMP/100mL

Secciones ivel, estación t. GBL transversales GranulomeMallas tría Límite de Copa de casa Clasificación Estudios consistencia grande, etc de suelos SUCS Proctor Elementos de Planta de modificado laboratorio tratamiento Análisis de agua Desbaste Rejillas comp. residual Análisis Desarenado Desarenador comp. Medición de Medidor Análisis Diseño caudales parshall comp. hidráulic Análisis o Entrada comp. Análisis Canales y Interconexión comp. tuberías Análisis Salida comp. Análisis RNE comp. Aspectos de Diseño Análisis Criterio estructural diseño y de comp. normativa Normativas Análisis vigentes comp. Problemas Libro espec. GBL Estudios Impacto con vectores compleambiental En relación mentarios Libro espec. GBL con el M.A

Fuente: Elaboración propia.

70

3.1.3. Población, muestra de estudio y muestreo. Constituido por el área del proyecto y el entorno en el cual se desarrolló, siendo esta, el distrito de Santa Rosa de la provincia de Chiclayo. 3.1.4. Métodos, técnicas e instrumentos de recolección de datos A. Técnicas: Entre las técnicas que fueron necesarias aplicar durante la ejecución de este proyecto tenemos: La observación, mediante las visitas a la zona de proyecto para la recolección de toda la información necesaria que permitieron la elaboración del proyecto. Análisis de contenido, contenido, sistematizando e interpretando la información obtenida en las diferentes fuentes bibliográficas. B. Fuentes: Las fuentes de información requeridas, se compilan a continuación: Se realizó la recopilación de información documental de los antecedentes encontrados y publicaciones que respectan al tema. Reglamento Nacional de Edificaciones E-030. Reglamento Nacional de Edificaciones E-050. Reglamento Nacional de Edificaciones E-060. Reglamento Nacional de Edificaciones OS-090. Reglamento Nacional de Edificaciones OS-100. Ley General de las Aguas. C. Instrumentos: Programas de computo (AutoCAD, computo (AutoCAD, AutoCad civil 3D, S10, Microsoft Office: Ms Proyect, Excel, Word, Power Point). Instrumentos topográficos. Estudios de Campo: Curvas Campo: Curvas de nivel, secciones transversales, perfil, longitudinal, ubicación en planta. Equipos: Estación Equipos: Estación total, nivel, prisma, trípode. Unidad: GBL Laboratorio de mecánica de suelos. Ensayo de granulometría: El granulometría: El ensayo se realizó según norma técnica peruana NTP. 339.128 (ASTM D422). Equipos: Tamices, balanza, horno, pala, cucharas, agregados. Unidad: % Ensayo de límite líquido y límite plástico: El ensayo se realizó según norma técnica peruana NTP 339.129 (ASTM D4318). D4318) . Equipos: Horno de secado, taras, cucharas, espátulas, balanza, copa de Casagrande, ranurador, calibrador, superficie de rodadura. Unidad: %

71

Ensayo de proctor modificado: El ensayo se realizó según norma técnica peruana NTP 339.141 (ASTM D1557). Equipos: Molde cilíndrico, martillo metálico, horno, tamices, balanza, cucharas, espátulas. espátulas. Unidad: % Laboratorio químico. Análisis químico: El ensayo se realizó según norma técnica peruana NTP ISO 5667-3:2001 Análisis de calidad del agua en general. Equipos: Balanza Equipos: Balanza analítica, vasos de precipitado de 25 ml, pipeta de 10 ml, agua destilada, potenciómetro, agua destilada, solución amortiguadora de pH, reactores. Unidad: % Unidad: %

3.2. METODOLOGÍA. 3.2.1. Metodología para el cálculo de población: En el presente trabajo se tomaron los datos de población de los censos de 1993, 2005 y 2007 realizado por el INEI, con el cual se calculara la población futura mediante cálculos estadísticos. 3.2.2. Metodología para levantamiento topográfico: (Según NTP-IA000) Los trabajos de nivelación se realizaron partiendo de una placa o hito de control vertical conocidos como BM (Bench (Bench Mark). Mark). Se hizo el levantamiento topográfico del área del proyecto, ayudados del equipo topográfico como es la estación total, con los datos obtenidos se procedió a graficar las curvas de nivel que representan el relieve r elieve de la zona, luego estos datos fueron necesarios para el desarrollo del proyecto, donde se obtuvo las secciones transversales y perfil longitudinal, de esta manera se cuantifico el movimiento de tierra dentro del área del proyecto. 3.2.3. Metodología para la ejecución de ensayos de mecánica de suelos: Pozos o calicatas: Se hizo una visita a la zona de estudio con el fin de realizar las excavaciones que permitieron una observación directa del terreno, toma de muestras y la realización de ensayos en laboratorio. Las calicatas y trincheras fueron realizadas según la NTP 339.162 (ASTM D 420). Cuadro N° 21. 21. Muestras obtenidas en el área de estudio para la realización de ensayos de mecánica de suelos.

Muestra

Coordenada Coordenada Profundidad UTM UTM de Calicata Este (X) Norte (Y) (m)

Muestra 1 Muestra 2

619989 619899

9241742 9241739

3m 3m

Muestra 3

619928

9241658

3m


72

3.2.4. Metodología para Análisis de ensayos de calidad del agua residual: (Según NTP 214.042: 2012) Se hicieron varias visitas a la zona de estudio con el fin de recoger las muestras necesarias para próximo análisis del agua residual; se optó por recoger una mezcla compuesta, la cual consiste en muestras obtenidas en diferentes horas del día; puesto que las actividades y el uso del agua varían de acuerdo a los horarios. Estas muestras fueron analizadas en el laboratorio, para luego obtener los valores reales que ayudan a ver en qué estado se encuentra el agua residual. Los ensayos mínimos a realizarse según la Ley General de las Aguas son las siguientes: Cuadro N° 22. 22. Muestras a realizar en la caracterización del agua residual.

Parámetro

Unidad

Aceites y grasas Coliformes termotolerantes

mg/L NMP/100 mL

DBO

mg/L

DQO

mg/L

pH

Unidad

Solidos totales en suspensión Temperatura

mL/L °C

Fuente: Ley General de las aguas - MINAM.

73

IV. RESULTADOS. 4.1. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL ÁREA DE ESTUDIO. 4.1.1. Ubicación. El distrito de Santa Rosa se encuentra ubicado al suroeste de la provincia de Chiclayo perteneciente al departamento de Lambayeque; se encuentra limitada:  Por el Norte : Con : Con el distrito de Pimentel y la l a Victoria.  Por el Sur : Con el distrito de Eten. : Con el distrito de Monsefú.  Por el este  Por el Oeste : Con el Océano Pacifico. Se encuentra comprendido entre las coordenadas UTM Sur 9’239,409.00 m, Este 619,271.00 m. : 6°52’48”  Latitud sur  Longitud M. G: 79°55’56”  Altitud : 4 m.s.n.m. El acceso principal es por la ciudad de Chiclayo, pasando por Pimentel, la cual se recorre una pista asfaltada de 17.6 km, en un tiempo de 25 minutos. La misma vía terrestre continúa hasta la ciudad de Monsefú. Imagen N° 32. Ubicación 32. Ubicación geográfica del distrito de Santa Rosa.


4.1.2. Datos referenciales de la zona. 4.1.2.1. Topografía. La localidad de Santa Rosa topográficamente es casi plana, sobre todo en la parte norte y centro de la ciudad, elevado en la parte sur, llegando a una elevación de más de 11 m.s.n.m.; siendo en promedio para el resto de la ciudad de 5 m.s.n.m. 4.1.2.2. Clima. El clima en la franja costera es del tipo desértico sub-tropical, templado durante las estaciones de primavera, otoño y caluroso en época de verano. La Temperatura promedio anual es de 21.3 °C, la máxima anual de 26.6 °C (febrero) °C (junio); Fuente: SENAMHI. y la temperatura mínima anual de 19.7 °C (junio); 74

Las condiciones climatológicas se ven alteradas cada cierto tiempo, especialmente durante la presencia del Fenómeno de El Niño, en cuyo período la temperatura es mayor con una prolongación del período caluroso. 4.1.2.3. Vientos Los vientos alisios del sureste propiciados por el anticiclón del Pacífico Sur son los vientos predominantes, la dirección e intensidad de estos dependen principalmente de la posición en que se encuentre el Anticiclón, de la hora y la estación del año, aproximadamente el 90% de 90% de los vientos sopla de Suroeste a Noreste. 4.1.3. Aspectos urbanísticos. 4.1.3.1. Superficie territorial. La extensión territorial distrital es de 14.09 Km2. 4.1.3.2. Urbanismo. En la zona urbana del distrito vive aproximadamente el 86% de la población; cuenta con 11 sectores urbanísticos: Sector I: Cercado Santa Rosa, Sector II: Aplicación 28 de de Julio, Sector III: José Olaya, Sector IV: Los Cedros, Sector V: 28 de julio, Sector VI: Los Comuneros, Sector VII: Nazareno Cautivo, Sector VIII: Sol de Oro, Sector IX, X, XI: Ciudad de d e pescador. Su densidad poblacional es de 871.1 Hab/Km2. 4.1.4. Sistemas de saneamiento existentes. Las condiciones existentes del sistema actual en el área de estudio, son las siguientes: 4.1.4.1. Sistema de agua potable. En el área en estudio del proyecto se puede apreciar que se tiene una forma de abastecimiento de agua por conexiones domiciliarias con deficiencias. El sistema de agua potable consta: de dos captaciones subterráneas ubicadas a las afueras de la ciudad, línea de impulsión, almacenamiento por medio de dos reservorios elevados de 500 m3 y 900 m3, líneas de aducción y redes de distribución. Fuente de captación. El agua subterránea es la única fuente de captación; esta se da por medio de dos pozos: Pozo N°1: Su explotación data de 1979, año en el que inició su operación. Ubicación. Ubicada en el área rural y al este de la ciudad, a 3 598 metros del reservorio elevado de 500 m3 proyectado. Antecedentes. El pozo inició su funcionamiento en el año de 1 979 donde se construyó. Asimismo, la profundidad del pozo fue de 68.00 metros con rendimiento de 28 l/s, nivel estático de 5.40 m. o

75

Pozo N°2: (Nuevo) Su explotación data de agosto del 2010, año en el que inició su operación. Ubicación. Ubicada en la carretera Monsefú - Santa Rosa, a una distancia de 4 070 metros del reservorio elevado de 900 m3. Antecedentes. El pozo inició su funcionamiento en el año de 2010 donde fue su construcción. Asimismo, la profundidad del pozo fue de 140.00 metros con rendimiento de 30 - 35 l/s, nivel estático estát ico de 6.12 m. o

Estación de bombeo. Estación de bombeo Pozo N° 1: El pozo cuenta con caseta, esta se encuentra en regular estado de conservación; el terreno cuenta con cerco perimétrico, sus paredes requieren pintarse, falta iluminación interna y externa. La operación del bombeo es de 12 horas diarias. Solo existe parada de bomba cuando la planta de producción de energía deja de funcionar para mantenimiento, esto se realiza cada tres a cuatro meses. Estación de bombeo Pozo N° 2: El pozo cuenta con caseta, esta se encuentra en buen estado de conservación; el terreno cuenta con cerco perimétrico, sus paredes no requieren pintarse, cuenta con iluminación interna y externa. La operación del bombeo es de 12 horas diarias. Solo existe parada de bomba cuando la planta de producción de energía deja de funcionar para mantenimiento, esto se realiza cada tres a cuatro meses.

Electrificación. El servicio de energía eléctrica se encuentra a cargo de ELECTRONORTE S.A. conocida comercialmente como ENSA.

o

Desinfección y calidad del agua. El sistema de desinfección no cuenta con un sistema de seguridad, su ubicación es apropiada pero tampoco no cuenta con sistema de ventilación, la cloración se realiza directamente al pozo no garantizando una buena concentración de cloro residual. Los análisis del agua distribuida en Santa Rosa presentan resultados de concentraciones de cloruros de dureza total, turbidez y metales; estos son inferiores a los valores recomendados por las normas del Ministerio de Salud pese a ser agua dura. o

o

Línea de impulsión. Línea de impulsión: Estación de bombeo Pozo N° 01 al reservorio de 500 m3. La línea de impulsión va desde la planta de caseta de bombeo hasta el reservorio de 500 m3; cuenta con tuberías de PVC UF, A- 7.5 D = 250 mm con una longitud total de 3 598 metros. 76

Línea de impulsión: Estación de bombeo Pozo N° 02 al reservorio de 900 m3. La línea de impulsión va desde la planta de caseta de bombeo hasta el reservorio de 900 m 3, cuenta con tuberías de PVC-UF, A- 7.5 D = 250 mm con una longitud total de 4 056.30 metros. o

o

Almacenamiento. Reservorio elevado de 500 m3. Ubicado en la entrada de Santa Rosa a un costado de la carretera que une con Monsefú, en la zona denominada Sol de Oro, dicho elemento de almacenamiento tiene una antigüedad de 25 años, en general el reservorio se encuentra en buen estado, sus estructuras son de concreto armado y no presentan fisuras, las líneas de impulsión y de aducción se encuentran en buen estado de conservación; el reservorio fue construido en el año de 1983. Presenta las siguientes características: Volumen: 500 m3 Forma : circular Reservorio elevado de 900 m3. Ubicado en el centro de la ciudad, en la zona denominada Pueblo Tradicional de Santa Rosa, funciona como reservorio de cabecera y tiene una antigüedad de 6 años, en general el reservorio se encuentra en buen estado, sus estructuras son de concreto armado y no presentan fisuras, las líneas de impulsión y de aducción se encuentran en buen estado de conservación. Presenta las siguientes características: Volumen: 900 m3 Forma : circular Red de distribución. Redes principales. El sistema redes de agua de consumo humano de Santa Rosa cuenta con una matriz de diámetro 8", material de PVC; circula por la parte este y sur de la ciudad; dicha matriz tiene una longitud de 1 646 metros. Redes secundarías. Las redes secundarias existentes tienen una longitud de 20 517.00 metros, conformados por diámetros de 2", 3", 4" y 6" de asbesto cemento y PVC. Se sabe que la tubería de PVC es de 50 mm y el resto es de asbesto cemento. Cuadro N° 23. 23. Características de la red de distribución de agua potable.

Diámetro (mm)

Extensión (m)

Material

200 (8") 160 (6")

1 646 4 380

PVC A.C.

77

100 (4") 75 (3") 50 (2") TOTAL

14 977 1 424 90 22 517 m

A.C. A.C. PVC

Fuente de Información: Información Información: Información recopilada del proyecto de inversión pública a nivel de perfil mejorado "Rehabilitación y Ampliación del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de la Ciudad de Santa Rosa, Distrito de Santa Rosa — Chiclayo — Lambayeque"

El esquema hidráulico es el siguiente: El reservorio de 900 m 3 abastece la zona industrial: los sectores II, III, IV, V, VI, XI y parte del sector I, VII, X. El reservorio de 500 m 3 abastece: las zonas los sectores VIII, IX y resto del sector I, VII y X. Conexiones domiciliarias. Existen instalados un total de 2 974 viviendas con conexiones domiciliarias, de los cuales 1 895 son de uso domésticos, 36 de uso Comercial, 25 de uso estatal y 18 de uso social. En el siguiente cuadro se indica las conexiones de agua según la categoría: o

Cuadro N° 24. 24. Conexiones domiciliarias de agua potable.

Categoría

N° de Conexiones

Domestica

2 895

Comercial

36

Estatal

25

Social

18

Total

2 974


4.1.4.2. Sistema de alcantarillado. o Sistema de colectores. El sistema de alcantarillado de Santa Rosa tiene una longitud total de 22 919 metros, las de redes secundarias presentan diámetros de Ø=8", Ø=10", Ø=12", Ø=14" y Ø=16", de materiales asbesto cemento las tuberías antiguas y PVC las nuevas.

78

Cuadro N° 25. 25. Características de la red de alcantarillado.

Diámetro

Longitud (m) Antigua Nueva

8"

7 569

12 341

10"

821

835

12"

333

316

14"

-----

341

16"

-----

363

Total

22 919 m


Conexiones domiciliarias. Existe un déficit de cobertura en lo que respecta al servicio de alcantarillado, no se tiene una contabilización real de las conexiones operativas de alcantarillado para el servicio de Santa Rosa. Las personas que no están conectadas al servicio de alcantarillado, en las zona de esta localidad, utilizan como medio de disposición de excretas las letrinas secas o con arrastre hidráulico y eventualmente utilizan el campo. Las conexiones domiciliarias de alcantarillado son de concreto, PVC, asbesto cemento en la mayoría de los casos, se s e estima que existen 2 187 conexiones activas de alcantarillado. o

Cuadro N° 26. 26. Conexiones domiciliarias de alcantarillado.

Categoría

N° de conexiones

Domestica

2 144

Comercial

20

Estatal

14

Social

9

Total

2,187

Fuente de Información: información Información: información recopilada del proyecto de inversión pública a nivel de perfil mejorado "Rehabilitación y Ampliación del Sistema de Agua Potable y Alcantarillado de la Ciudad de Santa Rosa, Distrito de Santa Rosa — Chiclayo — Lambayeque"

Emisores. El emisor de PVC comprendido entre el ultimo buzón de descarga y la cámara de bombeo posee un diámetro de 16" y una longitud total de 21.00 metros. o

79

Cámaras de bombeo. Se encuentra ubicado al noreste, sector XI de la urbanización Las Lomas. El sistema de bombeo para la población del Distrito de Santa Rosa, tiene como finalidad enviar los efluentes colectados por toda la red hacia la planta de tratamiento de aguas residuales. La cámara de bombeo está constituida por un caissón enterrado, de una altura total de 8.30 metros, subdividido en cámara seca y cámara húmeda; la cámara seca tiene dos equipos de bombeo de accionamiento eléctrico. La tubería de ingreso a la cámara es de 16", la tubería de salida es de 12", para luego empalmar con la línea de impulsión.

o

Línea de impulsión de desagües. El sistema dispone de una línea de impulsión de desagües; esta tiene su salida en la cámara de bombeo, con un diámetro de 12", longitud de 55.00 metros, la tubería es de PVC, clase A-10, DN = 250 mm, la cual llega a la laguna de estabilización. o

Laguna de estabilización. En Santa Rosa existe una laguna de estabilización del tipo facultativa, teniendo un ancho de 50.00 metros, un largo de 112.50 metros y una profundidad de 1.50 metros. La laguna de estabilización se encuentra operativa, sin embargo presenta un color rosado lechoso que nos indica la deficiencia en el tratamiento. Así mismo los taludes de la laguna se encuentran cubiertos de vegetación, al igual que el centro de la laguna donde se ha formado un montículo de lodo; siendo otro indicador del mal estado de la laguna. El caudal de ingreso a la laguna no es controlado, este se da por medio med io de una caja de entrada; la forma de la caja de entrada se diseñó con el fin de distribuir el caudal a dos lagunas, lo cual nos indica que las obras de la planta de tratamiento fueron inconclusas. La salida es a través de una caja de rebose, el cual mediante una tubería de 12" de diámetro, descarga el efluente de la laguna al dren 4000 ubicado 4000 ubicado al costado de las lagunas para finalmente evacuarlas al mar. o

4.1.5. Población de censos realizados y proyecciones según INEI. Cuadro N° 27. Población nominalmente censada, por sexo, según censo 1993, 2005 y 2007. 2007.

Hombre

1993 Mujer

Total

Región Lambayeque Lambayeque

449 573

471 222

920 795

Distrito Santa Rosa

4 486

4 155

8 641

Hombre

2005 Mujer

Total

537 632

553 903

1 091 535

Censo INEI

Censo INEI Región Lambayeque Lambayeque

80

5 507

5 428

10 935

Hombre

2007 Mujer

Total


541 944

570 924

1 112 686

Distrito Santa Rosa

5 381

5 584

10 965

Distrito Santa Rosa

Censo INEI

Fuente: INEI.

Cuadro N° 28. Población estimada al 30 de junio de años calendarios, por sexo, para el periodo 2012 – 2014.

Hombre

2012 Mujer

Total


597 871

631 389

1 229 260

Distrito Santa Rosa

5 905

6 369

12 274

Hombre

2013 Mujer

Total


602 759

637 123

1 239 882

Distrito Santa Rosa

5 945

6 468

12 413

Hombre

2014 Mujer

Total


607 572

642 777

1 250 349

Distrito Santa Rosa

5 984

6 5674

12 551

Proyección INEI

Proyección INEI

Proyección INEI

Fuente: INEI.

4.2. ESTUDIOS BÁSICOS DEL PROYECTO. 4.2.1. Estudio topográfico. El estudio topográfico se realiza con el fin de tener una representación de todos los accidentes del terreno. Con respecto al proyecto, se realizó un levantamiento topográfico de la zona de estudio, para ello se hizo uso de una estación total Pentax w822nx w822nx como se muestran en el panel fotográfico; posteriormente se estableció la ubicación de las calicatas. Descripción del trabajo: El procedimiento para desarrollar el levantamiento topográfico fue el siguiente: 1. Reconocimiento del terreno. - Se hizo el reconocimiento del terreno donado por parte de la comunidad campesina a la municipalidad del distrito, para la ubicación de la futura planta de tratamiento; esta actividad se realizó en conjunto con las autoridades locales (presidente de la comunidad campesina, tesorero, un representante de la municipalidad, entre otros). 81

Fotografías N° 01. Reconocimiento Reconocimiento del área de estudio por parte de las autoridades.

2. Levantamiento topográfico (trabajo de campo) - Se empezó a trabajar en las primeras horas del día, (9 am aproximadamente) para aprovechar trabajar sin el calor intenso que llega por el medio día. - Como primer paso se tomó la medida de altura de referencia de un BM ya establecido en la obra anterior de programa AGUA PARA TODOS. - Una vez conocida la altura de referencia de la estación total, se ubicaron los cuatro vértices que enmarcan el área de 7 hectáreas, posteriormente se fueron ubicando los puntos más distinguidos con el prisma para las lecturas respectivas; luego se tomaron las lecturas en los demás puntos dentro del área que comprende el proyecto. Fotografías N° 02. Levantamiento Levantamiento topográfico del área de estudio.

82

3. Trabajo de gabinete - Se descargó los puntos de coordenadas de la libreta electrónica de la estación total a la computadora para luego ser procesadas en el programa AutoCAD Civil 3D; los puntos tomados sumaron un total de 632. - Los puntos de coordenadas obtenidos se muestran a continuación: Cuadro N° 29. Coordenadas UTM – WGS 84 obtenidas en el área de estudio. Coordenas UTM - WGS 84 P

E

N

Z

D

Coordenas UTM - WGS 84 P

E

N

Z

D

1

619847.8820 9241800.6920 14.8040 VTC

2

619829.4380 9241599.1920 14.9420 VTC

3

619860.4620 9241947.6420 14.6340 VTC

4

620029.8740 9241602.3300 15.3520 VTC

5

620058.7430 9241951.8720 15.5320 VTC

6

620046.1290 9241801.7830 16.1480 VTC

7

619849.5390 9241803.6450 14.5130 PTO

8

619913.7850

9

619893.3950 9241864.2640 13.7780 PTO

10

619937.2430 9241728.9860 14.4020 PTO

11

619899.2170 9241865.8850 14.6830 PTO

12

619919.6750

9241693.4450 14.4450 PTO

13

619897.9850

13.7210 PTO

14

619907.1320

9241701.7680

14.4530 PTO

15

619902.4720 9241858.5530 13.6760 PTO

16

619925.5640

9241730.2130

14.4100 PTO

17

619906.9680 9241854.7860 13.6380 PTO

18

619886.2430 9241720.7860 15.4800 PTO

19

619910.5380 9241849.2530 13.5450 PTO

20

619930.7860 9241750.2320 14.4140 PTO

21

619904.2530 9241862.8970 14.6920 PTO

22

619919.3460 9241743.7960 14.4230 PTO

23

619903.8510

14.5110 PTO

24

619896.7860 9241735.1340 14.4620 PTO

25

619875.4860 9241823.2530 14.5620 PTO

26

619877.2430 9241736.7680 14.4980 PTO

27

619869.2850 9241807.7980 14.4930 PTO

28

619860.7560 9241734.2430 15.4920 PTO

29

619901.8470

14.4590 PTO

30

619839.2310

9241736.1540

14.6320 PTO

31

619912.3650 9241844.7850 13.2380 PTO

32

619851.7860

9241752.7860

15.5260 PTO

33

619911.8650

14.7060 PTO

34

619868.3520

9241753.2430

15.5150 PTO

35

619915.2630 9241849.9580 14.7380 PTO

36

619891.7860

9241758.7850

14.4750 PTO

37

619919.7540 9241842.2410 14.7220 PTO

38

619909.2130 9241760.2540 14.4570 PTO

39

619915.7740

9241840.6840 12.9040 PTO

40

619933.6740 9241759.6870 14.4290 PTO

41

619917.3250 9241834.2840 12.7980 PTO

42

619929.2430 9241775.2430 14.4180 PTO

9241861.1230

9241844.1070

9241799.1760 9241855.1430

9241725.2320

14.4160 PTO

83

43

619922.8710 9241832.3900 14.7030 PTO

44

619926.6740 9241788.9860 14.4260 PTO

45

619920.2640 9241826.2540 12.5450 PTO

46

619861.2530

9241767.3650

15.5240 PTO

47

619930.8730 9241825.1680 14.5840 PTO

48

619845.7860

9241767.2760

15.5180 PTO

49

619923.2860 9241818.3320 12.4340 PTO

50

619852.2320 9241782.7850 15.5070 PTO

51

619926.9640 9241822.7840 14.6950 PTO

52

619849.5740 9241794.2540 15.5100 PTO

53

619925.4560

12.2320 PTO

54

619844.2420

55

619932.8230 9241812.2260 14.7020 PTO

56

619860.6740 9241803.6740 14.4860 PTO

57

619990.9780 9241882.7830 14.6930 PTO

58

619870.2430 9241788.2430 14.5110 PTO

59

620001.2170 9241835.1640 15.9470 PTO

60

619881.7860 9241774.7860 14.5020 PTO

61

620031.8430 9241815.8940 16.0110 PTO

62

619897.9940 9241776.2430 14.4820 PTO

63

620049.9720 9241820.2540 16.0920 PTO

64

619899.3420 9241794.1450 14.4680 PTO

65

620052.1520 9241843.8940 16.1020 PTO

66

619886.6350 9241792.2540 15.4940 PTO

67

620032.8520 9241846.2630 15.9830 PTO

68

619911.7560

69

620015.2230

15.9770 PTO

70

619862.6750 9241780.2430 15.5130 PTO

71

619989.4120 9241853.8930 15.8830 PTO

72

619920.2320

73

620032.7650 9241834.2640 15.9910 PTO

74

619914.4430 9241787.6480 14.4360 PTO

75

620039.6640 9241863.8530 15.9740 PTO

76

619911.7860

77

620050.6610 9241862.7860 15.9830 PTO

78

619925.8760 9241764.3520 14.4420 PTO

79

620028.8950 9241937.9670 14.9560 PTO

80

619926.2430 9241696.6850 14.4560 PTO

81

620000.2460 9241936.2150 14.8720 PTO

82

619939.7560 9241692.2430 14.3860 PTO

83

619983.8770

14.7110 PTO

84

619941.2130

9241709.2650 14.4280 PTO

85

619962.2530 9241904.6380 14.5040 PTO

86

619921.5460

9241711.7850

14.4630 PTO

87

619971.7540

9241912.9580

14.6610 PTO

88

619935.8970

9241716.2540

14.4160 PTO

89

619961.1530

9241916.3420

14.6710 PTO

90

619844.3540 9241646.6870 15.1420 PTO

91

619976.2860 9241928.8940 14.6230 PTO

92

619861.7860 9241665.2430 15.3860 PTO

93

619970.8450 9241923.2540 14.5130 PTO

94

619863.2130

9241611.8790

14.8540 PTO

95

619969.5510 9241903.7480 14.6970 PTO

96

619849.6470

9241617.2430

15.1130 PTO

97

619971.7230 9241933.3650 14.5240 PTO

98

619839.5240 9241608.1560 15.0620 PTO

99

619979.2430

14.4860 PTO 100

619849.4870 9241602.6840 15.0860 PTO

101

619988.1560 9241939.7750 14.6920 PTO 102

619832.2430 9241597.2430 14.9580 PTO

103

619983.2290 9241946.5840 14.5100 PTO 104

619829.8970 9241607.4450 14.9230 PTO

105

619970.8440 9241947.5980 14.6850 PTO 106

619833.3540 9241622.6750 15.2010 PTO

107

620003.5260 620003.5260 14.9340 PTO 108

619836.6570 9241628.2540 15.1690 PTO

109

619996.2610

619996.2610

14.7250 PTO

110

,619845.2130

111

619952.8720

619952.8720

14.8320 PTO

112

619839.5340 9241639.7860 14.9750 PTO

113

619943.2350

619943.2350

14.8100 PTO

114

619845.7890 9241636.2430 14.8930 PTO

115

619928.8750

619928.8750

14.8930 PTO

116

619850.6750 9241635.6750 14.6360 PTO

117

619934.8450

619934.8450

14.7850 PTO

118

619874.2430 9241626.3350 14.3640 PTO

119

619930.1430

619930.1430

14.8020 PTO 120

619893.6750 9241599.5080 14.3760 PTO

121

619930.2650

619930.2650

14.8210 PTO

122

619889.2130 9241608.3980 14.3650 PTO

123

619932.8730 9241947.1430 14.7840 PTO

124

619888.5640

125

619906.2740

126

619894.6640 9241631.4760 14.4230 PTO

127

619907.9360 9241938.2560 14.8230 PTO 128

619903.7870 9241647.9570 14.6340 PTO

129

619899.6230 9241949.8970 14.8380 PTO 130

619902.2310

9241624.3510

14.4420 PTO

131

619889.1570 9241906.2430 14.7340 PTO

619916.5520

9241658.2780

15.2810 PTO

9241811.9560

9241852.1670

9241914.1780

9241941.2170

9241921.7850

14.8110 PTO

132

9241786.1540

15.5160 PTO

9241802.7850 14.4340 PTO 9241794.1450 9241773.9680

9241630.1450

9241621.7690

14.4210 PTO 14.4470 PTO

15.1210 PTO

14.4110 PTO

84

133

619910.4260 9241895.7860 14.8350 PTO

134

619870.7860 9241598.8460 14.4180 PTO

135

619916.2620 9241879.2430 14.6820 PTO

136

619871.2310

9241605.7460 14.3930 PTO

137

619902.9720 9241870.7860 14.3520 PTO 138

619870.4430

9241616.3510

139

619898.7830 9241880.1430 14.6810 PTO 140

619863.8970 9241626.8690 14.9230 PTO

141

619915.2760 9241862.7860 14.5050 PTO

142

619855.2240 9241631.2430 15.0520 PTO

143

619886.3540 9241894.2430 14.6920 PTO 144

619916.6570 9241605.6850 14.3530 PTO

145

619869.9780 9241897.1540 14.4440 PTO 146

619913.8450 9241599.2430 14.4210 PTO

147

619873.1350 9241913.8970 14.6480 PTO 148

619904.4350 9241599.6870 14.5760 PTO

149

619882.2760 9241926.2540 14.7860 PTO 150

619897.2310

9241613.3540

14.6230 PTO

151

619886.8730 9241937.7860 14.8040 PTO

152

619910.7410

9241614.8970

14.3760 PTO

153

619867.2430 9241941.2430 14.5980 PTO

154

619924.4650 9241629.2430 14.8750 PTO

155

619854.7640 9241904.7860 14.5010 PTO

156

619914.7860

157

619856.7780

158

619943.3420 9241626.3540 14.4760 PTO

159

619858.5420 9241935.7960 14.7230 PTO 160

619937.7860 9241624.2460 14.2240 PTO

161

619874.9870 9241949.3540 14.8540 PTO

162

619931.3230 9241653.7980 13.2320 PTO

163

619848.4680 9241903.7860 14.1990 PTO 164

619948.8860 9241660.2430 14.2540 PTO

165

619852.4610 9241906.2430 14.4970 PTO 166

619945.2310

9241635.6750 14.0340 PTO

167

619847.2530 9241900.1650 14.6820 PTO 168

619941.6750

9241631.2430 13.9230 PTO

169

619896.6570 9241918.7890 14.7120 PTO

170

619937.4350 9241630.7980 14.1320 PTO

171

619871.2230 9241908.3870 14.5710 PTO

172

619939.7430 9241657.4530 13.0430 PTO

173

619879.1570 9241918.2430 14.6980 PTO

174

619929.8960 9241642.2570 14.2240 PTO

175

619966.8460 9241913.7690 14.4990 PTO

176

619927.2440 9241655.4860 14.8650 PTO

177

619944.6250

178

619924.6750 9241646.2540 15.1750 PTO

179

619949.2740 9241951.8970 14.7280 PTO 180

619928.3360 9241639.6680 14.7850 PTO

181

620016.1590 9241915.2430 15.0020 PTO 182

619931.7850

183

620006.3650 9241872.6870 14.7250 PTO 184

619939.2360 9241612.3540 14.9720 PTO

185

620040.8760 9241952.3540 14.8410 PTO 186

619931.4290 9241628.8960 14.8210 PTO

187

620005.5640 9241889.9870 14.6230 PTO 188

619926.5630 9241621.3540 14.6430 PTO

189

620020.2530 9241889.2430 14.5810 PTO 190

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191

620028.1650 9241902.6840 14.5080 PTO

619924.3520 9241605.7860 14.6530 PTO

193

620027.8730 9241876.1320 14.8550 PTO 194

619931.7650

9241613.2540 14.6070 PTO

195

620043.3540 9241893.7860 15.5730 PTO 196

619935.5470

9241616.7960

14.3290 PTO

197

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619941.4620

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13.8630 PTO

199

620057.8740 9241908.7980 15.9460 PTO 200

619931.1320

9241607.8970 14.8870 PTO

201

620037.3650 9241923.2430 14.4890 PTO 202 619943.4580 9241605.2430 14.7250 PTO

203

620059.2540 9241930.8960 15.7880 PTO 204

205

620045.8750 9241937.2430 14.7140 PTO 206 619946.8670 9241607.1320 14.3440 PTO

207

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209

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211

619923.7640 9241844.2980 14.3770 PTO

212

619950.1320

213

619929.8760

14.5770 PTO

214

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215

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216

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217

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619941.6750

219

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221

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9241919.1220

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9241861.1540

14.7890 PTO

14.8170 PTO

192

9241631.7870

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14.5870 PTO

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14.1540 PTO

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85

223

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225

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227

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229

619968.9650 9241891.7680 14.7420 PTO 230 619960.5890 9241609.2780 14.0160 PTO

231

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619953.2310

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233

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619951.5770

9241605.8970

14.6120 PTO

235

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619947.7860

9241611.3650

14.1760 PTO

237

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619950.2450

9241611.2540

14.7660 PTO

239

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619951.9430

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14.2750 PTO

241

619997.8710

15.9100 PTO 242

619948.2130

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13.9170 PTO

243

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619957.5780

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14.3640 PTO

245

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247

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249

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251

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619955.8770

253

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255

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257

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259

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261

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263

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619962.6730 9241626.4630 14.3540 PTO

265

619967.2650 9241848.8950 15.8080 PTO 266

619961.8960 9241628.5580 14.9730 PTO

267

619971.9860 9241813.6220 15.8070 PTO 268 619964.4070 9241640.0780 14.1240 PTO

269

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619953.2130

271

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273

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275

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277

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279

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281

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283

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9241712.2540

15.1610 PTO

285

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619985.8970

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15.2560 PTO

287

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289

619864.3850 9241868.2540 14.5790 PTO 290 620026.6670 9241720.8790 15.9430 PTO

291

619856.3650 9241839.2260 14.3870 PTO 292 620014.4530 9241708.1320 15.8650 PTO

293

619856.2760

295

619848.9570 9241847.6830 14.4920 PTO 296 620039.2540

297

619874.7460

299

619865.2540 9241877.7960 14.4880 PTO 300 620005.7860 9241735.2670 15.5320 PTO

301

619853.1650 9241869.2540 14.4320 PTO 302

303

619856.8750

305

619863.2540 9241885.2650 14.6010 PTO 306

307

619853.9840 9241897.7340 14.1770 PTO 308 620041.6570 9241735.6850 16.2330 PTO

309

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620019.2210

311

619860.7680 9241897.8940 14.5860 PTO

619974.8970 9241740.8970 14.8010 PTO

9241816.3750

9241852.1650 9241871.2650

9241887.1540

9241636.1140 9241631.7840

9241641.7060

14.3420 PTO 14.1450 PTO

14.2240 PTO

14.3810 PTO 294 620008.8970 9241682.5640 16.0320 PTO 9241711.2540

16.4580 PTO

14.4120 PTO 298 620024.1340 9241703.6870 15.9520 PTO 619967.4460 9241734.8790 14.4010 PTO

14.5910 PTO 304 620028.8980 9241748.2430 15.9810 PTO

312

619993.3240 9241728.1540 15.3430 PTO 9241737.2430

15.8750 PTO

86

313

619878.2540 9241813.2540 14.5300 PTO

314 620006.8800 9241745.2430 15.5820 PTO

315

619859.2430 9241892.7840 14.0450 PTO

316

619966.3240 9241708.6870 14.4650 PTO

317

619865.1540 9241892.4760 14.5790 PTO 318

619966.0890 9241718.2430 14.1890 PTO

319

619867.8760 9241885.1540 13.9980 PTO 320

619963.2430 9241728.7960 14.3860 PTO

321

619871.5640 9241887.7760 14.5850 PTO 322

619978.2540

323

619872.2650 9241881.3420 13.9320 PTO 324

619984.3650 9241737.7860 14.9760 PTO

325

619876.7850 9241883.9870 14.5820 PTO 326

620015.7860

9241751.2430

15.7550 PTO

327

619875.2540

14.5230 PTO 328

619979.2310

9241718.8970

14.7660 PTO

329

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619998.6750

9241745.1320

15.4530 PTO

331

619879.6640 9241877.4820 13.8950 PTO 332 620028.4460 9241763.7860 15.8540 PTO

333

619889.7450 9241863.7940 14.6640 PTO 334 620043.2430 9241758.2430 16.1800 PTO

335

619884.1430 9241872.2750 13.8450 PTO 336

337

619887.6570

339

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341

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343

619887.8450 9241804.6780 15.0430 PTO 344

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345

619898.7850

619995.7860

347

619918.2540 9241814.3860 14.9820 PTO 348

619992.2430 9241747.7090 15.3440 PTO

349

619915.9840

619996.1430 9241760.5630 15.7230 PTO

351

619916.2540 9241824.2540 14.9720 PTO 352

619986.7860

353

619914.1430 9241819.8950 14.3420 PTO 354

619971.4470 9241748.7840 15.2930 PTO

355

619911.7650

619965.2430

357

619912.5980 9241826.1540 14.3570 PTO 358

359

619911.2540

361

619907.6430 9241846.2430 14.6230 PTO 362

619961.8970 9241759.8970 14.8920 PTO

363

619907.8790 9241842.1650 14.4950 PTO 364

619958.2240 9241753.2430 14.7340 PTO

365

619903.1320 9241851.3760 14.6880 PTO 366

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367

619899.7650 9241854.8970 14.6450 PTO 368

619979.1320

369

619907.8450 9241837.2650 14.5020 PTO 370

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371

619894.7660 9241833.2650 14.5160 PTO 372

619991.5470

373

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619957.5540

9241771.8970

14.7760 PTO

377

619936.3650

619969.0230

9241771.2430

15.4630 PTO

379

619936.8790 9241776.7860 14.7700 PTO 380 619969.2430

9241784.1430

15.5710 PTO

381

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9241781.7860

14.5250 PTO

383

619950.7230 9241767.8760 14.6340 PTO 384 619962.4460 9241782.2430 15.3540 PTO

385

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387

619948.1430

12.3770 PTO 388

619953.3240 9241793.2540 14.5600 PTO

389

619945.7560 9241726.2430 14.2200 PTO 390

619949.6350 9241789.7860 14.5660 PTO

391

619949.2430 9241732.1540 12.4690 PTO 392

619975.9890 9241758.2430 15.5720 PTO

393

619959.8760 9241719.6850 14.2420 PTO 394

620015.6740

9241767.5740

15.8930 PTO

395

619960.3540 9241705.2540 14.3440 PTO 396

620041.2140

9241771.1670

15.9540 PTO

397

619956.2750 9241699.8760 12.2320 PTO 398 620033.6730

9241771.3540

15.8760 PTO

399

619953.9870 9241692.1650 14.0730 PTO 400 620024.3650 9241773.8970 15.9450 PTO

401

619955.6730 9241680.2780 14.3220 PTO 402 620037.8790 9241785.2430 15.9430 PTO

9241876.7510

9241877.1150

9241817.5730 9241811.8960

14.3810 PTO 350

9241839.2540 14.8770 PTO 356

14.5870 PTO

619983.8970 9241743.8970 15.2440 PTO

14.6510 PTO 338 619978.2300

14.4980 PTO 346

9241727.4350

9241734.5570

14.1050 PTO

619972.3650 9241724.2430 14.0030 PTO

9241738.1140

9241755.2310 9241742.2510

15.3310 PTO

15.6670 PTO 14.8610 PTO

619957.8970 9241746.7860 14.6450 PTO

9241832.7860 14.4980 PTO 360 619964.3660 9241750.3540 14.9490 PTO

9241787.1540

9241747.7950

12.2320 PTO 378

619953.5730

9241751.2430

15.3220 PTO

9241769.2650 15.8840 PTO

87

403

619959.5520

9241679.1560

405

619965.7530 9241675.2260 14.2440 PTO 406 620038.4650 9241799.7860 16.0060 PTO

407

619959.1430 9241662.4760 14.1060 PTO 408 620027.7880 9241788.1320 15.9320 PTO

409

619968.7580 9241656.8950 14.5030 PTO 410

411

619966.2540 9241645.2540 12.0950 PTO

413

619965.7820 9241635.6640 14.1130 PTO 414

620001.7780 9241778.2540 15.4560 PTO

415

619970.7240 9241627.7850 13.0450 PTO 416

620014.3540 9241808.5470 15.9720 PTO

417

619974.1430 9241626.2410 14.4340 PTO 418

619968.2240

419

619969.6540 9241612.7860 13.2430 PTO 420 620003.8970 9241805.0870 15.8320 PTO

421

619965.8340 9241606.5650 13.7420 PTO 422

619995.3540 9241782.5740 15.4760 PTO

423

619974.3420, 9241600.7860 13.9750 PTO 424

619993.7860 9241779.2430 15.3810 PTO

425

619948.6740

619990.2310 9241788.7960 15.5230 PTO

427

619967.2380 9241598.4360 13.4210 PTO 428

429

619966.9750 9241622.1540 13.9070 PTO 430 619982.2430 9241793.6750 15.4920 PTO

431

619972.6730 9241643.5040 14.3520 PTO 432 619980.7980 9241789.8960 15.3840 PTO

433

619967.6720 9241684.2650 14.6640 PTO 434

619976.3420 9241797.2430 15.6920 PTO

435

619999.8960 9241706.7960 16.0530 PTO 436

619988.6670 9241782.8970 15.2850 PTO

437

620026.7340 9241599.0020 15.3920 PTO 438

619994.5460 9241800.2430 15.8590 PTO

439

620023.2130 9241606.2650 16.8940 PTO 440 620006.3440 9241794.1560 15.7860 PTO

441

620022.5640 9241602.1540 16.7420 PTO 442 620014.3590 9241655.4460 16.2730 PTO

443

620008.3340 9241621.2870 15.3110 PTO 444 620015.0970 9241658.7860 15.8430 PTO

445

620007.7560 9241603.2650 15.4780 PTO 446 620009.4710 9241650.0980 15.7440 PTO

447

620007.4980 9241611.8790 15.3020 PTO 448

449

619994.6720 9241603.2430 15.2470 PTO 450 620008.8930 9241646.8690 16.0910 PTO

451

620001.1430 9241600.6670 15.3510 PTO 452 620005.5730 9241644.2430 15.6810 PTO

453

619993.6740 9241600.2640 15.2710 PTO 454

455

619987.2420 9241600.8970 14.5830 PTO 456 620002.2430 9241632.7860 15.5720 PTO

457

619983.3540 9241600.2540 14.5370 PTO 458

619997.7890 9241625.2430 15.3480 PTO

459

619978.7860 9241603.6750 14.3360 PTO 460

619991.2430 9241628.8690 15.2220 PTO

461

619986.5540 9241603.1540 14.4210 PTO 462

619988.6740 9241614.3540 14.7450 PTO

463

619989.7650 9241608.7860 14.7520 PTO 464

619985.2430 9241622.2430 14.8320 PTO

465

619994.1760 9241607.2430 15.1410 PTO 466 619983.6850 9241627.6750 14.8910 PTO

467

619995.6770

469

620005.3650 9241614.2540 15.2910 PTO 470

471

620003.2430 9241617.8960 15.2820 PTO 472 620032.4650 9241647.8970 15.9340 PTO

473

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475

620014.5610

477

620021.2540 9241624.5760 15.5220 PTO 478 620024.2650 9241668.3540 15.8610 PTO

479

620019.3630 9241617.7860 15.4770 PTO 480 620031.5760 9241664.7960 15.8850 PTO

481

620027.2650 9241622.4650 15.5820 PTO 482 620035.3540 9241673.2430 15.9730 PTO

483

620031.7850 9241620.1090 15.6340 PTO 484 620029.8970 9241677.6450 16.4230 PTO

485

620030.4370 9241629.8970 15.8520 PTO 486 620037.3540 9241686.2310 15.6020 PTO

487

620024.8560 9241632.9230 15.7330 PTO 488 620034.2430 9241658.7960 15.9000 PTO

489

620019.2430 9241627.5280 15.6720 PTO 490 620033.6750 9241681.2430 15.9850 PTO

491

620032.7680 9241635.1750 15.9430 PTO 492 620030.3650 9241680.6870 15.9720 PTO

9241712.8850

9241612.6570

9241623.1150

12.1870 PTO 404 620046.2310 9241794.9730 16.1540 PTO

620015.2430

9241781.7860

15.7340 PTO

412 620020.5640 9241798.6750 15.8540 PTO

14.3210 PTO 426

619983.5740

9241759.1320

9241785.1320

15.5920 PTO

15.2940 PTO

620011.2850 9241649.6750 15.8010 PTO

620011.6680 9241630.1430 15.6320 PTO

15.2730 PTO 468 619980.3540 9241614.2670 14.4030 PTO 620031.1320

9241652.1430

15.8510 PTO

620013.7680 9241652.4630 15.8230 PTO

15.3690 PTO 476 620019.2430 9241660.7860 15.8580 PTO

88

493

620029.2130 9241638.8590 15.8210 PTO 494 620028.3540 9241673.5760 15.9020 PTO

495

620017.6740 9241638.3620 15.7210 PTO 496 620025.8790 9241673.2540 15.9430 PTO

497

620023.2430 9241648.7960 15.8220 PTO 498 620024.2310 9241670.7670 16.3340 PTO

499

620007.6750 9241642.3650 15.7810 PTO 500 620022.4430 9241665.2430 15.6430 PTO

501

620004.8950 9241640.2650 16.9550 PTO 502 620018.6750 9241663.1330 15.8620 PTO

503

620004.3540 9241637.8970 15.6940 PTO 504

505

620001.7560 9241638.2450 15.5330 PTO 506 620023.3870

507

619999.2310 9241635.3640 15.6440 PTO 508 620020.5840 9241613.8970 15.5250 PTO

509

619997.6750 9241630.1760 15.5920 PTO 510

620017.2540 9241610.2430 15.9520 PTO

511

619986.2430 9241634.8970 15.2840 PTO

512

620013.6780 9241607.1320 15.8820 PTO

513

619993.6750 9241640.3420 15.4820 PTO

514

620026.3650 9241614.7960 15.4210 PTO

515

619981.3240 9241634.6850 14.9640 PTO

516

619947.2570

517

619977.6750 9241643.2430 14.5370 PTO

518

619942.6580 9241773.8970 12.2740 PTO

519

619988.4530 9241647.9850 15.4210 PTO 520

619943.7980 9241782.2450 14.7270 PTO

521

619997.7860

15.5820 PTO 522

619939.6720 9241780.7860 12.3820 PTO

523

620007.4530 9241661.6740 15.8530 PTO 524

619933.5760 9241783.9430 14.8420 PTO

525

620013.1320

619939.2430 9241766.1320 14.6230 PTO

527

620022.7890 9241683.1540 15.9980 PTO 528

619951.6930

529

620032.4530 9241690.2650 15.7540 PTO 530

619945.3540 9241758.3520 12.3620 PTO

531

620033.6750 9241685.8970 15.8430 PTO 532

619941.6750 9241759.8960 14.5230 PTO

533

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619946.3540 9241749.5430 12.4510 PTO

535

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537

619971.8760

619950.6450 9241750.4530 14.2210 PTO

539

619979.6540 9241650.4650 14.6820 PTO 540 619944.3420 9241746.7790 14.2730 PTO

541

619984.2430 9241658.2650 15.5730 PTO 542

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543

619987.1320 9241664.7850 14.8540 PTO 544

619948.8970 9241739.3780 12.4320 PTO

545

619991.6750 9241662.3540 14.6720 PTO 546

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547

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549

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619945.5520

9241732.4530

14.2410 PTO

551

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619950.0890

9241727.1520

12.3210 PTO

553

619990.7860 9241657.5970 15.2560 PTO 554

619955.4650

9241727.7860

14.2110 PTO

555

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619950.2640 9241720.9860 12.1540 PTO

557

619972.1320 9241683.3360 15.5330 PTO 558

619955.7970

559

619983.5640 9241670.7680 14.9560 PTO 560

619945.2430 9241720.4000 14.2440 PTO

561

619998.8790 9241673.5640 15.9840 PTO 562

619952.5810

9241712.5760

12.2320 PTO

563

619982.3420 9241678.2430 15.0210 PTO 564

619957.2430

9241712.2430

14.4230 PTO

565

619992.7650 9241688.6840 15.5720 PTO 566

619954.6790 9241704.8970 12.2110 PTO

567

620008.2430 9241691.2430 16.1910 PTO 568

619948.2530 9241705.3410 14.2320 PTO

569

619915.7840 9241644.8800 ,15.1470 PTO 570

619951.7980 9241698.7850 14.3210 PTO

571

619932.2436 9241646.2410 13.3250 PTO 572

619961.2430 9241699.2430 14.3220 PTO

573

619920.1320 9241598.5740 14.4540 PTO 574

619957.6870

575

619868.5640 9241652.2650 15.0140 PTO 576

619962.2430 9241692.5760 14.3410 PTO

577

619886.3780 9241639.8790 15.2840 PTO 578

619958.1380

579

619873.9860 9241639.2540 14.8320 PTO 580

619953.3360 9241685.8970 14.2510 PTO

581

619857.6750 9241640.7750 14.7250 PTO 582

619963.7850 9241682.3540 14.3310 PTO

9241651.2310 9241671.2430

9241651.3210

15.9010 PTO 526

14.5000 PTO 538

620017.4790 9241602.6850 16.3810 PTO 9241611.3540

9241774.3540

9241759.7860

9241721.0670

16.4220 PTO

14.7260 PTO

14.5210 PTO

14.3210 PTO

9241692.7860 ,12.2130 PTO 9241686.1320

12.2310 PTO

89

583

619856.4230 9241648.2540 14.8580 PTO 584 619960.4650

9241671.2310

12.1320 PTO

585

619865.7840 9241645.8970 15.1020 PTO 586

619955.8970

9241673.6750

14.2110 PTO

587

619882.2310

15.3540 PTO 588

619963.2540 9241662.8970 12.1220 PTO

589

619895.6750 9241653.7480 15.1750 PTO 590

619967.6870 9241663.2530 14.3540 PTO

591

619902.1320 9241668.2430 15.3350 PTO 592

619964.2430 9241652.6740 12.1020 PTO

593

619872.6750 9241666.8850 15.4620 PTO 594

619960.7860 9241654.1320 14.0980 PTO

595

619889.8970 9241680.1320 14.6320 PTO 596

619972.6580 9241647.8790 14.4210 PTO

597

619835.4340 9241646.8950 15.2540 PTO 598

619962.2450 9241645.2430 14.1320 PTO

599

619833.6670 9241658.2430 15.3010 PTO

600

619968.2130 9241638.4650 12.0920 PTO

601

619846.8530 9241666.8460 15.2350 PTO

602

619973.5740 9241638.1340 14.2430 PTO

603

619841.1320

15.1820 PTO

604

619966.8970 9241629.8970 14.0920 PTO

605

619859.5230 9241682.6640 15.1720 PTO

606

619970.5640 9241620.3420 13.1230 PTO

607

619876.7450 9241685.8970 14.6230 PTO

608

619975.3420

609

619916.3320

15.1470 PTO

610

619966.6740 9241615.2430 13.0920 PTO

611

619934.6440 9241682.2560 14.4520 PTO

612

619973.2430

613

619909.2540 9241683.7860 14.4620 PTO

614

619969.8970 9241604.1340 13.2340 PTO

615

619903.7860 9241696.0250 14.4530 PTO

616

619974.2670 9241603.2320 14.2120 PTO

617

619899.4650 9241710.2650 14.4520 PTO

618

619970.8450 9241598.6850 13.4510 PTO

619

619890.5230 9241694.6750 14.5250 PTO

620

619942.1320 9241801.4530 14.6980 PTO

621

619885.9760

14.5210 PTO

622

619931.4430 9241800.7860 12.2430 PTO

623

619865.7830 9241701.8970 14.7320 PTO

624

619924.5090

625

619847.1320 9241700.2430 15.0730 PTO

626

619938.0780 9241808.9850 14.7100 PTO

627

619837.4230

628 619929.2880 9241806.2410 12.1820 PTO

629

619850.6560 9241720.1320 14.8950 PTO

630

619920.5760 9241807.6090 15.0020 PTO

631

619873.2540

632

619954.2430 9241802.5740 14.6820 PTO

9241657.1130

9241681.3230

9241674.1430

9241704.1430

9241711.7860 9241716.7860

14.9320 PTO 14.5120 PTO

9241619.6750 9241611.7580

9241801.6750

14.3450 PTO 14.1320 PTO

14.9210 PTO


- Con los puntos se procedió a graficar las curvas de nivel en el programa AutoCAD Civil 3D, 3D , para así elaborar el plano topográfico (esta imagen se verá con más detalle en la presentación de planos). Imagen N° 33. Curvas de nivel nivel elaboradas del área de estudio.


90

4.2.1.1. Conclusiones. Los datos que se obtuvieron a partir de la estación total Pentax w822nx no w822nx no son del todo exactos; se sabe que todos los instrumentos y métodos usados para el levantamiento topográfico tienen errores, los cuales se pueden minimizar con la experiencia del operador. Se pudo comprobar que en una distancia horizontal máxima de 100 metros, la diferencia de cotas es de 0.5 metros, con esto se puede concluir que la zona de estudio tiene una pendiente muy suave. Las cotas de los cuatro vértices del área de estudio son: o Esquina Inferior Izquierda: 14.2110 m. o Esquina Inferior Derecha: 14.4980 m. o Esquina Superior Derecha: 15.5320 m. o Esquina Superior Izquierda: 14.2050 m. La topografía de la zona es correspondiente a una zona llana, sin irregularidades considerables. Las condiciones climáticas (elevada temperatura) constituyeron un problema durante la realización del estudio topográfico, pero a pesar de eso se pudo obtener todos los puntos necesarios para la elaboración del plano topográfico. 4.2.2. Estudio de mecánica de suelos. En este acápite ser verá de forma detallada el análisis de datos de los diversos ensayos realizados en el laboratorio, las cuales permitieron determinar principalmente la características de los estratos, dependiendo de la profundidad y lugar donde se tomó la muestra. Descripción del trabajo: El procedimiento para desarrollar el estudio de mecánica de suelos fue el siguiente: 1. Extracción de muestras: - Para la investigación geotécnica se ha realizado 03 exploraciones directas a cielo abierto, a 3 metros de profundidad, de acuerdo a la Norma Técnica Peruana NTP 339.162 (ASTM D420) y el RNE E.050 Suelos y Cimentaciones. Cuadro N° 30. Descripción de calicatas realizas en el área de estudio.

Calicata

Profundidad

Este

Norte

C - 01 C - 02

0.00- 3.00 m 0.00- 3.00 m

619989 619899

9241742 9241739

C - 03

0.00- 3.00 m

619928

9241658


91

Fotografías N° 03. Extracción de muestras del del terreno para estudio de mecánica de suelos.

2. Ensayos de laboratorio. Los ensayos que se realizaron a las muestras de suelos, fueron las siguientes: - Análisis granulométrico por tamizado, norma ASTM D-422. D -4318. - Límite líquido y límite plástico, norma ASTM D-4318. - Contenido de humedad, norma ASTM D-2216. - Corte directo ASTM D-3080. - Proctor modificado ASTM D1557. - Sales solubles totales MTC E219.

92

Fotografías N° 04. Realización 04. Realización de ensayos en el laboratorio de suelos.

Resultados: A partir de las muestras ensayadas en el Laboratorio, se realizó la clasificación de los mismos de acuerdo al Sistema Unificado de Clasificación de Suelos (SUCS) Norma ASTM D-2487, la misma que se basa en la granulometría del material y en su plasticidad. Además se realizó también la clasificación (AASHTO). En el siguiente cuadro de resumen, se muestra los resultados de cada ensayo realizado en el laboratorio: Cuadro N° 31. Resumen de ensayos realizados en laboratorio de mecánica de suelos. A

m(

A

F

E

D

A

L M

U

A A R CI T S

. U

O M P

L A

E °

C N

01

02

GRANULOMETRÍA

D )

T

H

LIMITES

E

)° ÓI E

)

(

R

O

N

T

L

E U

C

S

N

N

%(

D L

ÓI G

CI

S

U R

CLASIFICACIÓN

N

A

S

PASA % N°4

% N°200

AASHTO

SUCS

L.L

L.P

I.P

97.4

34.7

A-2-4(0)

SC

30.5

21.6

8.9 0.63

-

-

-

-

21.09

0.17

PASA

A

H O R

A F

C

M-1

0.00 0.40

M-2

0.40 – 1.10

12.2

97.0

31.1

A-2-6(1)

SC

28.6

16.3

12.3 0.33

M-3

1.10 1.40

13.1

58.7

21.7

A-2-4(0)

GC

25.5

18.4

7.1

M-4

1.40 2.10

14.3

96.4

30.8

A-2-6(1)

SC

28.5

16.1

12.4 0.18

-

-

M-5

2.10 3.00

10.5

59.5

24.5

A-2-4(0)

GC GM

25.3

18.6

6.8 0.17

-

-

M-1

0.00 0.30

5.8

97.5

35.4

A-2-4(0)

SC

28.5

20.5

8.0

-

-

6.2

0.21

-

93

03

M-2

0.30 1.20

12.6

95.7

34.6

A-2-6(1)

SC

28.2

16.0

12.1

-

-

-

M-3

1.20 1.50

13.6

58.9

22.1

A-2-4(0)

GC

25.4

18.1

7.3

-

-

-

M-4

1.50 2.20

15.1

96.4

30.8

A-2-6(1)

SC

28.6

15.7

12.9

-

-

-

M-5

2.20 3.00

11.4

55.3

25.3

A-2-4(0)

GC GM

25.4

18.7

6.7

-

-

-

M-1

0.00 0.40

5.3

97.1

34.3

A-2-4(0)

SC

28.3

20.9

7.4

-

-

-

M-2

0.40 – 1.00

12.1

95.9

34.9

A-2-6(1)

SC

28.7

16.1

12.5

-

-

-

M-3

1.00 1.60

11.1

58.8

22.9

A-2-4(0)

GC

27.4

19.2

8.2

-

-

-

M-4

1.60 2.30

12.2

96.1

33.0

A-2-6(1)

SC

27.4

15.7

11.7

-

-

-

M-5

2.30 3.00

11.6

57.2

34.0

A-2-4(0)

GC GM

24.5

18.2

6.3

-

-

-


4.2.2.1. Conclusiones y recomendaciones. Durante la excavación no se encontró nivel freático. Según el ensayo de corte directo, realizado con la muestra N° 03 de la primera calicata, se obtuvo una cohesión de 0.17 kg/cm2 y un ángulo de fricción interna de 21.09°, 21.09°, con estos resultados se aplicó la teoría de Terzaghi para calcular la capacidad admisible a 1.80 m de profundidad, obteniendo un valor de 0.90 kg/cm2, para cimentación cuadrada. Si se define una profundidad de desplante o dimensiones de cimentación diferente, se deberá calcular un nuevo valor para la capacidad admisible. Para la construcción de taludes, se recomienda realizarlo con material mater ial propio seleccionado, por capas de 0.25 m debidamente m debidamente compactadas con la humedad del proctor. El contenido de sales máximo del suelo es de 0.63%, que 0.63%, que lo califica como afectado por las sales; se recomienda para construcción de estructuras de concreto el uso de un cemento resistente a los sulfatos como el tipo V. La descripción del suelo encontrado, según los resultados de los ensayos de laboratorio son:

94

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Calicata N° 01: De 0.00 hasta 0.40 metros presenta metros presenta Arena arcillosa de color negro, presenta una plasticidad de 8.9%, humedad natural de 6.2% de consistencia semi-compacta. Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 0.40 hasta 1.10 1.10 metros presenta Arena arcillosa, presenta una plasticidad de 12.3% una humedad natural de 12.2% de consistencia semicompacta. Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 1.10 hasta 1.40 metros presenta metros presenta Grava arcillosa con arena, presenta una plasticidad de 7.1%, humedad natural de 13.1%, de consistencia compacta. Identificado en el sistema SUCS como un GC. De 1.40 hasta 2.10 metros presenta metros presenta Arena arcillosa de color marrón, presenta una plasticidad de 12.4%, humedad natural de 14.3%, de consistencia semi-compacto. Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 2.10 hasta 3.00 metros presenta metros presenta Grava limo arcilloso con arena de color blanco, presenta una plasticidad de 6.8%, una humedad natural de 10.5% de consistencia compacta. Identificado en el sistema SUCS como un GC-CM. Calicata N° 02: De 0.00 hasta 0.30 metros presenta metros presenta Arena arcillosa de color negro, presenta una plasticidad de 8.0%, humedad natural de 5.8% de consistencia semi compacta. Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 0.30 hasta 1.20 metros metros presenta Arena arcillosa, presenta una plasticidad de 12.1% una humedad natural de 12.6% de consistencia semi compacta. Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 1.20 hasta 1.50 metros presenta metros presenta Grava arcillosa con arena, presenta una plasticidad de 7.3%, humedad natural de 13.6%, de consistencia compacta. Identificado en el sistema SUCS como un GC. De 1.50 hasta 2.20 metros presenta metros presenta Arena arcillosa de color marrón, presenta una plasticidad de 12.9 %, humedad natural de 15.1%, de consistencia semi compacto Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 2.20 hasta 3.00 metros presenta metros presenta Grava limo arcilloso con arena de color blanco, presenta una plasticidad de 6.7%, una humedad natural de 11.4% de consistencia compacta. Identificado en el sistema SUCS como un un GC-CM. Calicata N° 03: De 0.00 hasta 0.40 metros presenta metros presenta Arena arcillosa de color negro, presenta una plasticidad de 7.4%, humedad natural de 5.3% de consistencia semi compacta. Identificado en el sistema SUCS como un SC. De 0.40 hasta 1.00 metros metros presenta Arena arcillosa, presenta una plasticidad de 12.5 una humedad natural de 12.1% de consistencia semi compacta. Identificado en el sistema SUCS como un SC.

95

-

-

-

De 1.00 hasta 1.60 metros presenta metros presenta Grava arcillosa con arena, presenta una plasticidad de 8.2%, humedad natural de 11.1%, de consistencia compacta. Identificado en el sistema SUCS como un GC. De 1.60 hasta 2.30 metros presenta metros presenta Arena arcillosa de color marrón, presenta una plasticidad de 11.7%, humedad natural de 12.2%, de consistencia semi compacto. Identificado en el sistema SUCS como un u n SC. De 2.30 hasta 3.00 metros presenta metros presenta Grava limo arcilloso con arena de color blanco, presenta una plasticidad de 6.3%, una humedad natural de 11.6% de consistencia compacta. Identificado en el sistema SUCS como un GC-CM. A continuación se muestra el perfil estratigráfico de las tres calicatas:

Imagen N° 34. Perfil estratigráfico del terreno a partir de las calicatas realizadas. realizadas.


96

4.2.3. Estudio de calidad de agua residual. El estudio de calidad de agua residual se realiza con el fin de tener una representación del actual estado de agua residual; esta información debemos compararla con los límites máximos permisibles dados por los reglamentos de ley, para luego tomar decisiones de tratabilidad y mejora de los efluentes, que al final son descargados en quebradas, lagunas, ríos, mar, mar , etc. Para el proyecto, se realizó la extracción de muestras, tomando las precauciones respectivas de toma, transporte y acondicionamiento de la misma, estas muestras fueron llevadas al laboratorio de EPSEL, para su posterior análisis y resultados. Cabe informar que la muestra obtenida en campo, c ampo, fue una mezcla compuesta, que vienen hacer muestras sencillas recogidas en el mismo punto en distintos momentos del día; de esta manera tener un promedio de la calidad de agua residual en diferentes horas del día y diferentes actividades que se desarrollan en ella. Descripción del trabajo: El procedimiento para desarrollar el estudio de calidad de agua residual fue el siguiente: 1. Toma de muestras. - Se tomaron tres muestras; una por la mañana, al medio día y luego por la tarde, este trabajo estuvo a cargo por un personal de EPSEL que tiene permanencia en esta zona, el mismo que está a cargo del bombeo de agua residual a la laguna existente. - Estas muestras se fueron almacenando en un recipiente (cooler) capaz de mantener la temperatura con la que fueron extraídas. - Para su transporte se adicionaron frascos de hielo al recipiente contenedor, para poder controlar la variación de temperatura a lo largo del trayecto, campo - laboratorio. Fotografías N° 05. Extracción de muestras de agua residual para el análisis análisis en el laboratorio.

97

- Las muestras que se tomaron, se almacenaron en frasco de plástico para el análisis físico - químico y frasco de vidrio para el análisis microbiológico; a estas muestras se identificó con una rotula, anotando en ella, el lugar, la hora de la toma de muestras, para luego ser analizadas en el laboratorio. 2. Estudio de calidad de agua residual en el laboratorio. - Las muestras fueron dejadas en el laboratorio de EPSEL para su posterior análisis. - Los resultados de análisis en laboratorio fueron variables en el tiempo, estos cambian de acuerdo al ensayo que se está realizando. La que más tiempo exige para el resultado, es el ensayo de la cantidad de DBO; que como se sabe esta se evalúa y se obtiene los resultados a los 5 días después de tomada la muestra. - Los datos obtenidos en el laboratorio fueron los siguientes: Cuadro N° 32. Valores de parámetros de agua residual obtenidos de los ensayo en laboratorio de la mezcla compuesta.

Parámetros Código de muestra Fecha de análisis

Laguna de estabilización, distrito Santa Rosa - Chiclayo LCC – 1961 – 14 24/04/2014

pH

6.09

DBO5 mg/L

297.00

DQO mg/L Sólidos sedimentables suspendidos totales mL/L Temperatura °C Coliformes termotolerantes (presuntiva) NMP/100mL

400.95

3.50E+07

Coliformes termotolerantes (confirmativa) NMP/100mL

2.40E+07

250 22.4

Fuente: Laboratorio de control de calidad de EPSEL.

4.2.3.1. Conclusiones y recomendaciones. - Las concentraciones de carga orgánica presentes en el agua residual, se puede definir por la cantidad de DBO 5 presentes en la muestra. - En el cuadro de resultados, la cantidad de DBO 5 presentes en la muestra es de 297.00 mg/l, lo que significa un valor muy alto; si estas aguas no son tratadas antes del vertido a un cuerpo cu erpo receptor, constituirán un alto índice de contaminación para la misma. - Los Límites Máximos Permisibles (LMP) dados por reglamento de ley, nos exige concentración de DBO5 iguales a 100.00 mg/l antes de ser vertidos ver tidos a un cuerpo receptor, los valores obtenidos en el ensayo muestran valores 98

muy por encima de lo que nos exige la norma; estos valores se pueden disminuir mediante un tratamiento y estabilidad de carga orgánica, la cual se basa y tiene como objetivo este proyecto de investigación. 4.2.4. Estudio de impacto ambiental. El presente Estudio de Impacto Ambiental - EIA ha ha sido desarrollado con el fin de tener una visión secuencial en en el espacio - tiempo de los posibles impactos impactos ambientales que podría originar la ejecución del proyecto de investigación denominado “APLICACIÓN DE METODOLOGÍA EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN DESARROLLADO PARA EL DISTRITO SANTA ROSA – CHICLAYO”; dentro de los acápites más más importantes están; la línea base ambiental, la identificación de impactos, la evaluación de los mismos y el plan de Manejo Ambiental. 4.2.4.1. Generalidades. Definición de impacto ambiental. Es la acción o actividad que produce una alteración favorable o desfavorable en alguno de los componentes del medio ambiente. El estudio de impacto ambiental es el proceso de predecir los resultados reales y potenciales de las interacciones esperadas entre un nuevo proyecto y un medio ambiente natural y humano, así como el compromiso del proponente sobre las medidas de mitigación que reduzcan al mínimo la degradación ambiental. Importancia de los estudios de impacto ambiental. La importancia de la realización de un EIA, radica en los principios en que se basa la gestión ambiental como son: - El derecho de toda persona a vivir en un ambiente sano y saludable; así como al disfrute de los bienes naturales para su desarrollo social y económico, alcanzando una calidad de vida digna y duradera. - La conservación de los recursos naturales, los ecosistemas y el mantenimiento del equilibrio ecológico; como de la oferta ambiental, natural e inducida, para el desarrollo. - Aplicación de tecnologías limpias, eficientes e integrales, procesos de saneamiento; comprendiendo el ciclo completo y sin residuos libres. - La complementación de la legislación ambiental vigente, con la reglamentación propia de la institución y del sector. - El saneamiento es un servicio instituido para la comunidad, con el fin de mejorar su bienestar, y por lo tanto, es muy importante su colaboración en las acciones inherentes a los usos, es decir de agua y desagüe. Además, son importantes los estudios de impacto ambiental porque es público y not orio el carácter agotable de los recursos naturales y en la actualidad más todavía, así mismo la presencia de una acelerada degradación de la calidad del ambiente humano, por lo que debemos protegerlo por todos los medios de que dispongamos.

99

Objetivo específico de los estudios de impacto ambiental. Contribuir en algo, a tratar de reducir la contaminación de las zonas en estudio, planteando el proyecto que dé solución a la renovación de un servicio básico que necesita esta población. Tipos de impacto ambiental. Un impacto puede pertenecer a la vez a dos o más grupos: directo.- cuyo efecto tiene una incidencia inmediata en algún  Impacto directo.factor ambiental.  Impacto indirecto.- indirecto.- efecto sobre otro factor ambiental por existir interdependencia.  Impacto reversible.reversible.- Cuando la alteración puede ser asimilada por el entorno de forma mediable, a corto, mediano o largo plazo, debido al funcionamiento de los procesos naturales de sucesión ecológica y de los mecanismos de autodepuración del medio.  Impacto irreversible.- aquel cuyo efecto supone la imposibilidad o dificultad extrema de retornar por medios naturales a la situación anterior a la acción que lo produce.  Impacto mitigable.- Efecto en que la alteración puede mitigarse de una manera sostenible, mediante el establecimiento de medidas correctoras.  Impacto acumulativo.- Efecto que al prolongarse en el tiempo la acción del agente inductor, incrementa progresivamente su gravedad al carácter del factor ambiental.  Impacto sinérgico.- Se produce cuando el efecto conjunto de la presencia simultánea de varios agentes o acciones supone una incidencia ambiental mayor que el efecto suma de las incidencias individuales contempladas aisladamente. Se incluye en este tipo aquel efecto cuyo modo de acción induce la aparición de otros nuevos.  Impacto continuo.- Cuyo efecto se manifiesta a través de alteraciones regulares en su permanencia. discontinuo.- Cuyo efecto se manifiesta a través de  Impacto alteraciones irregulares en su permanencia. Criterios de jerarquización. Los criterios de jerarquización son utilizados para determinar la relevancia de acciones y parámetros ambientales y jerarquizar los impactos ambientales más significativos: Carácter.- Hace alusión al carácter beneficioso (+) o perjudicial (-) de las l as  Carácter.distintas acciones que van a actuar sobre los distintos factores considerados.  Probabilidad de ocurrencia.- Presente en el desarrollo de un proyecto, para varios impactos una evaluación cualitativa resulta suficiente (alta, media, baja).

100



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Intensidad.- Se refiere al grado de incidencia de la acción sobre el factor ambiental, en el ámbito específico que actúa. Duración.- Tiempo de duración del impacto considerado que no se apliquen medidas. Este criterio se puede evaluar determinando si es fugaz, temporal o permanente. Extensión.- Se refiere al área de influencia teórica del impacto en relación con el entorno del proyecto. Está directamente relacionada con la superficie afectada, se mide en unidades objetivas como hectáreas, metros cuadrados, etc. Magnitud.- Evaluación de la seriedad del impacto. La magnitud es una relación de la intensidad, duración y extensión del efecto al medio. m edio. Reversibilidad.- Valor relativo que trata el cambio de la calidad ambiental. La valoración nos da una especie de valoración del impacto. Expresa la importancia del efecto de una acción sobre el factor ambiental.

Aspectos Legales.  Constitución Política del Perú de 1993, 1993, que establece la protección de la salud de la población, la diversidad biológica y los recursos naturales. 27446, Ley del Sistema Nacional de Evaluación de Impacto  Ley No. 27446, Ambiental.  Ley No. 28611, 28611, Ley General del Ambiente. 26338, Ley General de Servicios de Saneamiento.  Ley No. 26338, 09-95-PRES , que aprueba el Reglamento de  Decreto Supremo N° 09-95-PRES, la Ley General de Servicios de Saneamiento.  Decreto Legislativo N° 757 – Ley Marco para el Crecimiento de la Inversión Privada, que sectoriza el manejo ambiental en los Ministerios.  Ley No. 26410 – Crea el Consejo Nacional del Ambiente – CONAM. 26821 - Ley orgánica para el aprovechamiento sostenible de los  Ley No. 26821 recursos naturales. 2003 - Bases para la estrategia de  D.S. No. 002-2005-PCM de enero 2003 superación de la pobreza.  Ley No. 27779, 27779, Establece que el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento – tiene como función la de regular y ejecutar las políticas en materia de vivienda, urbanismo, construcción y saneamiento.  Ley N° 27792 – Ley de Organización y Funciones del Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento – mediante la cual se determinan las funciones generales, estructura y organización básica del Ministerio. 27867, Ley Orgánica de los Gobiernos Regionales.  Ley No. 27867, 28245, Ley Marco del Sistema Nacional de Gestión Ambiental y  Ley No 28245, su Reglamento. 27972, Ley Orgánica de Municipalidades.  Ley No. 27972, 101

Ley No. 27293, 27293, Ley del Sistema Nacional de Inversión Pública y su Reglamento.  Ley No. 25965, 25965, Ley de creación de la Superintendencia Nacional de Servicios de Saneamiento y su Reglamento.  DS 007-2004 - VIVIENDA , Aprueba Texto Único de Procedimientos Administrativos del MVCS, modificado por la RM Nº 547-2007 VIVIENDA y anexo.  RM. 139-2004 139-2004 - VIVIENDA VIVIE NDA,, Crea el Registro de Empresas e Instituciones Públicas o Privadas autorizadas para elaborar EIA. 

4.2.4.2. Línea base - Aspectos de impacto ambiental. Ubicación. Departamento/Región: Departamento/Región:

Lambayeque

Provincia:

Chiclayo

Distrito:

Santa Rosa

Localidad:

Santa Rosa

Región geográfica:

Costa

Altitud: (promedio)

11 m.s.n.m.


Imagen N° 35. Ubicación de la zona de proyecto.


102

Área de influencia de la zona de estudio. Está comprendida por la zona donde se desarrolla el proyecto y sus alrededores que viene a ser toda el área perteneciente a la comunidad campesina de Santa Rosa, la cual tiene una extensión de 857 8 57 5946 hectáreas. Fotografía N° 06. Ubicación satelital del distrito Santa Rosa.

Fuente: Google Earth.

Antecedentes. El distrito de Santa Rosa, gira en torno a la pesca, la cual es ejercida por un gran número de pobladores; un menor porcentaje de habitantes se dedica a actividades de agricultura, comercio, servicios y otras. Descripción del ambiente. Medio Físico. Topografía.La topografía del lugar es moderada, tiene pendientes suaves. Suelos.El tipo de suelo es areno – arcilloso con filtraciones de agua a un nivel de 1.10 m de profundidad para la parte de la ciudad y 4.50 m de profundidad para la parte donde se desarrolla el proyecto. Clima.El clima de la localidad es cálido húmedo, propio de las zonas costeras. Medio biológico. Fauna.En esta zona existe gran variedad de fauna marina. 103

Flora.En la zona existen cultivos de verduras y hortalizas. Especies de importancia comercial o en peligro de extinción.En la zona actualmente no hay especies en peligro de extinción. Medio Socio-económico. Población.La población actual existente en el distrito de Santa Rosa, es de 12 551 habitantes (Fuente INEI). 4.2.4.3. Identificación de impactos ambientales. El presente capitulo desarrolla la identificación de los impactos ambientales que se generan durante las etapas de planificación, construcción y operaciónmantenimiento del proyecto a realizarse. Para ello, se efectuara el análisis del conjunto de interrelaciones entre los componentes físicos, biológicos y socio económicos del entorno, con las diferentes acciones del ambiente, con la puesta en marcha de este proyecto. El análisis de los impactos ambientales se desarrolla considerando la naturaleza del proyecto y la información base de los diferentes componentes ambientales descritos anteriormente, complementada con el reconocimiento in situ de la zona de estudio, con el propósito de puntualizar los aspectos ambientales más relevantes vinculados con el proyecto, determinando las relaciones que se establecerán entre este y su entorno. Identificación de acciones impactantes. El conocimiento de las características de las actividades en ejecución, se presentan en un listado ordenado de las acciones impactantes del proyecto durante las etapas de planificación, construcción, operación, mantenimiento y una breve descripción de cada una de d e estas acciones. A. ETAPA DE PLANIFICACIÓN: Actividades previas relativas r elativas a acciones de elaboración de los diferentes estudios de ingeniería, para definir el diseño final del proyecto, coordinaciones y concertaciones con las poblaciones involucradas. B. ETAPA DE CONSTRUCCIÓN: Instalación de infraestructura provisional. Se ha previsto la construcción de campamentos propiamente dichos, ubicados en lugares estratégicos y siempre próximos a los lugares de obra. Entre las infraestructuras provisionales se ha considerado fundamental las áreas de almacenamiento de material y áreas o patios para maquinarias y equipos. Movilización y uso de maquinarias y equipos. Para efectuar las actividades excavación de zanjas, za njas, movimientos de tierra, instalación de obras hidráulicas, etc. Se requerirá el empleo de maquinaria en principio, el tipo de maquinaria y equipos a utilizar será: cargador frontal, camión cisterna, rodillo pata de cabra, retroexcavadora, 104

vibrador de concreto, volquete, plancha compactadora, mezcladora de concreto, etc. la maquinaria utiliza mayormente como combustible petróleo diésel D-2. Transporte de materiales. Se programa el transporte hacia la obra de todos los materiales requeridos, tales como: arena fina, arena gruesa, cemento y agregados agregado s en general, traslado de las tuberías, combustibles para la maquinaria, etc. Desbroce y limpieza. limpieza . Se ha previsto el desborde y limpieza en los terrenos donde se ha proyectado la ubicación de la planta de tratamiento, el cual comprende el retiro de arbustos que se encuentran en la zona. Excavación y movimiento de tierras Se realizara la excavación a corte abierto de las zanjas, de acuerdo a los trazos establecidos de la planta de tratamiento proyectada. El material removido a ser utilizado para el posterior relleno será acomodado a los lados de la zanja para el relleno, el resto será transportado y depositado en los lugares donde se cuente con el permiso pertinente. Transporte y disposición de materiales excedentes. Esta actividad está referida al transporte de los residuos, producto de las excavaciones sobrantes de obra, hacia los lugares adecuados para su disposición con la coordinación de las autoridades municipales. Ocupación del personal El personal de obra requerida para realizar las diferentes actividades del proyecto, generará ciertos residuos sólidos y líquidos que podrían afectar el entorno del lugar de emplazamiento del proyecto. C. ETAPA DE ABANDONO DE OBRA: Readecuación ambiental de d e infraestructura provisionales provisio nales Debido a que en la obra se tiene proyectada la construcción de campamentos propiamente dicho, estos esto s deberán ser retirados y readecuada la zona una vez concluida la obra. D. ETAPA DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO: La operación de la laguna de oxidación permitirá tratar las aguas servidas de la localidad. Luego de ser tratadas se posibilita el reúso de estas aguas con fines agrícolas. El mantenimiento está dado por la limpieza de las lagunas y las obras hidráulicas para que su funcionamiento sea de manera eficiente. Identificación de Factores Ambientales afectados. A continuación, en el siguiente cuadro, se indican los medios, componentes y factores ambientales susceptibles a ser alterados por el proyecto:

105

Cuadro N° 33. Medios, componentes y factores ambientales presentes en el proyecto. Atmósfera

MEDIO FÍSICO

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MEDIO BIOLÓGICO

Flora Fauna Uso de territorio Estético

MEDIO SOCIO ECONÓMICO Y CULTURAL

Nivel cultural Servicio e Infraestructura

RELACIONES ECOLÓGICAS

Calidad de aire Nivel de ruido Emisión de gases y olores Generación de polvos Subterránea Reutilización de agua residual Generación de residuos Compactación de suelos Acumulación Acumulación de fangos fangos Estabilidad Cobertura vegetal Fauna silvestre Espacios libres Tierras agrícolas Vista panorámica y paisaje paisaje Estilo de vida/tranquilidad vida/tranquilidad Empleo Salud y seguridad Nivel de vida Saneamiento básico Eutrofización Vectores de enfermedades e insectos

Fuente: Elaboración propia. 4.2.4.4.

Descripción de impactos ambientales generados según factores.

Luego de efectuar la identificación de los impactos ambientales potenciales que serían ocasionados por las actividades del proyecto, procederemos a describir los principales impactos que se afectarían el entorno ambiental de la zona en estudio, en caso no se tomen las medidas de control respectivas, las cuales serán propuestas en el plan de manejo ambiental. A.Impactos A. Impactos en el medio físico. Impactos en la atmósfera. - La calidad del aire. La calidad del aire se verá negativamente afectada durante la etapa de construcción, principalmente por la presencia de material particulado generado por la remoción y arrastre de partículas del suelo y materiales de tierras, nivelación y la construcción de las obras en sí. El El polvo pude generar la aparición de alergias y otras molestias, afectando la salud de la persona expuesta, principalmente los trabajadores. Asimismo, la calidad del aire será alterada levemente por las emisiones de gas es de combustión (NOX, CO2 y SO2) por la movilización y uso de la maquinaria a 106

utilizarse durante el desarrollo del proyecto. Incremento del nivel de ruido. En el área del proyecto, se presentaran niveles de ruido considerados dentro de la categoría de ruidos molestos (60 db – 80 db), debidos principalmente a la utilización de maquinarias y equipos para la construcción de la obra. Este aspecto, producirá la disminución de la calidad ambiental de ruido, la cual pueden afectar a la población humana especialmente a la dedicada a este tr abajo, mediante interferencias en la comunicación oral, perturbación del sueño y efectos sobre el rendimiento rendimiento de trabajo. -

Generación de polvos. La disminución de la calidad del aire, se debe a la emisión de material particulado (PM10), que se producirá durante el proceso constructivo, particularmente por los movimientos de tierra y transporte de materiales. La emisión de polvos afectara a los trabajadores de la obra, perjudicando así su rendimiento laboral, afectará también a la vegetación que disminuirá la eficiencia de su función fotosintética. -

Impactos en el suelo. - Generación de residuos. La calidad de los suelos podría verse afectada principalmente durante la etapa de construcción, debido a los vertidos accidentales (derrames) de combustible y/o aceite de la maquinaria en general y de cemento; ce mento; asimismo, la disposición inadecuada de material excedente del movimiento de tierras, los residu os sólidos y efluentes líquidos generados por los trabajadores de la obra, podría ocasionar la contaminación de los suelos, aunque de manera puntual. puntu al. Por otro lado, el funcionamiento del sistema de tratamiento de aguas residuales permitirá controlar un mejor vertido al dren de descarga que a la l a fecha cuenta, y la cual genera malos olores, proliferación de vectores, enfermedades y malestar en la población local. En este sentido, la operación del proyecto constituye un impacto positivo en el componente ambiental del suelo, ya que disminuirá el riesgo de contaminación de este componente. Compactación. Este impacto negativo se presentara en áreas puntuales, la maquinaria que se utilizará para el transporte de materiales, eliminación de material excedente, pues en ambos casos, el peso de los volquetes, maquinarias, etc. tendría un efecto directo de compresión en el suelo. -

Estabilidad. Durante la fase de construcción, se excavaran zanjas para la conformación de terraplenes. El riesgo de inestabilidad de las paredes del terraplén, así como también del material acumulado a los lados, producto de la excavación, excavación, constituye un potencial riesgo para la seguridad de los trabajadores de obra. -

107

B.Impactos B. Impactos en el medio biológico. - Cobertura vegetal. Durante el acondicionamiento del terreno para las actividades de construcción se producirá el desbroce y limpieza de este, es te, con lo cual se eliminaría la cobertura cobert ura vegetal, constituida principalmente por la presencia de arbustos, pastos y árboles. C. Impactos en el medio socio-económico. - Impactos en los usos del territorio. Los diferentes usos del suelo que se producen en el área de influencia directa del proyecto, serán afectados en forma negativa y temporal durante la construcción del proyecto. Durante la fase operativa del proyecto, se generarán impactos positivos en este componente ambiental, puesto que se mejorarán las condiciones sanitarias de disposición final de aguas servidas, lo cual constituye un efecto benéfico para la población. Impactos estéticos. El paisaje de una zona está compuesto por la agregación de los distintos elementos del medio, y cualquier alteración sobre dichos elementos afectara las características visuales globales del área. En la etapa de construcción, el movimiento de tierras generará generará un impacto negativo en el paisaje, así como también, la acumulación del material de producto de la excavación, siendo esta afectación de carácter temporal. -

D.Impactos D. Impactos en el nivel económico – cultural. Generación de molestias en la población. Durante la etapa de construcción se ocasionaran molestias a la población local, debido a la ejecución de las diferentes dif erentes actividades de esta etapa, mediante el uso de las maquinarias y equipos que produce la emisión de ruidos, gases, polvos, etc. Sin embargo, durante la fase operativa del proyecto, mejorarán las condiciones higiénicas de disposición de excretas y aguas servidas, lo cual, generara un sentimiento de bienestar en la población beneficiada. -

Generación de empleo temporal. Durante los estudios de diseño, en la etapa de construcción de las obras del proyecto, se generará empleo temporal referente a la población activa, por la utilización de mano de obra, especializada y no especializada, para la ejecución de las diferentes actividades proyectadas, cubiertos por individuos de la empresa constructora; empleos absorbidos por individuos residentes en la zona, y empleos generados indirectamente o por el crecimiento general de la economía, inducido por la construcción del proyecto. -

108

Riesgos para la salud y seguridad/probabilidad de accidentes. Este impacto potencial negativo está referido a la posibilidad de ocurrencia de accidentes en la etapa de construcción de la obras, ya sea sobre los propios trabajadores o a los transeúntes o pobladores, por efecto del movimiento de tierras, acarreo de materiales, etc. El desarrollo de actividades con materiales y equipos mecánicos implica la exposición de los trabajadores a riesgos laborales, por la ocurrencia de maniobras inadecuadas que pueden acusar accidentes. -

Mejora de la calidad de vida. La contratación temporal de personal durante la fase de construcción generara un ligero aumento de los ingresos económicos de las familias de los trabajadores. t rabajadores. La operatividad del sistema proyectado, permitirá brindar un mejor servicio de saneamiento, mejorando las condiciones higiénicas sanitarias. -

MÉTODO DE LA MATRIZ DE LEOPOLD. La metodología desarrolla por Leopold Leopold (1971). Se sustenta en una matriz de doble entrada, las entradas según columnas, contienen las “acciones del hombre que potencialmente pueden alterar el medio ambiente“ , y que específicamente corresponden al proyecto en estudio en sus diferentes etapas; y las entradas, según filas, son los “factores ambientales” (agrupados (agrupados en componentes y estos en medios ambientales) susceptibles a ser alterados por las acciones especificadas. Definidas las matrices ajustadas para la identificación de los impactos, se procede a confrontar la interacción e interrelación entre los componentes físicos, biológicos y socioeconómicos (fila) (fila) con las acciones impactantes el proyecto (columnas). Se (columnas). Se marcara con un aspa (x), (x), en las celdas de interacción donde se estime que se producirá un impacto ambiental.

109

4.2.4.5. Matriz de Leopold – Identificación Identificación de impactos ambientales. ACCIONES DEL PROYECTO PLANIFICACIÓN

PROYECTO: “A PLICACIÓN DE METODOLOGÍ A EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN DESARROLLADO PARA EL

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21 Eutrofización

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Metodología matriz de Leopold – EsIA A partir de la identificación de los potenciales impactos ambientales producidos en las diferentes etapas del proyecto, como consecuencia de las actividades y obras que serán ejecutados, se procede al análisis y descripción de los impactos, considerando la naturaleza del proyecto, el conocimiento de los diferentes componentes ambientales y las relaciones que se establecerán entre el proyect o y su entorno. El método consiste, inicialmente, en señalar todas las posibles inter acciones entre las acciones y los factores, para luego establecer, en una escala que varía de 1 a 10, 10, la magnitud e importancia de cada impacto, identificando si éste es positivo o negativo. Con respecto a la valoración de la magnitud, ésta es relativamente objetiva o empírica, puesto que se refiere al grado de alteración provocado por la acción sobre el factor medioambiental. Por otra parte, la puntuación de la Importancia es subjetiva, ya que implica atribución de peso relativo al factor afectado en el ámbito del proyecto. Posteriormente, se analiza y determina los impactos ambiéntales más significativos producidos por las actividades del proyecto, lo que permitirá establecer las medidas correspondientes de prevención, mitigación y/o corrección de los impactos ambientales en el plan manejo ambiental. Cuadros N° 34. Escalas de valoración para matriz de Leopold.

Metodología matriz de Leopold – EsIA A partir de la identificación de los potenciales impactos ambientales producidos en las diferentes etapas del proyecto, como consecuencia de las actividades y obras que serán ejecutados, se procede al análisis y descripción de los impactos, considerando la naturaleza del proyecto, el conocimiento de los diferentes componentes ambientales y las relaciones que se establecerán entre el proyect o y su entorno. El método consiste, inicialmente, en señalar todas las posibles inter acciones entre las acciones y los factores, para luego establecer, en una escala que varía de 1 a 10, 10, la magnitud e importancia de cada impacto, identificando si éste es positivo o negativo. Con respecto a la valoración de la magnitud, ésta es relativamente objetiva o empírica, puesto que se refiere al grado de alteración provocado por la acción sobre el factor medioambiental. Por otra parte, la puntuación de la Importancia es subjetiva, ya que implica atribución de peso relativo al factor afectado en el ámbito del proyecto. Posteriormente, se analiza y determina los impactos ambiéntales más significativos producidos por las actividades del proyecto, lo que permitirá establecer las medidas correspondientes de prevención, mitigación y/o corrección de los impactos ambientales en el plan manejo ambiental. Cuadros N° 34. Escalas de valoración para matriz de Leopold. MAGNITUD IMPORTANCIA

MAGNITUD

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IMPORTANCIA

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Muy alta magnitud

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Muy altamente importante

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Demasiada magnitud

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Demasiado importante

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111

4.2.4.6. Matriz de Leopold – Estudio Estudio de impactos ambientales. Imp. Negativo Imp. Positivo Comprobación

ACCIONES DEL PROYECTO PLANIFICACIÓN

PROYECTO: “APLICACIÓN DE METODOLOGÍA EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN DESARROLLADO PARA EL

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18 Saludyseguridad

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22 Vectores de enfermedades - insectos

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-15

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30

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-10

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21 Eutrofización

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14 Tierras Agricolas 15 Vistas panorámicas

2 2

183

-30

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13 Espacioslibres

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11 Cobertura vegetal

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9

SERVICIOS SERVICIOSD E 20 Saneamiento Basico INFRAESTRUCTURA


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16 Estilo de vida/tranquilidad

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8 Compactación

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DISTRITO SANTA ROSA – CHICLAYO”

MEDI MEDIOS O S COMPO COMPONEN NENTES TES

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CONSTRUCCIÓN

14

ImpactoPositivo


112

4.2.4.7. Interpretación del estudio de impacto ambiental (matriz de Leopold). Para determinar cuáles serán los impactos positivos y negativos n egativos más importantes que se puedan dar durante la ejecución del proyecto, se han considerado los elementos relevantes (puntajes más significativos dentro de cada fase: planificación, construcción, operación y mantenimiento) siendo estos evaluados según su magnitud que puedan darse sobre el medio ambiente, y la importancia que puedan suscitar dentro de cada actividad, según el período en que estos son efectuados. Detallamos a continuación los impactos producidos por fase: FASE DE PLANIFICACIÓN. 

Impactos positivos: Los impactos positivos más resaltantes que se encuentran en el medio socio - económico son: Medio socio - económico y cultural 1. 2. 3. 4.

Estilo de vida/tranquilidad Salud y seguridad Empleo Nivel de vida

Estilo de vida/ tranquilidad

Puntaje 12 8 4 2

4.2.4.7. Interpretación del estudio de impacto ambiental (matriz de Leopold). Para determinar cuáles serán los impactos positivos y negativos n egativos más importantes que se puedan dar durante la ejecución del proyecto, se han considerado los elementos relevantes (puntajes más significativos dentro de cada fase: planificación, construcción, operación y mantenimiento) siendo estos evaluados según su magnitud que puedan darse sobre el medio ambiente, y la importancia que puedan suscitar dentro de cada actividad, según el período en que estos son efectuados. Detallamos a continuación los impactos producidos por fase: FASE DE PLANIFICACIÓN. 

Impactos positivos: Los impactos positivos más resaltantes que se encuentran en el medio socio - económico son: Medio socio - económico y cultural 1. 2. 3. 4.

Estilo de vida/tranquilidad Salud y seguridad Empleo Nivel de vida

Puntaje 12 8 4 2

Estilo de vida/ tranquilidad Este impacto positivo tiene que ver con la tranquilidad de la población, porque se corregirá un problema latente y que traerá beneficios satisfactorios, ya no se percibirán malos olores, de esta manera se aumentará el estilo de vida de las mismas. Salud – seguridad y aumento de nivel de vida. Este impacto de carácter positivo está relacionado con el saneamiento básico que toda localidad debe tener y estar funcionando en buen estado, para así poder evitar enfermedades de tipos gastrointestinales, epidérmicos entre otros. La ejecución de este proyecto aumentará el nivel de vida del distrito. Generación de puestos de trabajo. Este impacto tiene un carácter Positivo y de relación directa, está referido a la generación de puestos de trabajo en las obras de construcción del proyecto, aumentará el comercio en la zona, traerá mejoras en el crecimiento de su economía de manera transitoria. FASE DE CONSTRUCCIÓN 

Impactos negativos: Los impactos negativos más resaltantes según medios son:

113

Medio físico 1. 2. 3. 4. 5.

Generación de polvos Nivel de ruido Calidad del aire Generación de residuos Generación de olores y gases

Puntaje -149 -144 -123 -102 -54

Generación de polvos, gases y material particulado particula do en el aire. Este impacto directo de carácter negativo aparece como consecuencia del empleo de maquinaria y equipos motorizados, en las actividades de construcción del proyecto. Se incrementará los niveles de material particulado en el aire, debido a la remoción de tierras t ierras como parte de los trabajos de construcción del proyecto. Los equipos motorizados, como producto de la combustión generarán emisiones de gases y partículas a la atmósfera; los cuales, incidirán directamente sobre la calidad de aire del área de influencia del proyecto. Es preciso señalar, la generación de material particulado será básicamente molesta molest a en la zona de trabajo, t rabajo, cuando las condiciones de viento la agudicen. Las características de este impacto serán de carácter negativo, la duración del mismo se dará durante la construcción, por un corto plazo y su reversibilidad será alta. Una vez v ez transcurrido ese tiempo cesará el impacto. Finalmente, tendrá mínimos efectos residuales al no existir elementos tóxicos en este material particulado. Generación de ruidos y vibraciones. Este impacto directo de carácter negativo, es ocasionado por la operación de los equipos y maquinarias en las actividades de construcción del proyecto. Se estima que los niveles de ruidos generados alcanzarán niveles molestos a poca distancia de los puntos de generación, disminuyendo considerablemente su intensidad conforme se aleja del punto de generación. Estos niveles de ruidos podrían afectar a la población que reside en el entorno inmediato del área del proyecto, asimismo podría verse afectada la fauna urbana que habitan en las áreas verdes ubicadas cerca de la zona de trabajo. Generación de residuos sólidos. Este impacto es asociado a la generación de residuos sólidos de diversa composición (restos de materiales, embalajes de equipos y residuos domésticos) generados por las actividades y operaciones propias de la etapa de construcción de la obra.

114

Medio biológico 1. Cobertura vegetal 2. Fauna silvestre

Puntaje -15 -9

Cobertura vegetal. Este impacto es de carácter negativo y poco significante, ya que la zona, es un lugar de playa desértica y existe poca variedad de flora. Lo que afectaría el exceso de polvo por la movilización de maquinaria, serían las siembras agrícolas de tallo bajo, existentes en el área de influencia. Fauna silvestre. La fauna urbana (ganado vacuno, gallinas, entre otros) cercana al área de trabajo, se verán afectadas por el ruido, las vibraciones y la generación de polvos que surgen a causa de la movilización de maquinaria pesada dentro del área de influencia. Medio socio - económico y cultural 1. Vistas panorámicas 2. Tierras agrícolas 3. Espacios libres

Puntaje -72 -26 -10

Modificación de vistas panorámicas y uso de tierras tierr as agrícolas. Este impacto del tipo directo, es una consecuencia inevitable del emplazamiento físico de los equipos, máquinas, unidades motorizadas e instalaciones auxiliares requeridas durante los trabajos de construcción del proyecto, así como por las instalaciones temporales. 

Impactos positivos: Los impactos positivos más resaltantes que se encuentran en el medio socio-económico son: Medio socio - económico y cultural 1. 2. 3. 4. 5.

Empleo Salud y seguridad Saneamiento básico Nivel de vida Estilo de vida/tranquilidad

Puntaje 162 92 82 43 17

Generación de puestos de trabajo. Este impacto tiene un carácter positivo y de relación directa, está referido a la generación de puestos de trabajo en las obras de construcción del proyecto. 115

Es preciso señalar, que la magnitud de la mano de obra requerida no es muy numerosa, sin embargo redundará en un incremento de los niveles nivele s de ingresos económicos de las familias de los trabajadores, por ende una mejora en los niveles de calidad de vida de los mismos. Por otra parte, la inversión calculada aportará dinamismo a la economía, tanto local como municipal. Salud – Seguridad y aumento de nivel de vida. Este impacto de carácter positivo, está relacionado con el saneamiento básico que toda localidad debe tener y estar funcionando en buen estado, para así, poder evitar enfermedades de tipos gastrointestinales, epidérmicos entre otros. La ejecución de este proyecto aumentará el nivel de vida del distrito de Santa Rosa. Estilo de vida/tranquilidad. Este impacto positivo tiene que ver con la tranquilidad de la población, porque ya no se percibirán malos olores, de esta manera se aumentará el estilo de vida de las mismas.



FASE DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO Impactos negativos: Los impactos negativos más resaltantes según medios son: Medio físico 1. Generación de residuos 2. Acumulación de fangos 3. Generación de olores y gases

Puntaje -149 -144 -123

Generación de residuos Este impacto directo de carácter negativo, está referido a la generación de residuos sólidos que se generará diariamente en la PTAR, estos residuos se acumulan en las rejillas (etapa de pre-tratamiento), los cuales serán enterrados en lugares reservados y diseñados para su depósito. Acumulación de fangos Este impacto directo de carácter negativo, está referido a la generación de lodos que se depositarán en el fondo de la laguna facultativa y que en un periodo de 10 años serán extraídos, depositados y almacenados en lugares reservados y diseñados para su propósito. Generación de olores y gases Este impacto directo de carácter negativo, y estará presente de manera intermitente, está referido a la generación de malos olores que se generará en la laguna facultativa, producto de las reacciones químicas y 116

biológicas que se generan en su interior, necesarias para asimilar la materia y estabilizarla. Estos malos olores afecta a los lugares cercanos a la PTAR, por lo que se recomiendan ubicarlas en lugares alejados (500 metros lejos de población urbana). La PTAR propuesta en este proyecto, tiene 900 metros de lejanía, estará ubicada en un lugar adecuado, de tal manera que los vientos lleven el mal olor por lugares no habitables y lejos de la localidad. Medio biológico 3. Cobertura vegetal 4. Fauna silvestre

Puntaje -4 -2

Cobertura vegetal. Este impacto directo es de carácter negativo y poco significante, ya que se refiere a la vegetación que crecerá dentro de la PTAR, encima del nivel de agua de las lagunas y alrededor de las mismas, esta vegetación será extraída en periodos cortos de tiempo (3 meses aproximadamente) para evitar el excesivo crecimiento de las mismas. Fauna silvestre. Este impacto directo es de carácter negativo y poco significante, y se refiere a los animales que atraerá la PTAR, producto de los malos olores ol ores (insectos, roedores, reptiles) y que serán controlados por la persona responsable del funcionamiento y cuidado de la misma. Relaciones ecológicas

Puntaje

1. Eutrofización

-36

Eutrofización Este impacto directo de carácter negativo, está referido al crecimiento excesivo de las algas, producto de la no limpieza de las lagunas, esta afecta su funcionamiento, por lo que se deben remover constantemente, limpiando la parte superficial de las lagunas (espejo de agua) semanalmente. 

Impactos positivos: Los impactos positivos más resaltantes según medios son: Medio Físico 1. Reutilización del agua residual

Puntaje 183

117

Reutilización del agua residual. Este impacto tiene un carácter positivo y de relación directa, la reutilización de las aguas servidas es un aporte muy bueno bu eno y significante en la operación de la PTAR, permitirá irrigar las siembras cercanas a la misma, cercanas también al dren 4000 de descarga, beneficiando directamente a la población implicada en ella. Medio socio - económico y cultural 1. 2. 3. 4. 5.

Saneamiento básico Salud y seguridad Estilo de vida/tranquilidad Nivel de vida Empleo

Puntaje 74 70 58 48 34

Saneamiento básico, salud – seguridad y aumento de nivel de vida. Este impacto de carácter positivo, está relacionado con el saneamiento básico que toda localidad debe tener y estar funcionando en buen estado, para así poder evitar enfermedades de tipos gastrointestinales, epidérmicos entre otros. La operación de la PTAR aumentará el nivel de vida del distrito de Santa Sant a Rosa, y será un beneficio para todos. Estilo de vida/tranquilidad. Este impacto positivo tiene que ver con la tranquilidad de la población, porque se corregirá el problema de la falta de tratamiento de aguas servidas en esta zona, de esta manera se aumentará el estilo de vida de las mismas. Generación de puestos de trabajo. Este impacto tiene un carácter positivo y de relación directa, está referido a la generación de puestos de trabajo en la operación y mantenimiento de la PTAR. Relaciones ecológicas 1. Vectores de enfermedades - insectos

Puntaje 13

Vectores de enfermedades – insectos. Este impacto de carácter positivo, está relacionado a la eliminación de vectores de enfermedades e insectos, que en la actualidad aquejan a la 118

población, y que la puesta en marca de la PTAR, ayudará a corregir gran magnitud de este problema latente. ANÁLISIS GENERAL DE LA MATRIZ Luego de la identificación y calificación de las posibles interacciones o efectos a generarse, como consecuencia de cada una de las actividades a desarrollarse durante la ejecución del proyecto, se han identificado los principales impactos ambientales que presentan un determinado grado de relevancia ambiental en función de sus índices de calificación. Con los resultados obtenidos de la evaluación de los impactos en cada uno de los sectores de trabajo, se puede afirmar que las actividades del proyecto, interac túan con su entorno, produciendo impactos ambientales calificados desde no significativos hasta moderados. Esta calificación obtenida es un indicador de la magnitud y complejidad operacional del presente proyecto, lo cual infiere que las implicancias del proyecto, sobre su entorno son significativamente reducidas, o en todo caso de fácil solución mediante procedimientos o acciones de manejo ambiental. En este sentido, se puede afirmar que la ejecución de la planta de tratamiento de agua residual ES AMBIENTALMENTE VIABLE. VIABLE. Esta viabilidad se verá reforzada por el compromiso de cumplimiento consciente de las acciones específicas de manejo ambiental por parte del contratista constructor, así como de los encargados del manejo de la PTAR. 4.2.4.8. Medidas preventivas, correctivas y/o de mitigación de impactos ambientales generales. A. ETAPA DE PLANIFICACIÓN. Posible deterioro de las relaciones con las instituciones y población en general. Causas del impacto:  Desinformación de la población acerca de los alcances del proyecto.  Demora en las solicitudes de permisos y autorizaciones para explotación de canteras, uso de depósitos de material excedente, etc.  Falta de coordinación con las instituciones y empresas (públicas y privadas) involucradas en el proyecto. Objetivos de las medidas:

Mantener óptimas relaciones con las instituciones y empresas (públicas y privadas) involucradas en el proyecto, así como con la población en general y con los respetivos gremios de construcción civil.  Trabajar en estrecha coordinación con las instituciones encargadas de dar permisos necesarios para la realización del proyecto. Responsable: Empresa contratista. 

Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o y/o de mitigación.  Para prevenir conflictos con la población local e instituciones, la empresa 119







contratista deberá realizar antes de iniciar la construcción del proyecto, una adecuada difusión del mismo, asimismo se recomienda aplicar las medidas planteadas en el plan de difusión y comunicación social. Gestionar con anticipación, los permisos y autorizaciones con las autoridades correspondientes. Por ejemplo, se gestionará los permisos respectivos de las áreas para los depósitos de materiales excedentes de obra y las áreas para canteras, ante los propietarios y las autoridades pertinentes, antes del inicio de los trabajos de construcción. Desarrollar conductos de comunicación adecuados con las empresas públicas y privadas involucradas (servicios de energía eléctrica, agua, entre otras) previas al desarrollo del proyecto, con el fin de coordinar la actividades constructivas a realizar con las actividades y medidas de seguridad de cada una de ellas. Se deberá informar cualquier situación de riesgo ambiental e impacto social, que el proyecto pueda generar o cualquier otro evento, que se considere relevante con relación a estos aspectos, como posibles afectaciones de áreas agrícolas

B. ETAPA DE CONSTRUCCIÓN. Incremento de la contaminación contaminación acústica y atmosférica. Causas del impacto:  

Uso de maquinaria pesada y equipo mecánico. Transporte de material seleccionado hacia los frentes de trabajo y por disposición final de residuos de obra.

Objetivos de las medidas_

Disminución de las emisiones de material particulado (polvo) y control de emisión de gases tóxicos a la atmósfera.  Disminución de generación de ruidos fuertes y vibraciones. v ibraciones.  Reducir la afectación al personal de obra y al ecosistema existente en el área de influencia por efectos de la contaminación acústica y atmosférica. at mosférica. Responsable: Empresa contratista. Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o y/o de mitigación.  Los materiales transportados (agregados y residuos de obra) deben ser humedecidos adecuadamente y cubiertos para evitar su dispersión.  Humedecimiento periódico, a través de camiones cisternas, de las zonas de trabajo donde se generará excesiva emisión de material particulado, de tal forma que se evite el levantamiento de polvo durante el tránsito de los vehículos y maquinarias. maquinarias.  La disposición de materiales excedentes será efectuada cuidadosamente, de manera que el material particulado originado sea mínimo.  Evitar acumulaciones de escombros por períodos prolongados, siendo necesario el recojo de residuos de obra dentro de un tiempo razonable, considerándose como tales períodos de 48 a 72 horas. 

120









El contratista debe asegurar que las maquinarias y vehículos estén en excelentes condiciones mecánicas y de carburación, de tal forma que se queme el mínimo combustible necesario, reduciendo la emisión de gases contaminantes como el monóxido de carbono. Por tal motivo, se recomienda hacer revisiones técnicas periódicas y mantenimiento mensual. Uso de silenciadores en óptimo funcionamiento, para aminorar la emisión de ruidos como consecuencia del empleo y movimiento de las l as maquinarias pesadas. Todo el personal de obra, que trabaja en las zonas críticas de emisiones sonoras, estará provisto del equipo de protección auditiva necesaria. El contratista deberá proporcionar los implementos necesarios de seguridad y protección y verificar su uso correcto, a fin de evitar afectaciones a su salud. Se exigirá el uso de protectores de las vías respiratorias a los trabajadores y maquinistas que están mayormente expuestos al polvo. Está prohibido todo tipo de quemas, incluyendo desechos sólidos como plásticos, cartón etc.

Posible alteración del paisaje. Causas del impacto:    

Las actividades de movimiento de tierras (excavaciones). Disposición inadecuada de desechos sólidos. Inadecuado almacenamiento temporal de los seleccionados (agregados) y excedentes de obra. Instalación del campamento fijo, así como los móviles.

materiales

Objetivos de las medidas: 

Minimizar la pérdida de la calidad paisajista del área de influencia.

Responsable: Empresa contratista. Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o y/o de mitigación.  El contratista deberá restituir el pavimento o rutas de acceso afectadas durante las actividades de movimientos de tierra, a su estado original.  Al finalizar la etapa constructiva el contratista hará el levantamiento de las instalaciones instalaciones provisionales provisionales habilitadas habilitadas para la construcción del proyecto.  Se deberá determinar la disposición temporal de los materiales seleccionados y excedentes de excavación (zonas de acopio) en áreas que no afecten la vegetación existente.  Al término de la etapa de construcción se recomienda implementar las medidas de restauración en todas las áreas intervenidas, para evitar la alteración del paisaje; principalmente en las zonas de los depósitos de disposición de residuos de obra, la afectación de estas zonas será temporal 121

y durará mientras se ejecuten las obras. Riesgo de perjuicio a la integridad física y salud del personal de obra. Causas del impacto: 

Falta de capacitación sobre seguridad laboral.

Objetivos de las medidas:

Reducir el riesgo de accidentes laborales. Responsable: Empresa contratista. 

Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o de mitigación.  Capacitación de los profesionales y técnicos de la empresa contratista, respecto a ejecución de actividades constructivas especiales, así como capacitación orientada a los fundamentos de salud y seguridad ocupacional.  Para evitar la ocurrencia de accidentes, el contratista dotará al personal de obra, de todos los elementos de seguridad que sean necesarios, principalmente de botas y cascos.  El contratista deberá tener en cuenta todas las normas y reglamentos vigentes sobre seguridad del personal, además de proporcionar toda la indumentaria necesaria.  El contratista deberá dar las condiciones más adecuadas de trabajo, a efectos de evitar desenlaces desagradables, así cuando se trate de uso de grandes maquinarias pesadas deberá distribuir equipos necesarios para su protección dado el alto riesgo a que están expuestos.  Para evitar accidentes vehiculares, cada vez que las maquinarias inicien su desplazamiento, lo harán harán con una señal señal acústica.  Los residuos de sustancias contaminantes como: hidrocarburos, grasas, lubricantes y otros generados por el mantenimiento de vehículos o maquinarias, se deben mantener almacenados en recipientes herméticos hasta su disposición final.  Evitar que las personas ajenas a la l a obra puedan ingresar a las instalaciones utilizadas en la etapa constructiva, se recomienda que estas zonas deben tener vigilancia permanente.  El contratista tiene responsabilidad de establecer un servicio médico y un botiquín de primeros primeros auxilios. auxilios. Posible contaminación de los suelos y el agua. Causas del impacto:  

Inadecuado manejo de los residuos líquidos, sólidos y peligrosos. Inadecuada manipulación de sustancias contaminantes (concreto, aceites, combustibles, etc.).

122


Proteger y/o evitar modificar la calidad del suelo y de las aguas. Responsable: Empresa contratista. 

Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o y/o de mitigación.  La manipulación de concreto se debe realizar con la mayor precaución a fin de evitar derrames que perjudiquen la calidad de aguas y suelo.  Se dispondrá de sistemas adecuados para la eliminación de residuos sólidos.  Para ello se dotará a los campamentos de sistemas de limpieza, que incluyan el recojo sistemático de residuos y su traslado a los depósitos autorizados.  No se usarán residuos de aceites o grasas para labores de mantenimiento de vehículos, maquinaria o equipos, ni para ninguna labor.  El abastecimiento de combustible se efectuará de forma que se evite el derrame de hidrocarburos u otras sustancias contaminantes contaminantes a los suelos.  Se verificará que las maquinarias y equipos empleados se encuentren en perfecto estado de funcionamiento, que no existan fugas de combustibles, grasas y aceites, que puedan contaminar los suelos. C. ETAPA DE OPERACIÓN. Riesgo de afectación de la salud del personal. Causas del impacto: 

Dispersión de microorganismos (bacterias patógenas, parásitos pequeños, etc.) durante la operación de la planta de tratamiento.


Disminución del riesgo de afectación de la salud del personal durante la operación y mantenimiento de la planta de tratamiento. Responsable: Empresa encargada de la operación y mantenimiento (EPSEL) 

Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o y/o de mitigación.  El personal de operación y mantenimiento debe evitar el contacto directo con las aguas servidas.  Durante el manejo y transporte del material extraído de la cámara de rejas, los trabajadores deben contar con protectores buco-nasales, guantes y botas adecuadas.  Este material debe ser acondicionado y almacenado en contenedores herméticos, los cuales serán evacuados diariamente hacia la zona de relleno, impidiendo el contacto de los residuos con el personal encargado de su manejo.  En el caso de la limpieza de las lagunas se contará igualmente con mascarillas, guantes y botas adecuadas. 123

Posibles fallas en el funcionamiento funcionamiento del sistema. Causas del impacto: 

Carencia de operadores, técnicos y obreros capacitados.


Minimizar las posibilidades de falla en el sistema. Responsable: Empresa encargada de la operación y mantenimiento (EPSEL) 

Medidas preventivas, preventivas, correctoras correctoras y/o y/o de mitigación.  Ejecutar programas de limpieza periódica de la planta de tratamiento.  Realizar la limpieza respectiva en los desarenadores para evitar problemas de sedimentación por acumulación de arenas que puedan afectar a los equipos.

4.3. CÁLCULO DE POBLACIÓN FUTURA.

Población de censos realizados y proyecciones según INEI.

Cuadros N° 35. Población nominalmente censada, por sexo, según censo 1993, 2005 y 2007.

Censo realizado (año)

Población (habitantes)

1993 2005 2007

8 641 10 935 10 965

Fuente: INEI.

Cuadros N° 36. Población estimada al 30 de junio de años calendarios, para el periodo 2012 – 2014.

Proyección (año)

Población (habitantes)

2012 2013 2014

12 274 12 413 12 551

Fuente: INEI. 

Cálculo con tres métodos: 1. MÉTODO ARITMÉTICO.

 Ecuación:

 =     

Dónde: Población futura (hab). Población actual (hab). Tasa de crecimiento (hab/año). Periodo de diseño (años).

 ==  ==

124



Cálculo de tasa de crecimiento “ r r” ” Combinaciones con dos censos:

 100 === > −  100

2,012 - 2,013 === > 2,013 - 2,014

 −   −  −  



r = 1.13 %



r = 1.11 %

Combinaciones con tres censos:

2,012 - 2,013 - 2014 === > 

.−+.− 100  r = 1.12 % −

Cuadro de resumen – Método aritmético. Población actual

Población futura

Curva

Tasa

2014

2019

2024

2029

2034

1 2 3

1.13% 1.11% 1.12%

12 551 12 551 12 551

13 262 13 249 13 255

13 972 13 946 13 959

14 683 14 644 14 664

15 394 15 342 15 368


2. MÉTODO GEOMÉTRICO.  Ecuación:



 =    

Dónde: Población futura (hab). Población Actual (hab). Tasa de Crecimiento (hab/año). Periodo de Diseño (años).

 ==  ==

Cálculo de tasa de crecimiento “r” Combinaciones con dos censos:

2,012 - 2,013 2,013 - 2,014

     1  100 100 === >       === >    1  100 100



r = 1.13%



r = 1.11%


2,012 - 2,013 - 2,014 === > 

.−+.−  100  r = 1.12% −

Cuadro de resumen – Método geométrico. Población actual

Población futura

Curva

Tasa

2014

2019

2024

2029

2034

1

1.13%

12 551

13 278

14 047

14 861

15 721

125

2 3

1.11% 1.12%

12 551 12 551

13 264 13 271

14 018 14 033

14 815 14 838

15 657 15 689


3. MÉTODO PARABÓLICO.  Ecuación:

 =     

Dónde: Población futura (hab). Coeficiente. Coeficiente. Coeficiente. Periodo de Diseño (años).

  ==  == =



Cálculo de coeficientes. t^0 1 1 1

t^1 -2 -1 0

t^2 4 1 0

Pf 12 274 12 413 12 551

Det. Coef. = 2 Det. A = 25102

Det. B = 275 Det. C = -1


2,012 - 2,013 - 2,014 === >



12,551.00 12,551.00 137.50 B = 137.50 C = -0.50 -0.50

A =

Cuadro de resumen – Método parabólico. Población actual

Población futura

Curva

2014

2019

2024

2029

2034

1

12 551

13 226

13 876

14 501

15 101


4.3.1. Selección del modelo de crecimiento poblacional.

Curva

Población actual 2014

Población futura Población de (20 años) diseño 2019 2024 2029 2034 (habitantes)

M. Aritmético

12 551

13 262 13 972 14 683 15 394

M. Geométrico

12 551

13 278 14 047 14 861 15 721

M. Parabólico

12 551

13 226 13 876 14 501 15 101

15 721

126

CURVA CURVA DE CRECIMIEN TO POBLACIONAL D I S T R IT I T O S A NT N T A R O S A - C H I C LA LA Y O

17,000

16,000

15,000

) 14,000 B A H ( 13,000 N O I C A12,000 L B O P11,000

.

10,000

9,000

8,000 1,990

1,995

2,000

2,005

2,010

2,015

2,020

2,025

2,030

2,035

2,040

TIEMPO (AÑOS) Censos INEI: 1993, 2005, 2007

Proyeccion INEI: 2012, 2013, 2014

M. Aritmétrico

M. Geométrico

M. Parabólico


PRE-TRATAMIENTO 4.4. DISEÑO HIDRÁULICO – SISTEMA DE PREDATOS INICIALES.Población de diseño (P diseño): Dotación de agua (Dotagua): Longitud de las redes (Lonred): Longitud del emisor (Lonemisor): Velocidad máxima en el canal del desarenador:

15 721 hab. hab. 125 lt/hab/día. 22 919 metros 919 metros.. 2 000 metros. 0.30 m/seg.

4.4.1. CAUDAL PROMEDIO DIARIO DE AFLUENTE (Q med).4.4.1.1. Contribución promedio de viviendas (Q desagüe).Qdesagüe = 80% x Dot agua x Pdiseño. Qdesagüe = 1’572 100.00 lt/día. Qdesagü desagüe = 1 572.10 m 3/día.

127

W

ad

Pmax



H max = 0.40 H b < 0.6 H max

Z

P sa DESARENADOR

L = 15 m.

CANALETA PARSHALL

L = 1.22 m.

4.4.1.2.

Contribución por infiltración en la red (Inf red red).Inf red red = 10 l/d x Lon red. Inf red red = 229 190.00 lt/día. Inf red red = 229.19 m3/día.

4.4.1.3.

Contribución por infiltración en el emisor (Inf emisor emisor).Inf emisor emisor = 10 l/d x Lon emisor. Inf emisor emisor = 20 000.00 lt/día. Inf emisor emisor = 20.00 m3/día. Qmed = Qdesagüe + Inf red red + Inf emisor. emisor. Qmed = 1 821.29 m 3/día. Qmax = 1.5 x Qmed. Qmax = 2 731.94 m 3/día. Qmin = 0.5 x Qmed. Qmin = 910.65 m3/día.

4.4.2. ANCHO DE GARGANTA DE CANALETA PARSHALL PARSHALL (W).Para un caudal máximo de 31.62 lts/seg (2’731 (2 ’731 94 m3/día ó 0.0316 m 3/seg) se considera una canaleta parshall de resina reforzada con fibra de vidrio con un ancho de garganta igual a 3”. 3” . W = W = 3 pulg. W = 0.076 m.

128

4.4.3.

CARGA MÁXIMA EN EL CANAL DEL DESARENADOR ( Hmax ).). H max max H max max

.   .    =  .    .   .   .   = .  . 

H max max = 0.343 m.

4.4.4. DETERMINAR LOS FACTORES (R) Y (R) Y (Cr (Cr ).).4.4.4.1. Factor (R).-

  . R = . R =

R = 3 4.4.4.2.

Factor (Cr).-

 −  C = −  −  C = − r

r

C r = 0.147 4.4.5.

CÁLCULO DEL RESALTO ( Z). Z = Cr x H max. max. Z = 0.147 x 0.343 Z = 0.051 m.

4.4.6.

PROFUNDIDAD MÁXIMA DE AGUA EN EL CANAL DEL DESARENADOR ( Pmax).( Pmax). Pmax = H max max – Z. Pmax = 0.343 - 0.051

Pmax = 0.293 m. 4.4.7. ANCHO DEL CANAL DE DESARENADOR ( (ad ).-

    .   = . X .

ad = = ad

ad = 0.36 m

Asumimos ad = 0.60 m 4.4.7.1.

Determinar el factor de (C v ).-

2.6   0.0.5 1 1    – 

Cv = Cv = 2.6 x 0.147 0.5 (1− (1− 0.147) – 0.053

129

Cv = 0.851 = 0.851 4.4.8.

LARGO DEL CANAL DEL DESARENADOR (L DESARENADOR (L ).13.5 m ≤ L ≤ 18 x Cv 13.5 m ≤ L ≤ 18 x 0.851 13.5 m ≤ L ≤ 15.31 m.

Asumimos L = 15 m 4.4.9. VOLUMEN Y PROFUNDIDAD DE SÓLIDOS ARENOSOS ACUMULADOS.4.4.9.1. Volumen de los sólidos arenoso acumulados (V sa sa ).-

     .  .    V =  3 V sa sa = sa sa

V sa sa = 2.32 m

Donde: t op d ías). op = Tiempo de limpieza adoptado (15 días). Qmed = Caudal promedio diario. C sa sa = Carga de solidos arenosos (0.085 m3/1000 m3). 4.4.9.2.

Profundidad de los sólidos arenosos acumulados ( P sa sa ).-

        .   P = .   P sa sa = sa sa

P sa sa = 0.26 m. Asumimos P sa sa = 0.30 m. Donde:

t op op = Tiempo de limpieza adoptado (15 días).

Qmed = Caudal promedio diario.

C sa sa = Carga de solidos arenosos (0.085 m 3/1000 m3).

ad = Ancho del canal de desarenador. L = Largo del canal de desarenador. Seleccionar la cota del canal aguas abajo de la canaleta parshall, para asegurar que la carga sea igual o menor de 0.60 metros de la carga en el canal del desarenador. 4.4.10. CÁMARA DE REJILLAS: 4.4.10.1. Ancho de la rejilla (ab ). Ancho de la rejilla recomendada = 10 mm. 4.4.10.2. Abertura de la rejilla (eb ). Abertura de la rejilla recomendada = 50 mm. 130

4.4.11. CANAL DE APROXIMACIÓN ANTES DE LA REJILLA.4.4.11.1. Longitud de canal (  ). Asumimos L = 2 m.



4.4.11.2.

Ancho de canal (acanal ).-

+    . ⋅     ... ⋅ +   = 0.22 m. Asumimos  = 0.40 m. 4.4.11.3. Velocidad en el canal ( . .   .  = 0.50 m/s. = =

)

= =

Rejillas: Se consideran rejillas con pletinas rectangulares de 2" x 1/4" (50 mm x 10 mm).



Ancho del canal (  ) = 400 mm. Espesor de pletina (t) = 10 mm. Separación entre ejes de pletinas (e) = 60 mm. Numero nominal de pletinas (n =  /e) /e) = 6.7 unidades. Numero adoptado de pletinas (n) = 7 unidades. Separación efectiva entre pletinas (s =  /n) = 47 mm.



4.4.11.4.



Pérdida de carga a través de las rejillas:

ℎ . x −  ℎ . x . −..    = 0.008 m. = =

Donde: h f = Perdida de carga en las rejas.

V R = Velocidad máx. entre las aberturas de las rejas (0.6 m/s).

V a = Velocidad de aproximación en el canal.

g = Aceleración de la gravedad.

131

4.5. DISEÑO HIDRÁULICO – CANALES DE CONDUCCIÓN.4.5.1. 

Tipos de canales.- Tenemos tres tipos de canales: Canal 2: Con 2: Con ancho de solera de 0.40 m. - Ubicaciones: o o o o o o o



Después de la cámara rompe carga. En la cámara de rejas. En el canal de aproximación a la canaleta parshall. En la caja de distribuidora de caudales. En el canal de salida de laguna facultativa. En el canal de entrada a laguna de maduración. En los canales de salida al dren de descarga.

Canal 1: Con 1: Con ancho de solera de 0.30 m. - Ubicaciones: o



4.5.2.

En el ingreso a lagunas facultativas.

Canal 0: Con 0: Con ancho de solera de 0.25 m. - Ubicaciones: o En el ingreso a lagunas facultativas, antes de los cañones de descarga. Canal 2 - Características.Datos: Caudal (Q) : 0.0316 m3. Ancho de solera (b) : 0.4 m. Talud (Z) : 0 (canal rectangular). Rugosidad (n) : 0.013 (concreto). Pendiente (S) : 0.001 m/m. Resultados: manning. Tirante normal (y): (y): Formula de manning.

  1   =                = 1     2 0.4    0.001  0.0316= 0.0113  0.4   20.4 Iterando tenemos: tenemos:

 = .  . Área hidráulica (A): (A):

 =     = 0.4  0.162  = . .   132

Velocidad (V):

=   =   = 0.0.00316 648 =. /. Número de Froude (F):  =     = √ 9.9.80.148770.162  =  .  …

Flujo Sub-crítico.

4.5.3.

Canal 1 - Características.Datos: Caudal (Q) : 0.0316 m3. Ancho de solera (b) : 0.3 m. Talud (Z) : 0 (canal rectangular). Rugosidad (n) : 0.013 (concreto). Pendiente (S) : 0.001 m/m. Resultados: Tirante normal (y): Formula de manning. manning.

 = 1                = 1     2   1 0. 3   0.0316= 0.013  0.3   20.3   0.001   = .  . Iterando tenemos: tenemos:

Área hidráulica (A): (A):

 =     = 0.3  0.218  = . .  

Velocidad (V):

=   =  133

 = 0.0.00316 654 =. /. Número de Froude (F):  =     = √ 9.9.80.148320.218  =  .  …

Flujo Sub-crítico.

4.5.4.

Canal 0 - Características.Datos: Caudal (Q) : 0.0316 m3. Ancho de solera (b) : 0.25 m. Talud (Z) : 0 (canal rectangular). Rugosidad (n) : 0.013 (concreto). Pendiente (S) : 0.001 m/m. Resultados: Tirante normal (y): Formula de manning. manning.

  1   =                = 1     2 0.25    0.001  0.0316= 0.0113  0.25   20.25 Iterando tenemos: tenemos:

 = .  . Área Hidráulica Hidráulica (A):

 =     = 0.25  0.268  = . .  

Velocidad (V):

=   =   = 0.0.00316 671 =. /. 134

Número de Froude (F):

 =     = √ 9.9.80.147120.268  =  .  …

Flujo Sub-crítico.

4.6. DISEÑO HIDRÁULICO - SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN.-

DATOS INICIALES.Población de diseño (P diseño): 15 721 hab. Dotación de agua (Dotagua): 125 lt/hab/día. Temperatura promedio del ambiente (taire): 19.7 °C. (mes más frio). Contribución por habitante (DBOconhab): 50 gr DBO/hab-día (RNE OS-090). Contribución por habitante (CFconhab): 2.00E+11 CF/hab-día (RNE OS-090). Contribución por habitante (SSconhab): 90 gr SS/hab-día (RNE OS-090). De las lagunas facultativas Profundidad de la laguna (HLF): 2.40 m (entre 1.5 a 2.5m). Profundidad almacenaje de lodos ( loos ): 0.10 m. De las lagunas de maduración Profundidad de la laguna (HLM): 2.00 m (entre 1.5 a 2.0m). Concentración final del efluente (Límites Máximos Permisibles - MINAM). Demanda bioquímica de oxigeno (DBO): 100 mg/L. Coliformes fecales (CF): 10 000 NMP/100ml.

Z

(Ley general de las aguas).

4.6.1. 

DISEÑO DE LAGUNAS FACULTATIVAS.Carga orgánica de afluente primario (COA p).COA p = DBOconhab x Pdiseño. COA p = 50 gr DBO/hab-día x 15 721 hab. COA p = 786 050.00 gr DBO/día. COA p = 786.05 Kg DBO/día.

Temperatura del agua (T).La temperatura ambiente promedio mensual más baja es 19.7 °C 

(Fuente:

SENAMHI).

Usamos las ecuaciones que correlacionan la temperatura del agua con la del ambiente Lugar

Ecuación

Tagua °C

Referencia

Campina, Brasil

Tagua = 10.966 + 0.611T aire

23.00

Auerswald (1979)

Lima, Perú

Tagua = 10.443 + 0.688Taire

23.99

Burgers (1982)

Ammán, Jordania

Tagua = 2.688 + 0.945Taire

21.31

Yañez y Pescod (1988)

135

Según estas correlaciones la temperatura del agua en el mes más frío es: Tagua = 23.99 °C ( °C (noten que la temperatura en la laguna, será mayor que la del aire). Tasa de trabajo de la laguna (CS (CS diseño diseño).Según el (R.N.E. OS-090 art. 5.5.3.4), para lagunas facultativas la tasa de trabajo está dada por: CS diseño diseño = 250 x 1.05 T - 20 CS diseño diseño = 250 x 1.05 23.99 - 20 CSdiseño = 303.83 Kg DBO/Ha-día. 

Los estudios de CEPIS, dan diferentes valores; una ecuación muy conocida es la de Yánez para lagunas facultativas ubicadas en alturas menores de 1000 msnm. CS diseño diseño = 357.4 x 1.085 T - 20 CS diseño diseño = 357.4 x 1.085 23.99 - 20 CS diseño diseño = 495.17 Kg DBO/Ha-día. Asumimos un valor medio: CS diseño diseño =

.+ . 

CS diseño diseño = 399.50 Kg DBO/Ha-día. 

Área requerida para laguna facultativa (A LF LF).-

Op ñ . kg DBO/ia A LF LF = . kg DBO/Ha−ia A LF LF =

A LF LF = 1.97 Ha. A LF LF = 19 676 m 2

Dimensiones espejo de agua.Según el (R.N.E. OS-090 art. 5.5.3.4), para las lagunas facultativas facult ativas se recomienda formas alargadas; se sugiere que la relación largo - ancho mínima sea de 2. Asumimos una relación L/W = 3, 3, entonces: Largo de espejo de agua Le = 242.96 m. Ancho de espejo de agua W agua W e = 80.99 m. 

Volumen de almacenamiento.Considerando una profundidad de almacenamiento de 2.4 m, para evitar el crecimiento de plantas acuáticas con raíces en el fondo y tomando un talud de relación 1:2 (vertical: horizontal), encontramos las dimensiones en el fondo: 

136

Le (espejo de agua) = 242.96 m. 1

2.4

We (espejo de agua) = 80.99 m. 2.4

2

Lf (fondo) = 233.36 m.

1 2

Wf (fondo) = 71.39 m.

Área – espejo de agua (A E) = 242.96 x 80.99 = 19 675.98 m 2 Área – fondo de laguna (A F) = 233.36 x 71.39 = 16 658.29 m 2 El volumen de almacenamiento será: (pirámide truncada)

VF = h3 x (A  AF   A x AF) VF = 2.34 x (19 675.9816 658.29 √ 1919 675.98 x 16 658.29 )  =  . . m 3

Dimensiones de la laguna We = 80.99 m Le = 242.96 m Lf = 233.36 m 2.4 m Wf = 71.39 m Evaporación superficial (Ev).La evaporación superficial promedio se considera 0.2 cm/día (Fuente SENAMHI).  La evaporación promedio se da en toda el área del espejo de agua de la laguna Ev = 0.002 m/día x A E Ev = 0.002 m/día x 19 675.98 m 2 Ev = 39.35 m3/día. 

Tiempo de retención teórico (PR TEORICO TEORICO).Caudal Remanente Qrem = Qmed - Ev Qrem = 1 821.29 m 3/día – 39.35 m3/día Qrem = 1 781.94 m 3/día. 

Entonces



 PR TEORICO TEORICO = Qre 137

 . 

PR TEORICO TEORICO =  . /ia

PR TEORICO TEORICO = 24.44 días.



Tiempo de retención real (PR REAL REAL).PR REAL Donde: REAL = PR TEORICO TEORICO x Fch PR REAL Fch = Factor de corrección hidráulica (0.3 – 0.8) REAL = 24.44 días x 0.6 PR REAL REAL = 14.66 días.

4.6.1.1. REMOCIÓN DE CARGA BACTERIANA PATÓGENA.Carga bacteriana que ingresa con el afluente (No).

Fonab  Piseño Qre . +    No =  . No =

No = 1.76 E+12 NMPCF/100ml Análisis de la eficiencia en la remoción de patógenos.En este análisis intervienen las siguientes variables 



Tiempo de retención real

R

14.66 días

Temperatura promedio del agua en el mes más frío

T

23.99 °C

Largo del espejo de agua

Le

242.96 m

Ancho del espejo de agua

We

80.99 m

Profundidad de la laguna

h

2.4 m

Los parámetros y resultados son calculados según el modelo de flujo disperso:  Coeficiente de dispersión ( ).-

 .] x W. [   1. 1 58 x R x x W2h W2h  = T42.5 T42.5. x L x hh. x[x [14.66 xx 80..992x2.4.] x 80..99.  = 1.15823. 9942.5 x 242.96 x 2.4   = 0.102

Coeficiente de mortalidad bacteriana a 20 °C (K 20 20).Según el (R.N.E. OS-090 art. 5.5.2.4), para lagunas facultativas el valor de k 20 20 será adoptado entre el intervalo de 0.6 a 1 para 20 °C. Asumimos K 20 20 = 0.8 días-1 



).-

Coeficiente de mortalidad neto a T °C (

138

 = K x 1.05−  = 0.8 x 1.1.05.−  = 0.97 días -1





Coeficiente ( ).-

 =  1  4 x Kb x R x dd  =  1  4 x 0.9797 x 14.66 x 0.102 102

 = 2.607



Concentración final de patógenos (coliformes fecales) en el efluente ( ).-

 −/) /) (− N x 4 x  x  o  = 1   /.) ) (−. 1. 764 7 64 E E  12 x 4 x 2. 6 07 x   = 12.607 12.607

 = 5.22 E+08 NMPCF/100ml

4.6.1.2. ESTABILIZACIÓN DE MATERIA ORGÁNICA (DBO).En este análisis intervienen las mismas variables que en el de remoción de carga bacteriana patógena, la única diferencia es que el coeficiente de velocidad de remoción de DBO, para lagunas facultativas puede estimarse mediante la ecuación presentada por Mara (1976), o mediante la ecuación presentada por Lima (1984). 

Concentración inicial de DBO que ingresa con el afluente (So).-

DBOonab  Piseño Qre     So =  . So =

So = 441.12 mgDBO/L Análisis de la eficiencia en la estabilización de materia orgánica.En este análisis intervienen las siguientes variables 

Tiempo de retención real

R

14.66 días


T

23.99 °C


Le

242.96 m


We

80.97 m

Profundidad de la laguna

h

2.4 m 139

 .] x W. [   1. 1 58 x R x x W2h W2h  = T42.5 T42.5. x L x hh. .] x 80.99. [   1. 1 58 x[ x 14. 6 6 x x 80. 9 92x2. 4  = 23.9942.5. x 242.96 x 2.4 .  = 0.102



Coeficiente de dispersión ( ).-



Coeficiente de decaimiento neto a T °C (

).-

Criterios Mara (1976):

 = 0.3 x 1.1.05−  = 0.3 x 1.1.05.−  = 0.365 días -1

Lima (1984):

 = 0.796 x R−.  1.085−  =0.796 x 19.38−.  1.085.−  = 0.261 días -1

Asumimos un valor medio

 = . + .  = 0.313 días

-1





Coeficiente ( ).-

 =  1  4 x Kb x R x dd  =  1  4 x 0.313 313 x 14.66 x 0.0.102 02

 = 1.692



Concentración final de carga orgánica (DBO) en el efluente ( ).-



−/) /) (− S x 4 x  x  o  = 1   /.) ) (−. 441. 1 2 x 4 x 1. 6 92 x   = 11.692 11.692

 = 13.65 mgDBO/L

4.6.1.3. DIMENSIONAMIENTO DE ALTURA DE LODOS Y PERIODO DE LIMPIEZA.Sólidos en suspensión totales (  ).  = SSconthab x Pdiseño.





140

 = 90 gr SS/hab-dia x 15 721 hab. 1’414 890.00 gr SS/dia.  = 1’414 890.00  = 1 414.89 kg SS/dia. Porcentaje de remoción de sólidos en suspensión totales en la laguna (  ).Según el (R.N.E. OS-090 art. 5.5.2.4) las lagunas facultativas remueven el 80% de  aproximadamente. El porcentaje de sólidos en suspensión totales remanentes será el 20%:  = 20% x 1 414.89 kg SS/día.  = 0.2 x 1 414.89 kg SS/día.  = 282.98 kg SS/día. 





  



Volumen diario del lodo ( ).Según el (R.N.E. OS-090 art. 5.5.2.4) la densidad promedio del lodo es de 1.05 kg/litro.  = 1.05 kg/litro x 282.98 kg/día.  = 269.50 litros/día. 

  Se adopta un coeficiente de seguridad de 1.5  = 269.50 litros/día x 1.5  = 404.25 litros/día. Volumen anual de lodo ().   = . litros/ia    = 147.55 m /año. 

3



Dimensionamiento del depósito de lodos.-

Se considerara una altura adicional de loos = 0.10 m en el fondo de la laguna para el almacenaje de lodos.

Z

Largo útil del fondo de laguna Lf = 233.36 m Ancho útil del fondo de laguna Wf = 71.39 m



Volumen de almacenamiento del lodo ( ).Considerando una profundidad de almacenamiento de lodos de 0.10 m y tomando un talud de relación 1:2 (vertical: horizontal), encontramos las dimensiones del fondo 

141

Lf (fondo de laguna) = 233.36 m 0.10

We (fondo de laguna) = 71.39 m 0.10

1 2

Lf LOD LOD (fondo de lodos) = 232.96 m

1 2

Wf LOD LOD (fondo de lodos) = 70.99 m

Área – Fondo útil de laguna lagu na (Afutil) = 233.36 x 71.39 = 16 658.29 m 2 Área – Fondo de lodos (Af Lod = 232.96 x 70.99 = 16 536.55 m 2 Lod) El volumen de almacenamiento de lodo será (pirámide truncada)

VAo = Zloos x (Af utilutil  Af o Af utilutil x Af o o   Af o) 3 658.29  16 536. 536.55  √ 1616 658.29 x 16 536.55 ) VAo = 0.310 x (16 658.  =   ..  m Periodo de limpieza de la laguna ().3



 Tip =   Tip = 147. .55 m3/año  Tip = 11.25 años

El periodo de limpieza se ha calculado con la población final de diseño. Sin embargo este periodo depende de diferentes variables como son el crecimiento poblacional y las actividades económicas de la población, por lo cual se propone un periodo de limpieza aproximado:  = 10 años



4.6.2. 

DISEÑO DE LAGUNAS DE MADURACIÓN.Caudal de ingreso a la laguna (efluente de laguna facultativa) (QLM).QLM = Qrem (caudal remanente - laguna facultativa) QLM = 1 781.94 m 3/día.

Dimensiones espejo de agua.Establecemos el mismo ancho de la laguna facultativa Ancho de espejo de agua W agua W e = 80.99 m. 

Asumimos una relación L/W = 2, entonces: Largo de espejo de agua Le = W e x 2 Le = 80.99 x 2 Le = 161.97 m.

142

Volumen de almacenamiento.Considerando una profundidad de almacenamiento de 2.0 m y un talud de relación 1:1.5 (vertical: horizontal), encontramos las dimensiones del fondo. 

Le (espejo de agua) = 161.97 m 1

2.0

We (espejo de agua) = 80.99 m 1

2.0

2

Lf (fondo) = 153.97 m

2

Wf (fondo) = 72.99 m

Área – Espejo de agua (A E) = 161.97 x 80.99 = 13 117.32 m 2 Área – Fondo de laguna (A F) = 153.97 x 72.99 = 11 237.66 m 2 El volumen de almacenamiento será: (pirámide truncada)

VM = h3 x (A  AF   A x AF) VM = 2.30 x (13 117.3211 237.66 √ 1313 117.32 x 11 237.66 )  =  . . m 3

Dimensiones de la laguna We = 80.99 m Le = 161.97 m Lf = 153.97 m 2.0 m Wf = 72.99 m Evaporación superficial (Ev).La evaporación superficial promedio se considera 0.2 cm/día (Fuente SENAMHI).  La evaporación promedio se da en toda el área del espejo de agua de la laguna Ev = 0.002 m/día x A E Ev = 0.002 m/día x 13 117.65 m 2 Ev = 26.24 m 3/día. 

Tiempo de retención teórico (PR TEORICO TEORICO).Caudal remanente Qrem = QLM - Ev Qrem = 1 781.94 m3/día – 26.24 m3/día 

143

Qrem = 1 755.70 m3/día. Entonces

  .  PR TEORICO TEORICO =  . /ia  PR TEORICO TEORICO = Qre

PR TEORICO TEORICO = 13.86 días. 

4.6.2.1. 

Tiempo de retención real (PR REAL REAL).PR REAL Donde: REAL = PR TEORICO TEORICO x Fch PR REAL Fch = Fch = Factor Factor de corrección hidráulica (0.3 – 0.8) REAL = 13.86 días x 0.8 PR REAL REAL = 11.09 días. REMOCIÓN DE CARGA BACTERIANA PATÓGENA.Carga bacteriana que ingresa con el afluente a fluente (No).No =  (carga bacteriana que sale de laguna facultativa e ingresa a laguna de

 maduración)

No = 5.22 E+08 NMP CF/100ml. 1.1.1. Análisis de la eficiencia en la remoción de patógenos.En este análisis intervienen las siguientes variables



Tiempo de Retención Real

R

11.09 días


T

23.99 °C


Le

161.97 m


We

80.99 m

Profundidad de la Laguna

h

2.0 m

Los parámetros y resultados son calculados según el modelo de flujo tipo pistón:  Coeficiente de mortalidad neto a T °C (  ).-

 = 0.841 x 1.1.07.−−  = 0.841 x 1.1.07  = 1.102 días



-1



Concentración final de patógenos (coliformes fecales) en el efluente ( ).-



 =   −  −.  .  = 5.22 E  08    = 2 578.63 NMP CF/100ml

144

Cuadros N° 37. Límites máximos permisibles para los efluentes de PTAR.

Fuente: Decreto Fuente: Decreto supremo N° 003-2010-MINAM

Nota: El efluente final de la laguna de maduración está por debajo de los límites máximos permisibles de las normas en vigor, lo que nos asegura un vertido controlado al dren de descarga.

4.6.3. VERIFICACIÓN DE LA EFICIENCIA EFICIENCIA ENCONTRADA.Eficiencia de lagunas facultativas y de maduración. Se sabe que la eficiencia está dada por: E%=

−  x 100 

4.6.3.1. Eficiencia de lagunas facultativas (ELF).Para remoción de coliformes fecales (valores en NMP CF/100ml):

−  x 100  .+ − .+ x 100 ELF = .+ ELF =

ELF = 99.970%

Para la estabilización de materia orgánica (valores en mg DBO/L)

 −  x 100  . − . ELF = . x 100 ELF =

ELF = 96.907%

4.6.3.2. Eficiencia de laguna de maduración (ELM).Para remoción de coliformes fecales (valores en NMP CF/100ml):

−  x 100   .+ + − .+ x 100 ELM = .+ ELM =

ELM = 100.00%

145

4.6.3.3. Eficiencia en todo el sistema (facultativas - maduración) (ETOTAL).Para remoción de coliformes fecales (valores en NMP CF/100ml):

 − e x 100  .+ − .+ x 100 ETOTAL = .+ ETOTAL =

ETOTAL = 100.00%

4.7. DISEÑO ESTRUCTURAL – DIQUES.DATOS INICIALES. De los diques y núcleo Altura inicial (H): Espesor de la capa de afirmado (e): (e): Altura del tirante de agua Laguna facultativa (TF): Laguna maduración (TM): ): Permeabilidad de la arcilla compactada (K diseño diseño): Velocidad de filtración máxima admisible (V): Peso específico del agua residual ( ϒ a): Peso específico del material de relleno ( ϒ s): Área del material de relleno (A rell rell):

3.00 m. 0.15 m. 2.50 m. 2.00 m. 2.00 E-06 cm/s. 2.5 cm/día. 1 100.00 kg/m3 1 920.00 kg/m3 28.52 m2

4.7.1. DIMENSIONAMIENTO DE LOS DIQUES.4.7.1.1. Ancho 4.7.1.1. Ancho de la corona (B).B = 3 + H/5 (Según: BUREAU) Donde: B = Ancho de la corona. H = Altura del dique. B = 3 + 3.1/5 B = 3.62 m. Asumiremos: B = 3.00 m (Para permitir el paso de vehículos) 4.7.1.2.

Altura de borde libre (HBL).HBL = H V + + Hr + ΔH V + + hs + Hs

Donde: H V = = Amplitud del oleaje generado por el viento, m. Hr = Altura de rodamiento de las olas sobre el talud aguas arriba, m. ΔH V = Asentamiento = Asentamiento máximo de la corona, m. hs = Altura de oleaje debido a sismos, m. Hs = Margen de seguridad, m.

146

Amplitud del oleaje generado por el viento (H V ).).Para determinar H V usaremos: usaremos: H V = 0.00086 x V 1.1 x F0.45 Donde: V = Velocidad promedio del viento para 10 min, m/s. F = Máxima distancia desde el dique hasta otro ot ro extremo del embalse, m. Luego: V = 35 km/h = 9.72 m/s. F = 171.80 m. H V = 0.00086 x 9.72 1.1 x 171. 800.45 H V = 0.106 m. (Laguna facultativa) Altura de rodamiento de las olas sobre el talud (Hr).Para determinar Hr, consideremos que depende de las características del oleaje generado, de la inclinación y rugosidad de la superficie expuesta; la altura de rodamiento de la ola para taludes usuales en diques de tierra y enrocado (1.5:1 a 4:1) varia de 0.33 H V a a 1.0 H V dependiendo dependiendo de la rugosidad de la superficie del dique. Considerando una superficie semi-rugosa, entonces tenemos: Hr = 0.50 H V Hr = 0.50 x 0.106 Luego: Hr = 0.053 m.

(Laguna facultativa)

Asentamiento máximo de la corona (ΔH).Determinar ΔH en función de la compresibilidad de la propia masa, de la cimentación y la altura del terraplén según: ΔH = KH2 Donde K se puede obtener del siguiente cuadro: Material del dique Arcillas y Limos de alta comprensibilidad Arcillas y Limos de baja comprensibilidad Arenas con Limo y Arcilla Arenas Limosas y Arenas con poco Fino Mezclas con Gravas con Arenas y Finos

SUCS

Valor K (cm-1)

CH, MH

4.00 E-05

CL, ML

2.50 E-05

SC

2.00 E-05

SP, SW

1.20 E-05

GC, GM y GP

8.00 E-06

Seleccionamos un valor del cuadro anterior, tomando en cuenta el estudio de mecánica de suelos realizados con anterioridad: SC = 2.00 E-05. 147

Luego: ΔH = (2.00 E-05) x 310 2 ΔH = 1.922 cm ΔH = 0.019 m.


Altura de oleaje debido a sismo (hs).Determinamos el valor con la siguiente fórmula: hs = k τ

   / 2π2π

(Formula Seichi)

Donde: k = Coeficiente sísmico de diseño en base a nivel máximo del agua Amplitud del oleaje generado por el viento, m. τ = Ciclo de terremoto. terremoto. g = Aceleración de la gravedad. Luego: k = 0.25 (Coeficiente equivalente a un sismo grado VII escala de Mercalli Modificada) τ = 0.60 seg. g = 9.81 m/s 2 hs = 0.25 x 0.6 hs = 0.132 m.

√ 9,9,81  3.1 / 2π2π

Margen de seguridad (Hs).Para Hs se recomienda: Hs = 0.250 m. Entonces el borde libre será: será:

HBL = 0.106 + 0.053 + 0.019 + 0.132 + 0.250 HBL = 0.560 m. Asumiremos un borde libre de:

HBL = 0.60 m. 4.7.1.3.

Altura del dique (HDiq ).).HDiq = TF + HBL HDiq = 2.5 + 0.6 HDiq = 3.10 m.


4.7.1.4. Determinación del espesor de fondo (e).Efectuando un análisis por flujo unidimensional, donde se aplica la fórmula de Darcy: Q = K diseño diseño x A x i Donde: Q = Caudal admisible. K diseño diseño = Permeabilidad de la arcilla compactada. 148

A = Área del flujo. i = Gradiente. Además sabemos que:

Q=VxA i = (T + e) / e Donde: Donde: V = Velocidad de filtración máxima admisible. T = Tirante de agua. (Laguna facultativa) Reemplazando en la primera ecuación ecuación tenemos:

Q = K diseño diseño x A x (T + e) / e Igualando ambas ecuaciones, obtenemos el valor de (e): e = K diseño diseño x T / (V - K diseño diseño) e = (2.00 E-06) x 250 / ((2.89 E-05) – (2.00 E-06)) e = 18.587 cm. e = 0.186 m. Asumiremos un espesor de fondo de: de:

e = 0.30 m. 4.7.2. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL DIQUE. Analizaremos el caso más más desfavorable; será el dique que está sometido al tirante de agua mayor: 4.7.2.1. Cálculo de las fuerzas verticales.a. Presión vertical del agua residual (F V ).).F V = = ϒ a x T x 1.00 m. Donde: ϒ a = Peso específico del agua residual. T = Tirante del agua. Luego: F V = = 1 100.00 x 2.50 x 1.00 m. F V = = 2 750.00 kg/m b. Peso del material que conforma el dique (W TR ).TR ). W TR = W S TR = Donde: W S = Peso del material de relleno (material de préstamo seleccionado). Peso del material de relleno. W S = ϒ S x A rell rell

149

Donde: ϒ S = Peso específico del material de relleno. A rell rell = Área del material del relleno. Luego: Luego: W S = 1 920.00 x 28.52 W S = 54 758.40 kg/m Entonces: W TR = 54 758.40 kg/m TR = Sumatoria de fuerzas verticales (ΣF V V ). ΣF V = F V + W + W TR TR ΣF V = 2 750.00 + 54 758.40 ΣF V = 57 508.40 kg/m 4.7.2.2. Cálculo de las fuerzas horizontales.a. Presión horizontal del agua residual (FH).FH = 0.50 x ϒ a x T2 FH = 0.50 x 1 100.00 x 2.502 FH = 3 437.50 kg/m b. Incremento horizontal por sismo aplicado al agua residual (FHS).FHS = 0.15 x F H FHS = 0.15 x 3 437.50 FHS = 515.63 kg/m c. Fuerza horizontal del sismo al relleno (FRS).FRS = 0.20 x W TR TR FRS = 0.20 x 54 758.46 FRS = 10 951.69 kg/m Sumatoria de fuerzas horizontales ( ΣF H ).ΣFH = FH + FHS + W TR TR ΣFH = 3 437.50 + 515.63 + 10 951.69 ΣFH = 14 904.82 kg/m 4.7.2.3. Factor de seguridad al desplazamiento (FSD).Se debe cumplir que FDS < 2.00 FSD = 0.35 ΣF V / ΣFH FSD = 1.350 … Es correcto, no existe desplazamiento.

150

RESUMEN DE DIMENSIONES

LAGUNAS FACULTATIVAS Espejo de agua total calculada Unidades en paralelo Profundidad útil Altura de lodos Borde libre Profundidad total TALUD vertical/horizontal RELACIÓN largo/ancho

2

1 9676 m 2 unid 2.40 m 0.10 m 0.60 m 3.10 m

1:2 3

Dimensiones CALCULADAS (Cada laguna) Espejo de agua Longitud Ancho

171.80 m 57.27 m

Dimensiones ASUMIDAS Dimensiones ASUMIDAS (Cada laguna) Coronación 170.00 m Longitud 60.00 m Ancho Espejo de agua 167.60 m Longitud Ancho 57.60 m Fondo de laguna Longitud 157.60 m Ancho 47.60 m

LAGUNAS DE MADURACIÓN Espejo de agua total calculada Unidades en paralelo Profundidad útil Altura de lodos Borde libre Profundidad total TALUD vertical/horizontal RELACIÓN largo/ancho

1 3118 m2 2 unid 2.00 m 0.00 m 0.60 m 2.60 m

1:2 2

Dimensiones CALCULADAS (Cada laguna) Espejo de agua Longitud Ancho

114.53 m 57.27 m

Dimensiones ASUMIDAS (Cada laguna) Coronación 115.00 m Longitud 60.00 m Ancho Espejo de agua 112.60 m Longitud Ancho 57.60 m Fondo de laguna Longitud 104.60 m Ancho 49.60 m 151

4.8.DISEÑO ESTRUCTURAL – MAMPARAS TRANSVERSALES.-

Análisis por 1 metro de ancho.

4.8.DISEÑO ESTRUCTURAL – MAMPARAS TRANSVERSALES.-

Análisis por 1 metro de ancho.

1. Sección transversal 0.20 m 0.10 m

Nivel de espejo de agua

2.10 m

Nivel de fondo de laguna

0.60 m

0.15 m 0.20 m 0.15 m 2.00 m

152

2. Metrado de cargas Carga muerta distribuida

Peso de losa Peso relleno compactado. Peso del agua Total

2400 x 0.20 x 1 = 480 kg/m 1900 x 0.25 x 1 = 475 kg/m 1100 x 2.00 x 1 = 2 200 kg/m 3 155 kg/m

Carga muerta puntual

Peso de pantalla

2 400 x 0.20 x 2.35 x 1 = 1 1280 kg

3. Cargas amplificadas Carga muerta distribuida

Total

Carga muerta puntual

Total

1.4 x 3155 Kg/m = Kg/m = 4417.00 Kg/m 1.4 x 1128 Kg/m = 1579.20 Kg

4. Idealización Viga empotrada en ambos extremos, con carga distribuida y carga puntual céntrica.

153

1579.20 kg 4417.00 kg/m

2.00 m

 

= 394.80 Kg-m

 = 789.60 Kg 

 

= 1472.33 Kg-m

 

= 394.80 Kg-m

 = 394.80 Kg-m   = 789.60 Kg 

 

= 1472.33 Kg-m

 = 736.17 Kg-m  = 4417.00 Kg   = 4417.00 Kg  

Por el método de superposición la viga hiperestática queda resuelta de la siguiente manera:

154

1579.20 kg

- 1867.13 Kg-m

- 1867.13 Kg-m

4417.00 kg/m

1130.97 Kg-m 5206.60 Kg

5206.60 Kg

4.8.1. ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DEL DIQUE.DIQUE.Cortante actuante

 ≤ Ф Vc

 = 5206.60 kg

Cortante que absorbe el concreto

== 0.85 fć x b x d x 0.53 x √ fć 0.85 x 0.53 x √ 280 280 x 100 x (20-7-1.27-0.95) = 8126.29 kg 5206.60 kg ≤ 8126.29 kg correcto ФVc ФVc ФVc

Entonces:

… Es

Calculando espesor de Losa mínimo que Cumple por Cortante:

.

h = .  .  √  √     + 7 + 1.27 + 0.95

h = 16.13 cm.

155

4.9. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS – PARTIDAS RESALTANTES.CONFORMACIÓN DE DIQUES CON MATERIAL DE PRÉSTAMO SELECCIONADO. Descripción de los trabajos. Este trabajo consiste en la escarificación, nivelación y compactación compacta ción del material de préstamo seleccionado en donde haya de colocarse el dique, previa ejecución de las obras de limpieza de desmonte, demolición y la colocación. También están incluidos las actividades de humedecimiento o secamiento, la conformación y compactación de materiales apropiados de acuerdo con la presente especificación, los planos, secciones transversales del proyecto y las instrucciones del supervisor. Todos los materiales que se empleen en la construcción de los diques deberán provenir de préstamos laterales o de fuentes aprobadas; deberán estar libres de sustancias deletéreas, de materia orgánica, raíces y otros elementos perjudiciales. Su empleo deberá ser autorizado por el supervisor, quien de ninguna manera permitirá la construcción de diques con materiales de características expansivas. Los materiales que se empleen en la construcción constru cción de terraplenes deberán cumplir los requisitos indicados. Cuadro N° 38. Requisitos de materiales para la conformación de diques.

Condición Tamaño máximo

Partes del dique Base Cuerpo Corona 150 mm

100 mm

75 mm

% Máximo de piedra

30%

30%

---

Índice de Plasticidad

< 11%

< 11%

< 10%

Fuente: elaboración Fuente: elaboración propia.

Además deberán satisfacer los siguientes requisitos de calidad: o Desgaste de los ángeles: 60% ángeles: 60% máx. (MTC E 207) o Tipo de material: A-1-a, material: A-1-a, A-1-b, A-2-4, A-2-6 y A-3. El espesor propuesto deberá ser el máximo que se utilice en obra, el cual en ningún caso debe exceder de trescientos milímetros (300 mm). Será responsabilidad del contratista asegurar un contenido de humedad que garantice el grado de compactación exigido en todas las capas del cuerpo del dique. Al terminar cada jornada, la superficie del dique deberá estar compactada y bien nivelada, con declive suficiente que permita el escurrimiento de aguas lluvias sin peligro de erosión.

156

REFINE DE TALUD DE DIQUES. Descripción de los Trabajos. El refine de los taludes de los diques, consiste en el perfilamiento tanto de las paredes como del fondo, logrando una superficie pareja, los trabajos se ejecutarán con el empleo de maquinaría adecuada para esta labores. SUMINISTRO E INSTALACIÓN DE GEOMEMBRANA. Definición general. Las geomembranas de HDPE, son la opción ideal para las aplicaciones de mayor demanda. Este tipo de recubrimiento especialmente laminado, combina una alta fuerza tensible y resistencia química, con una excelente rigidez y propiedades de baja temperatura, para que la contención sea altamente segura. Químicamente inerte y resistente a la mayoría de los hidrocarbonos, estos recubrimientos satisfacen los requisitos industriales para una amplia variedad var iedad de aplicaciones. CARACTERÍSTICAS: Baja permeabilidad - los sistemas de recubrimiento de HDPE son seguros, ya que no los penetra la lixiviación; el gas metano no se puede pu ede fugar del sistema de sellado de HDPE; y la lluvia no puede infiltrarse en una cobertura de HDPE. Resistencia química química - El HDPE, resistente a una amplia gama de químicas, no se ve amenazada por los típicos desechos de lixiviación sólidos o tóxicos. Su uso también es adecuado para el contenedor de cieno y secundario, alrededor de las facilidades donde se encuentran los depósitos químicos. Resistencia a los rayos ultravioleta (UV) (UV) - La resistencia del HDPE a ser expuesta a los rayos UV, se ve incrementada al añadir el carbón negro. Además, con la ausencia de plastificantes, la volatilización no es un problema. APLICACIONES: • Relleno sanitario (contenedor primario y secundario). • Cierres de los rellenos sanitarios / encerramientos. • Recubrimiento para las lagunas. • Pistas de lixiviación para los acumulamientos mineros. • Recubrimiento para los estanques. • Recubrimiento para los estanques agrícolas. • Recubrimiento para los canales. • Depósitos de tratamiento para el agua no potable. COLOCACIÓN DE LA GEOMEMBRANA. Los rollos se desenrollan y despliegan de acuerdo con el despiece especificado. La instalación empieza con el revestimiento de los taludes. Las mantas de geomembrana se desenrollan desde la zanja hacia el talud, y se fijan temporalmente para permitir que se deslicen libremente hacia abajo. Asegurarse de que ningún guijarro u objeto cortante se quede atrapado debajo de la geomembrana, mientras se desenrollan las mantas. 157

Durante la instalación de las mantas se debe evitar los grandes pliegues. La geomembrana se debe levantar/aletear en el perímetro, permitiendo que el aire entre debajo. El sobrante de la manta se puede dejar al pie del talud para conectarla con las mantas colindantes. Las uniones horizontales en los taludes se han de evitar tanto como sea posible. Todas las geomembranas deben reposar como mínimo 30 - 45 minutos antes de unir las juntas o efectuar las entregas. COSTURA DE MONTAJE Las uniones mediante traslapes se realizarán una vez que los paños se encuentren plenamente ubicados. Los traslapes no deberán presentar una longitud inferior a 75 mm. MEJORAMIENTO DE ÁREA DE INGRESO CON MATERIAL DE AFIRMADO, e=0.10 m. Descripción de los trabajos. Consiste en el mejoramiento de la superficie en el área de ingreso, colocando una capa de material de afirmado de un espesor de 10 cm, compactado convenientemente, para darle firmeza al terreno. TARRAJEO CON IMPERMEABILIZANTE, ESPESOR 0.015 m. Descripción de los trabajos La mano de obra y los materiales necesarios deberán ser tales que garanticen la buena ejecución de los revoques de acuerdo al proyecto. El tarrajeo deberá ejecutarse previa limpieza y humedeciendo las superficies donde debe ser aplicado. Luego se les aplicarán un pañeteo previo mediante la aplicación de mortero de relación 1:5 (cemento – arena). La mezcla de mortero para este trabajo será de proporción 1:3 (cemento-arena), además de agregar impermeabilizante en una proporción indicada por el fabricante, la mezcla deberá zarandearse para lograr su uniformidad. RAMPA DE ACCESO GENERAL A LAS LAGUNAS. CONFORMACIÓN DE PLATAFORMA PARA ACCESO A LAGUNAS CON MATERIAL DE AFIRMADO. Descripción de los trabajos. Este trabajo consiste en la escarificación, nivelación y compactación compacta ción del material de afirmado, para la conformación de la plataforma de ingreso al interior de las lagunas y para el acceso general a estas, de acuerdo a lo indicado en los planos.

158

ENROCADO DE SUPERFICIE DE ACCESO A LAGUNAS. Descripción de los trabajos. Consiste en la colocación de capa a base de piedra labrada de espesor promedio 0.10 m, como protección a la plataforma de acceso a las lagunas, tendrá un ancho de 3.00 m y se colocará a lo largo de toda la plataforma. LOSA DE PROTECCIÓN EN TALUDES DE DIQUES CON CONCRETO F'c=280 kg/cm2, e=2" Descripción de los trabajos. Este trabajo se ejecuta con fines de proteger el talud de los diques, ante la erosión que puedan sufrir debido al oleaje producido por el viento, se colocará una capa de concreto fć=280 kg/cm2, a lo largo de todos los diques, de un espesor de 0.10 m. CERCO METÁLICO CON ALAMBRE DE PÚAS, según diseño en planos. Descripción de los trabajos. Consiste en la instalación de un cerco alrededor de la PTAR, como protección a sus instalaciones, será de acuerdo al detalle de los planos, que constará de postes de tubo de f°g° de 3”, fijados a una cimentación de concreto simple (cemento hormigón) de 0.40 x 0.40 x 0.60 m, los postes serán de 2.65 m de sección libre, empotrados 0.50 m, con una separación entre poste y poste de 3.00 m, se instalará tres hileras de alambre de púas en la parte superior, que pasarán a través de aros, se soldará una malla cocada co cada de acero liso formando cuadriculas de 2” x 2” x 2” transversalmente, fijadas a un perfil (ángulo ( ángulo de acero de 1” x 1” x 1”), y está fijada al poste por medio ganchos de tubo f°g° de 1” (ver detalle en planos).

159

4.10. IMÁGENES DEL PROYECTO EN 3D.Fotografía N° 07. Planta general general de la PTAR.


Fotografía N° 08. Sistema de Pre-tratamiento. Pre-tratamiento.


Fotografía N° 09. Entradas múltiples múltiples a laguna laguna facultativa.


160

Fotografía N° 10. Salidas múltiples múltiples de laguna laguna facultativa.


Fotografía N° 11. Mamparas transversales en laguna de maduración.


Fotografía N° 12. Entrada principal principal a PTAR.


161

4.11. PRESUPUESTO TOTAL DE LA PTAR.Presupuesto:

APLICACIÓN DE METODOLOGÍA EN EL DISEÑO DE SISTEMAS DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN DESARROLLADO PARA EL DISTRITO SANTA ROSA - CHICLAYO Lugar:

SANTA ROSA - CHICLAYO - LAMBAYEQUE

Item 01 01.01

01.01.01 01.01.02 01.01.03 01.01.04 01.02

01.02.01 01.02.02 01.03

01.03.01 01.03.02 01.03.03 01.03.04 01.03.05 01.03.06 01.03.07 01.04 01.04 .0 1

01.04.01.01 01.04.01.02 01.04.01.03 01.04.01.04 01.04.01.05 01.04.01.06 01.04 .0 2

01.04.02.01 01.04.02.02 01.04.02.03

Des cri pción

Und.

Metrado

Costo al

0 2/12/14

Precio (S /.)

Parcial (S /.)

PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RES IDUALES TRABAJOS PROVISIONALES

CA RTEL DE IDENTIFICA CION DE LA OBRA DE 4.80M X 3.60M. CA SETA DE GUA RDIANIA Y A LMA CEN GENERA L SEÑA LIZA CION Y PROTECCION DE OBRA MOVILIZA CION Y DESMOVILIZA CION DE EQUIPOS Y MA QUINA RIA S

3,867,99 5.3 1 19 ,7 41.63

und glb glb glb

1.00 1.00 1.00 1.00

1,790.08 7,000.00 1,790.08 9,161.47

m2 m2

46,920.00 46,920.00

0.36 0.56

m3 m2 m3 m2 m2 m2 m2

39,744.87 46,920.00 45,101.31 10,204.39 32,329.91 8,993.98 736.91

3.95 0.56 18.74 3.31 15.75 15.75 44.98

TRABAJOS PRELIMINARES

DESBROCE Y ELIMINA CION DE MA LEZA C/ EQUIPO TRA ZO, NIVELA CION Y REPLA NTEO

42 ,8 89.35

MOVIMIENTO DE TIERRAS

EXCA VA VA CI CION M AS ASIVA C/ EQ EQUIPO EN TERRENO NORM AL AL NIVELA CION EN ZONA DE CORTE CONFORMA CION DE DIQUES C/M A T. DE PRESTA MO SELECCIONA DO REFINE DE TA LUD DE DIQUES IMPE MPERMEAB MEABIILIZACI ACION DE FONDO DE LAG. AG. C/GE /GEOMEMB MEMBR RANA ANA DE HDPE DE 1.50MM, MM, TIP TIPO SIMPL MPLE IM PE PERM EA EA BI BILIZA CI CION DE TA L LU UD DE LA G. G. C/ GE GEOM EM EM BR BRA NA NA D DE E HDPE DE 1.50M M, M, TIPO SIM PL PLE MEJORA MIENTO DE A REA DE INGRESO C/ MA TERIA L DE A FIRMA DO, e=0.10m

157,098.86 26,185.66 845,201.71 33,788.85 509,151.93 141,642.97 33,142.78 1,855,63 3.1 7 1 ,2 26.82

m3 m3 m3 m2 kg m2

1.32 0.13 0.78 4.91 91.06 5.44

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

und und m3

1.00 1.00 1.26

70.00 110.00 37.37

CAMARA DE REJAS

REJA S DE FIERRO GA LVA NIZA DO, Cámara de rejas PLA TA FORMA DE DRENA JE CON A GUJEROS, Cámara de rejas EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, Cámara de rejas

16,756.11 26,133.24 1,746,21 2.7 7

OBRAS DE ARTE CAJ AS ROMPE CARGAS

EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, Caja rompe cargas CONCRETO FĆ=100 KG/CM2 P/SOLA DO, Caja rompe carg as CONCRETO FĆ=280 KG/CM2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Caja ro mpe cargas ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Caja rompe cargas A CERO ESTRUCTURA L, Caja rompe cargas TA RRA JEO CON IMPERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M, Caja ro mpe cargas

1,790.08 7,000.00 1,790.08 9,161.47

49.32 39.70 392.50 84.13 427.45 233.71 1 ,4 20.63

70.00 110.00 47.08

162

01.04.02.04 01.04.02.05 01.04.02.06 01.04.02.07 01.04.02.08 0 1.04.0 3

01.04.03.01 01.04.03.02 01.04.03.03 01.04.03.04 01.04.03.05 01.04.03.06 01.04.03.07 0 1.04.0 4

01.04.04.01 01.04.04.02 01.04.04.03 01.04.04.04 01.04.04.05 01.04.04.06 01.04.04.07 0 1.04.0 5

01.04.05.01 01.04.05.02 01.04.05.03 01.04.05.04 01.04.05.05 01.04.05.06 01.04.05.07 0 1.04.0 6

01.04.06.01 01.04.06.02 01.04.06.03 01.04.06.04 01.04.06.05 01.04.06.06 0 1.04.0 7

01.04.07.01 01.04.07.02

CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Cámara de rejas CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Cámara d e rejas ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Cámara de rejas A CERO ESTRUCTURA L, Cámara de rejas TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , Cámara de rejas

m3 m3 m2 kg m2

0.21 0.93 5.69 56.97 6.84

315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

und m3 m3 m3 m2 kg m2

2.00 0.87 0.14 0.54 3.80 55.01 4.22

18.52 37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


1.00 13.24 1.36 5.55 23.99 403.76 27.09

18.52 37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


2.00 5.02 0.68 2.93 14.92 191.36 17.17

18.52 37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

m3 m3 m3 m2 kg m2

3.74 0.58 1.99 8.27 73.74 9.63

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

und m3

2.00 32.73

18.52 37.37

CANAL DE EMERGENCIA

PLA NCHA M OVIBLE DE F° G° PA RA COMPUERTA S, Canal de emerg en cia EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, Canal de emerg en cia CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Canal d e emergencia CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Canal de emerg en cia ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Canal de emergencia A CERO ESTRUCTURA L, Canal d e emergencia TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , Can al de emergencia

893 .10

DES ARENADOR

PLA NCHA M OVIVLE DE F° G° PA RA COMPUERTA , Des arendo r EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, Des arend or CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Des arend or CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Des arend or ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Des aren dor A CERO ESTRUCTURA L, Des arend or TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , Des aren do r

37.04 187.40 215.38 1,476.18 255.48 898.28 737.69 2 ,224 .4 6

DIS TRIBUIDOR DE CAUDALES

PLA NCHA M OVIVLE DE F° G° PA RA COMPUERTA , dis tribuid or d e caudales EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, dis tribu idor de caud ales

18.52 494.87 428.07 2,794.76 410.78 1,895.32 1,163.64 3 ,807 .4 4

MEDIDOR PARS HALL

EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, M ed idor Pars hall CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Medid or Pars hall CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, M ed idor Pars hall ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, M edido r Pars h all A CERO ESTRUCTURA L, Medid or Pars hall TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , M edido r Pars h all

37.04 32.46 45.63 273.44 65.02 258.23 181.28 7 ,205 .9 7

BY PAS S BY

PLA NCHA M OVIVLE DE F° G° PA RA COMPUERTA , By pas s EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, By p as s CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, By pas s CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, By p as s ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, By pas s A CERO ESTRUCTURA L, By pas s TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , By pas s

66.17 468.64 97.48 267.43 293.83

139.76 182.02 1,001.40 141.56 346.15 413.57 29 ,7 20 .7 6

37.04 1,222.84

163

01.04.02.04 01.04.02.05 01.04.02.06 01.04.02.07 01.04.02.08 0 1.04.0 3

01.04.03.01 01.04.03.02 01.04.03.03 01.04.03.04 01.04.03.05 01.04.03.06 01.04.03.07 0 1.04.0 4

01.04.04.01 01.04.04.02 01.04.04.03 01.04.04.04 01.04.04.05 01.04.04.06 01.04.04.07 0 1.04.0 5

01.04.05.01 01.04.05.02 01.04.05.03 01.04.05.04 01.04.05.05 01.04.05.06 01.04.05.07 0 1.04.0 6

01.04.06.01 01.04.06.02 01.04.06.03 01.04.06.04 01.04.06.05 01.04.06.06 0 1.04.0 7

01.04.07.01 01.04.07.02

CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Cámara de rejas CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Cámara d e rejas ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Cámara de rejas A CERO ESTRUCTURA L, Cámara de rejas TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , Cámara de rejas

m3 m3 m2 kg m2

0.21 0.93 5.69 56.97 6.84

315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


2.00 0.87 0.14 0.54 3.80 55.01 4.22

18.52 37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


1.00 13.24 1.36 5.55 23.99 403.76 27.09

18.52 37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


2.00 5.02 0.68 2.93 14.92 191.36 17.17

18.52 37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

m3 m3 m3 m2 kg m2

3.74 0.58 1.99 8.27 73.74 9.63

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

und m3

2.00 32.73

18.52 37.37

CANAL DE EMERGENCIA

PLA NCHA M OVIBLE DE F° G° PA RA COMPUERTA S, Canal de emerg en cia EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, Canal de emerg en cia CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Canal d e emergencia CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Canal de emerg en cia ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Canal de emergencia A CERO ESTRUCTURA L, Canal d e emergencia TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , Can al de emergencia

893 .10

DES ARENADOR

PLA NCHA M OVIVLE DE F° G° PA RA COMPUERTA , Des arendo r EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, Des arend or CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Des arend or CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, Des arend or ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Des aren dor A CERO ESTRUCTURA L, Des arend or TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , Des aren do r

37.04 187.40 215.38 1,476.18 255.48 898.28 737.69 2 ,224 .4 6

DIS TRIBUIDOR DE CAUDALES

PLA NCHA M OVIVLE DE F° G° PA RA COMPUERTA , dis tribuid or d e caudales EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, dis tribu idor de caud ales

18.52 494.87 428.07 2,794.76 410.78 1,895.32 1,163.64 3 ,807 .4 4

MEDIDOR PARS HALL

EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, M ed idor Pars hall CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Medid or Pars hall CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, M ed idor Pars hall ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, M edido r Pars h all A CERO ESTRUCTURA L, Medid or Pars hall TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , M edido r Pars h all

37.04 32.46 45.63 273.44 65.02 258.23 181.28 7 ,205 .9 7

BY PAS S BY

PLA NCHA M OVIVLE DE F° G° PA RA COMPUERTA , By pas s EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, By p as s CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, By pas s CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, By p as s ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, By pas s A CERO ESTRUCTURA L, By pas s TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , By pas s

66.17 468.64 97.48 267.43 293.83

139.76 182.02 1,001.40 141.56 346.15 413.57 29 ,7 20 .7 6

37.04 1,222.84

163

01.04.07.03 01.04.07.04 01.04.07.05 01.04.07.06 01.04.07.07 0 1.04.0 8

01.04.08.01 01.04.08.02 01.04.08.03 01.04 .04.08 .08.04 01.04.08.05 01.04.08.06 01.04 .04.08 .08.07 01.04.08.08 0 1.04.0 9

01.04.09.01 01.04.09.02 01.04.09.03 01.04 .04.09 .09.04 01.04.09.05 01.04.09.06 01.04 .04.09 .09.07 01.04.09.08 0 1.04.1 0

01.04.10.01 01.04.10.02 01.0 01.04.1 4.10. 0.03 03 01.04.10.04 01.04.10.05 01.04.10.06 01.04.10.07 0 1.04.1 1

01.04.11.01 01.04.11.02 01.0 01.04.1 4.11. 1.03 03 01.04.11.04 01.04.11.05 01.04.11.06 01.04.11.07

CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, dis tribuid or d e caud ales CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, dis trtribu idor de caud ales ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, d is t rib uido r de cau dales A CERO ESTRUCTURA L, dis tribuid or d e caudales TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , d is t rib uido r de cau dales

m3 m3 m2 kg m2

5.21 24.11 136.51 1,179.83 158.29

315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

m3 m3 m3 m3 m2 kg m2 ml

61.55 7.13 10.02 58.51 .51 336.11 4,660.17 378.01 .01 5.08

37.37 28.93 315.11 503.75 .75 17.12 4.69 42.96 .96 29.47


61.55 7.13 10.02 58.51 .51 336.11 4,660.17 378.01 .01 5.08

37.37 28.93 315.11 503.75 .75 17.12 4.69 42.96 .96 29.47

m3 m3 m3 m2 kg m2 ml

64.25 7.31 129.14 282.10 2,389.95 309.38 2.32

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47


64.25 7.31 129.14 282.10 2,389.95 309.38 2.32

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47

ES TRUCTURAS DE INGRES O A LAGUNA FACULTATIVA N° 01

EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, Es t ru ct uras de ing res o a lagu na facultativ a N° 01 RELLENO COM PA PA CT CTA DO DO CON M AT ATERIA L PROPIO SELECC, Es tr tru ct ct ur ura s d e in ggrres o a lag uunn a fac ul ult at at iv iv a N° CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Es trtruct uras de ingres o a lagun a facu ltativ a N° 01 CONC ONCRETO FĆ FĆ=28 =280 KG/CM2 /CM2,, CON CEMEN MENTO POR PORLAND AND TIPO TIPO V, Estruc structur turas as de ingreso ngreso a laguna aguna facul aculta tati tivv ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Es t ru cturas d e ing res o a lag una facult at iva N° 01 A CERO ESTRUCTURA L, Es tructu ras de ingres o a lagun a facu ltativa N° 01 TAR TARRAJEO AJEO CON IMPE MPERMEAB MEABIILIZANT ZANTE E, ESPE SPESOR SOR = 0.01 .015M, Estruc structu tura rass de ingreso ngreso a lagun agunaa facu faculltati tativa va N° JUNTA DE DILA TA CION, Es t ruct uras de ingres o a lagu na facu ltativ a N° 01

79 ,1 56 .7 7



2,299.72 206.10 3,158.07 29,47 ,474.86 .86 5,754.30 21,875.64 16,23 ,238.39 .39 149.69 99 ,1 65 .4 4

ES TRUCTURAS DE INGRES O A LAGUNA DE MADURACION N° 02

EXCA VA CION M A NUA L EN T.N, Es t ru ct uras de ing res o a lagu na de madu racio n N° 02 CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Es tr truct uras de ingres o a lagun a d e maduracio n N° 02 CONC CONCRE RETO TO FĆ=2 FĆ=280 80 KG/CM2 KG/CM2,, CON CON CEMEN CEMENTO TO PORLAN PORLAND D TIPO V, Estructuras Estructuras de ingreso a laguna de madur ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Es t ru cturas d e ing res o a lag una de mad uracion N° 02 A CERO ESTRUCTURA L, Es tructu ras de ingres o a lagun a d e maduracio n N° 02 TAR TARRAJE AJEO CON IMPE MPERMEAB MEABIILIZAN ZANTE, TE, ESPESOR = 0.015M, Estruc structu turras de ing ngrreso a lagun agunaa de madur adurac aciio JUNTA DE DILA TA CION, Es tr truct uras de ingres o a lagu na de madu racio n N° 02

2,299.72 206.10 3,158.07 29,47 ,474.86 .86 5,754.30 21,875.64 16,23 ,238.39 .39 149.69 79 ,1 56 .7 7



1,640.79 12,144.65 2,337.15 5,538.32 6,799.96

2,400.76 2,303.55 65,054.18 4,829.59 11,218.83 13,290.15 68.36 99 ,1 65 .4 4

2,400.76 2,303.55 65,054.18 4,829.59 11,218.83 13,290.15 68.36

164

01.04.07.03 01.04.07.04 01.04.07.05 01.04.07.06 01.04.07.07 0 1.04.0 8

01.04.08.01 01.04.08.02 01.04.08.03 01.04 .04.08 .08.04 01.04.08.05 01.04.08.06 01.04 .04.08 .08.07 01.04.08.08 0 1.04.0 9

01.04.09.01 01.04.09.02 01.04.09.03 01.04 .04.09 .09.04 01.04.09.05 01.04.09.06 01.04 .04.09 .09.07 01.04.09.08 0 1.04.1 0

01.04.10.01 01.04.10.02 01.0 01.04.1 4.10. 0.03 03 01.04.10.04 01.04.10.05 01.04.10.06 01.04.10.07 0 1.04.1 1

01.04.11.01 01.04.11.02 01.0 01.04.1 4.11. 1.03 03 01.04.11.04 01.04.11.05 01.04.11.06 01.04.11.07

CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, dis tribuid or d e caud ales CONCRETO FĆ=280 KG/ CM 2, CON CEMENTO PORLA ND TIPO V, dis trtribu idor de caud ales ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, d is t rib uido r de cau dales A CERO ESTRUCTURA L, dis tribuid or d e caudales TA RRA JEO CON IM PERMEA BILIZA NTE, ESPESOR = 0.015M , d is t rib uido r de cau dales

m3 m3 m2 kg m2

5.21 24.11 136.51 1,179.83 158.29

315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


61.55 7.13 10.02 58.51 .51 336.11 4,660.17 378.01 .01 5.08

37.37 28.93 315.11 503.75 .75 17.12 4.69 42.96 .96 29.47


61.55 7.13 10.02 58.51 .51 336.11 4,660.17 378.01 .01 5.08

37.37 28.93 315.11 503.75 .75 17.12 4.69 42.96 .96 29.47


64.25 7.31 129.14 282.10 2,389.95 309.38 2.32

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47


64.25 7.31 129.14 282.10 2,389.95 309.38 2.32

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47



79 ,1 56 .7 7



2,299.72 206.10 3,158.07 29,47 ,474.86 .86 5,754.30 21,875.64 16,23 ,238.39 .39 149.69 99 ,1 65 .4 4



2,299.72 206.10 3,158.07 29,47 ,474.86 .86 5,754.30 21,875.64 16,23 ,238.39 .39 149.69 79 ,1 56 .7 7



1,640.79 12,144.65 2,337.15 5,538.32 6,799.96

2,400.76 2,303.55 65,054.18 4,829.59 11,218.83 13,290.15 68.36 99 ,1 65 .4 4

2,400.76 2,303.55 65,054.18 4,829.59 11,218.83 13,290.15 68.36

164

0 1.04 .12

01.04.12.01 01.04 01.04.12 .12.02 .02 01.04.12.03 01.0 01.04. 4.12 12.0 .044 01.04.12.05 01.04.12.06 01.04 01.04.12 .12.07 .07 01.04.12.08 0 1.04 .13

01.04.13.01 01.04.13.02 01.04.13.03 01.04.13.04 01.04.13.05 01.04.13.06 0 1.04 .14

01.04.14.01 01.04 01.04.14 .14.02 .02 01.04.14.03 01.0 01.04. 4.14 14.0 .044 01.04.14.05 01.04.14.06 01.04 01.04.14 .14.07 .07 01.04.14.08 0 1.04 .15

01.04.15.01 01.04.15.02 01.04.15.03 01.04.15.04 01.04.15.05 01.04.15.06 0 1.04 .16

01.04.16.01 01.04.16.02 01.04 .04.16 .16.03 .03 01.04.16.04 01.04.16.05 01.04.16.06

MAMPARAS TRANS VERS ALES EN LAGUNA DE MADURACION N° 0 1

EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, M amp aras tran s vers ales en lagu na de mad uracio n N° 01 RELL RELLEN ENO O COMPACTAD COMPACTADO O CON CON MATERIAL MATERIAL PROPIO PROPIO SELE SELECC CC,, , Mamparas Mamparas transversales en laguna de madur CONCRETO FĆ=100 KG/ CM CM 2 P/SOLA DO DO, M am amparas trans ve vers al ales en lag uunna de maduracio n N° 01 CONC CONCRE RETO TO FĆ= FĆ=28 2800 KG/CM2 KG/CM2,, CON CON CEME CEMENTO NTO PORL PORLAND AND TIPO TIPO V, Mampara Mamparass transversal transversales es en en laguna laguna de ma ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Mamparas trans ve vers ales en lag un a d e madu racion N° 01 A CERO ESTRUCTURA L, Mamparas trans vers ales en lag un a d e madu racion N° 01 TARRAJEO TARRAJEO CON CON IMPERME IMPERMEABIL ABILIZANTE IZANTE,, ESPE ESPESOR SOR = 0.015 0.015M, M, Mamparas Mamparas transversales en laguna de madura JUNTA DE DILA TA CION, , Mamparas t rans vers ales en lag un a d e madu racion N° 01

54 2,46 2.24


296.71 113.18 47.25 239.49 1,256.28 69,054.67 1,053.24 56.40

37.37 28.93 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47

m3 m3 m3 m2 kg m2

8.35 0.92 5.46 38.80 373.57 42.67

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


296.71 113.18 47.25 239.49 1,256.28 69,054.67 1,053.24 56.40

37.37 28.93 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47

m3 m3 m3 m2 kg m2

9.02 0.99 5.75 41.32 373.57 45.48

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

m3 m3 m3 m2 kg m2

488.11 40.31 290.21 .21 1,746.23 13,322.80 1,918.80

37.37 315.11 503.75 .75 17.12 4.69 42.96

ES TRUCTURAS DE S ALIDA LAGUNA DE MADURACION N° 0 1

EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, Es tructu ras de s alid a lagu na de mad uracio n N° 01 CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Es tructu ras de s alid a lagu na de maduracio n N° 01 CONCRETO FĆ=280 KG/CM2 /CM2,, CON CEMEN MENTO PORLAND AND TIP TIPO V, Estruc structu turras de sali salida lagun agunaa de madur adurac aciio ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Es truct uras d e s alida lag un a d e madu racion N° 01 A CERO ESTRUCTURA L, Es truct uras d e s alida lag un a d e madu racion N° 01 TAR TARRAJE AJEO CON IMPE MPERMEAB MEABIILIZAN ZANTE, TE, ESPE SPESOR = 0.015M, Estruc structu turras de sali salida lagun agunaa de madur adurac aciion N

7,60 4.73


EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, M amp aras tran s vers ales en lagu na de mad uracio n N° 02 RELL RELLEN ENO O COMPACTAD COMPACTADO O CON CON MATERIAL MATERIAL PROPIO PROPIO SELE SELECC CC,, Mamparas Mamparas transversales en laguna de madura CONCRETO FĆ=100 KG/ CM CM 2 P/SOLA DO DO, M am amparas trans ve vers al ales en lag uunna de maduracio n N° 02 CONC CONCRE RETO TO FĆ= FĆ=28 2800 KG/CM2 KG/CM2,, CON CON CEME CEMENTO NTO PORL PORLAND AND TIPO TIPO V, Mampara Mamparass transversal transversales es en en laguna laguna de ma ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Mamparas trans ve vers ales en lag un a d e madu racion N° 02 A CERO ESTRUCTURA L, Mamparas trans vers ales en lag un a d e madu racion N° 02 TARRAJEO TARRAJEO CON CON IMPERME IMPERMEABIL ABILIZANTE IZANTE,, ESPE ESPESOR SOR = 0.015 0.015M, M, Mamparas Mamparas transversales en laguna de madura JUNTA DE DILA T TA A CI CION, M am amp ar ara s t ra ra ns ns ve vers al ale s e n la gu gu nnaa d e ma du du rraa ci cio n N° 02

11,086.72 3,274.06 14,888.81 120,643.30 21,508.08 324,154.45 45,244.86 1,661.96 7,96 0.64

CANAL DE S ALIDA AL DREN 4 00 0 DE DES CARGA

EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, Can al d e s alida al d ren 4000 de des carga CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Can al d e s alida al d ren 4000 de des carga CONC ONCRETO FĆ FĆ=280 KG/CM2 /CM2,, CON CEMENT MENTO O POR PORLAND AND TIPO TIPO V, Canal anal de sali salida al dren dren 4000 de desca descarrga ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Canal de s alida al dren 4000 de des carga A CERO ESTRUCTURA L, Canal de s alida al dren 4000 de des carga TA RR RRA JE JEO CON IM PE PERM EA EA BI BILIZA NT NTE, ESPESOR = 0.015M , Ca na na l d e s al alid a a l d rree n 4000 d e d es es ca ca rg rg a

312.02 290.02 2,751.84 664.34 1,753.60 1,832.91 54 2,46 2.24



11,086.72 3,274.06 14,888.81 120,643.30 21,508.08 324,154.45 45,244.86 1,661.96

337.14 311.86 2,896.97 707.39 1,753.60 1,953.69 35 1,99 9.72

18,238.28 12,702.36 146,19 ,196.02 .02 29,896.23 62,539.51 82,427.33

165

0 1.04 .12

01.04.12.01 01.04 01.04.12 .12.02 .02 01.04.12.03 01.0 01.04. 4.12 12.0 .044 01.04.12.05 01.04.12.06 01.04 01.04.12 .12.07 .07 01.04.12.08 0 1.04 .13

01.04.13.01 01.04.13.02 01.04.13.03 01.04.13.04 01.04.13.05 01.04.13.06 0 1.04 .14

01.04.14.01 01.04 01.04.14 .14.02 .02 01.04.14.03 01.0 01.04. 4.14 14.0 .044 01.04.14.05 01.04.14.06 01.04 01.04.14 .14.07 .07 01.04.14.08 0 1.04 .15

01.04.15.01 01.04.15.02 01.04.15.03 01.04.15.04 01.04.15.05 01.04.15.06 0 1.04 .16

01.04.16.01 01.04.16.02 01.04 .04.16 .16.03 .03 01.04.16.04 01.04.16.05 01.04.16.06


EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, M amp aras tran s vers ales en lagu na de mad uracio n N° 01 RELL RELLEN ENO O COMPACTAD COMPACTADO O CON CON MATERIAL MATERIAL PROPIO PROPIO SELE SELECC CC,, , Mamparas Mamparas transversales en laguna de madur CONCRETO FĆ=100 KG/ CM CM 2 P/SOLA DO DO, M am amparas trans ve vers al ales en lag uunna de maduracio n N° 01 CONC CONCRE RETO TO FĆ= FĆ=28 2800 KG/CM2 KG/CM2,, CON CON CEME CEMENTO NTO PORL PORLAND AND TIPO TIPO V, Mampara Mamparass transversal transversales es en en laguna laguna de ma ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Mamparas trans ve vers ales en lag un a d e madu racion N° 01 A CERO ESTRUCTURA L, Mamparas trans vers ales en lag un a d e madu racion N° 01 TARRAJEO TARRAJEO CON CON IMPERME IMPERMEABIL ABILIZANTE IZANTE,, ESPE ESPESOR SOR = 0.015 0.015M, M, Mamparas Mamparas transversales en laguna de madura JUNTA DE DILA TA CION, , Mamparas t rans vers ales en lag un a d e madu racion N° 01

54 2,46 2.24


296.71 113.18 47.25 239.49 1,256.28 69,054.67 1,053.24 56.40

37.37 28.93 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47

m3 m3 m3 m2 kg m2

8.35 0.92 5.46 38.80 373.57 42.67

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96


296.71 113.18 47.25 239.49 1,256.28 69,054.67 1,053.24 56.40

37.37 28.93 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96 29.47

m3 m3 m3 m2 kg m2

9.02 0.99 5.75 41.32 373.57 45.48

37.37 315.11 503.75 17.12 4.69 42.96

m3 m3 m3 m2 kg m2

488.11 40.31 290.21 .21 1,746.23 13,322.80 1,918.80

37.37 315.11 503.75 .75 17.12 4.69 42.96



7,60 4.73


EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, M amp aras tran s vers ales en lagu na de mad uracio n N° 02 RELL RELLEN ENO O COMPACTAD COMPACTADO O CON CON MATERIAL MATERIAL PROPIO PROPIO SELE SELECC CC,, Mamparas Mamparas transversales en laguna de madura CONCRETO FĆ=100 KG/ CM CM 2 P/SOLA DO DO, M am amparas trans ve vers al ales en lag uunna de maduracio n N° 02 CONC CONCRE RETO TO FĆ= FĆ=28 2800 KG/CM2 KG/CM2,, CON CON CEME CEMENTO NTO PORL PORLAND AND TIPO TIPO V, Mampara Mamparass transversal transversales es en en laguna laguna de ma ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Mamparas trans ve vers ales en lag un a d e madu racion N° 02 A CERO ESTRUCTURA L, Mamparas trans vers ales en lag un a d e madu racion N° 02 TARRAJEO TARRAJEO CON CON IMPERME IMPERMEABIL ABILIZANTE IZANTE,, ESPE ESPESOR SOR = 0.015 0.015M, M, Mamparas Mamparas transversales en laguna de madura JUNTA DE DILA T TA A CI CION, M am amp ar ara s t ra ra ns ns ve vers al ale s e n la gu gu nnaa d e ma du du rraa ci cio n N° 02

11,086.72 3,274.06 14,888.81 120,643.30 21,508.08 324,154.45 45,244.86 1,661.96 7,96 0.64

CANAL DE S ALIDA AL DREN 4 00 0 DE DES CARGA

EXCA VA CION MA NUA L EN T.N, Can al d e s alida al d ren 4000 de des carga CONCRETO FĆ=100 KG/ CM 2 P/SOLA DO, Can al d e s alida al d ren 4000 de des carga CONC ONCRETO FĆ FĆ=280 KG/CM2 /CM2,, CON CEMENT MENTO O POR PORLAND AND TIPO TIPO V, Canal anal de sali salida al dren dren 4000 de desca descarrga ENCOFRA DO Y DESENCOFRA DO, Canal de s alida al dren 4000 de des carga A CERO ESTRUCTURA L, Canal de s alida al dren 4000 de des carga TA RR RRA JE JEO CON IM PE PERM EA EA BI BILIZA NT NTE, ESPESOR = 0.015M , Ca na na l d e s al alid a a l d rree n 4000 d e d es es ca ca rg rg a

312.02 290.02 2,751.84 664.34 1,753.60 1,832.91 54 2,46 2.24



11,086.72 3,274.06 14,888.81 120,643.30 21,508.08 324,154.45 45,244.86 1,661.96

337.14 311.86 2,896.97 707.39 1,753.60 1,953.69 35 1,99 9.72

18,238.28 12,702.36 146,19 ,196.02 .02 29,896.23 62,539.51 82,427.33

165

0 1.05

01.05.01 01.05.02 0 1.06

01.06.01 01.06.02 01.06.03 0 1.07

01.07.01 0 1.08

01.08.01 0 1.09

01.09.01 01.09.02 01.09.03 0 1.10

01.10.01 01.10.02 01.10.03

RAMPA DE ACCES O GENERAL A LAGUNAS

CONFORM A CION DE PLA TA FORMA PA RA A CCESO A LA GUNA S C/M A T. DE A FRIMA DO ENRROCA DO DE SUPERFICIE DE A CCESO A LA GUNA S

16,7 68 .66

m3 m2

297.60 192.00

41.25 23.40

m3 m3 m3

148.04 170.25 148.04

32.69 10.91 575.67

g lb

1.00

25,000.00

g lb

1.00

5,000.00

LOS A DEPROTECCION EN TALUDES DE LOS DIQUES

EXCA VA CION MA NUA L DE DIQUES EN ZONA S DE COLOCA CION DE LOSA DE PROTECCION ELIMINA CION DE M A TERIA L EXCEDENTE Dis t . min =5.0Km LOSA DE PROTECCION DE TA LUDES DE DIQUES C/ CONCRETO FĆ=315KG/CM 2

91,9 19 .88

CAS ETA DE CONTROL

CA SETA DE CONTROL

m2 ml ml

8.60 6.10 323.00

425.03 331.82 74.77

g lb g lb g lb

1.00 1.00 1.00

20,000.00 5,000.00 10,000.00

UTILIDAD

3,655.25 2,024.11 24,150.50 35,0 00 .00

COS TO DIRECTO GAS TOS GENERALES

5,000.00 29,8 29 .86

MITIGACION AMBIENTAL

SA NEA MIENTO FISICO DE TERRENOS Y PA SO DE SERVIDUM BRE HUMEDECIMIENTO DEL MA TERIA L, fu era de zanja CONTROL DE RUIDOS EN M A QUINA RIA S, EQUIPOS Y PERSONA L EN OBRA

25,000.00 5 ,0 00 .00

PUERTA DE INGRES O Y CERCO PERIMETRICO DE PROTECCION

PUERTA M ETA LICA , acces o a PTA R s egu n plan os M URO DE PORTA DA , CON CERCO M ETA LICO, s eg ún dis eñ o en p lan os CERCO META LICO C/ A LA M BRE DE PUA S, s egú n dis eño en plano s

4,840.06 1,857.51 85,222.30 25,0 00 .00

CAS ETA DE VIGILANCIA

CA SETA DE VIGILA NCIA

12,276.00 4,492.66

20,000.00 5,000.00 10,000.00 3,86 7,9 95.3 1

1 0%

1 0%

3 867 99 .53 3 867 99 .53

---------------S UBTOTAL IGV 1 8% TOTAL

4,64 1,5 94.3 8 8 35,4 90 .12

=========== 5,477,084.50

SON : CINCO MILLONES CUATROCIENTOS SETENTA Y SIETE MIL OCHENTA Y CUATRO CON 50/100 NUEVOS SOLES.

Fuente: elaboración Fuente: elaboración Propia.

166

0 1.05

RAMPA DE ACCES O GENERAL A LAGUNAS

01.05.01 01.05.02 0 1.06

CONFORM A CION DE PLA TA FORMA PA RA A CCESO A LA GUNA S C/M A T. DE A FRIMA DO ENRROCA DO DE SUPERFICIE DE A CCESO A LA GUNA S

16,7 68 .66

m3 m2

297.60 192.00

41.25 23.40

m3 m3 m3

148.04 170.25 148.04

32.69 10.91 575.67

g lb

1.00

25,000.00

g lb

1.00

5,000.00

LOS A DEPROTECCION EN TALUDES DE LOS DIQUES

01.06.01 01.06.02 01.06.03 0 1.07

EXCA VA CION MA NUA L DE DIQUES EN ZONA S DE COLOCA CION DE LOSA DE PROTECCION ELIMINA CION DE M A TERIA L EXCEDENTE Dis t . min =5.0Km LOSA DE PROTECCION DE TA LUDES DE DIQUES C/ CONCRETO FĆ=315KG/CM 2

91,9 19 .88

CAS ETA DE CONTROL

01.07.01 0 1.08

CA SETA DE CONTROL

0 1.09

CA SETA DE VIGILA NCIA

0 1.10

PUERTA M ETA LICA , acces o a PTA R s egu n plan os M URO DE PORTA DA , CON CERCO M ETA LICO, s eg ún dis eñ o en p lan os CERCO META LICO C/ A LA M BRE DE PUA S, s egú n dis eño en plano s SA NEA MIENTO FISICO DE TERRENOS Y PA SO DE SERVIDUM BRE HUMEDECIMIENTO DEL MA TERIA L, fu era de zanja CONTROL DE RUIDOS EN M A QUINA RIA S, EQUIPOS Y PERSONA L EN OBRA

m2 ml ml

8.60 6.10 323.00

425.03 331.82 74.77

g lb g lb g lb

1.00 1.00 1.00

20,000.00 5,000.00 10,000.00

UTILIDAD

3,655.25 2,024.11 24,150.50 35,0 00 .00

COS TO DIRECTO GAS TOS GENERALES

5,000.00 29,8 29 .86

MITIGACION AMBIENTAL

01.10.01 01.10.02 01.10.03

25,000.00 5 ,0 00 .00

PUERTA DE INGRES O Y CERCO PERIMETRICO DE PROTECCION

01.09.01 01.09.02 01.09.03

4,840.06 1,857.51 85,222.30 25,0 00 .00

CAS ETA DE VIGILANCIA

01.08.01

12,276.00 4,492.66

20,000.00 5,000.00 10,000.00 3,86 7,9 95.3 1

1 0%

1 0%

3 867 99 .53 3 867 99 .53

---------------S UBTOTAL IGV 1 8%

4,64 1,5 94.3 8 8 35,4 90 .12

=========== 5,477,084.50

TOTAL SON : CINCO MILLONES CUATROCIENTOS SETENTA Y SIETE MIL OCHENTA Y CUATRO CON 50/100 NUEVOS SOLES.

Fuente: elaboración Fuente: elaboración Propia.

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V. DISCUSIÓN. Los resultados de la aplicación de una metodología moderna en el diseño de una Planta de tratamiento de aguas residuales para el distrito de Santa Rosa, de la Provincia de Chiclayo se ponen de manifiesto en diversos momentos. Como primer paso, se planteó una nueva ubicación para la planta, la cual debe estar alejada de la zona urbana del distrito. Posteriormente, se diseñaron todas las partes que componen la planta de tratamiento. Se pensó en trazar un diseño significativo y novedoso, como la colocación de entradas y salidas múltiples en la laguna facultativa; de esta manera, ocupar toda el área de la laguna. Otro diseño propuesto fue la colocación de mamparas transversales dentro de la laguna de maduración con el objetivo de retener por más tiempo el flujo y así obtener efluentes de mejor calidad y que estén en la posibilidad de reutilizarlos posteriormente. Descripción general del área de estudio La temperatura es un factor muy importante en el metabolismo que se genera para estabilizar las aguas negras. En el distrito de Santa Rosa, por ser una zona costera, se percibe una radiación del sol muy fuerte en determinadas estaciones y muy bajas en otras. Esta característica exige que al elaborar el diseño de la planta de tratamiento, se considere el promedio de temperaturas bajas registradas durante el año, para tener la certeza que las lagunas funcionarán correctamente a temperaturas ambiente bajas. Los vientos alisios del suroeste al noreste propiciado por el anticiclón del

V. DISCUSIÓN. Los resultados de la aplicación de una metodología moderna en el diseño de una Planta de tratamiento de aguas residuales para el distrito de Santa Rosa, de la Provincia de Chiclayo se ponen de manifiesto en diversos momentos. Como primer paso, se planteó una nueva ubicación para la planta, la cual debe estar alejada de la zona urbana del distrito. Posteriormente, se diseñaron todas las partes que componen la planta de tratamiento. Se pensó en trazar un diseño significativo y novedoso, como la colocación de entradas y salidas múltiples en la laguna facultativa; de esta manera, ocupar toda el área de la laguna. Otro diseño propuesto fue la colocación de mamparas transversales dentro de la laguna de maduración con el objetivo de retener por más tiempo el flujo y así obtener efluentes de mejor calidad y que estén en la posibilidad de reutilizarlos posteriormente. Descripción general del área de estudio La temperatura es un factor muy importante en el metabolismo que se genera para estabilizar las aguas negras. En el distrito de Santa Rosa, por ser una zona costera, se percibe una radiación del sol muy fuerte en determinadas estaciones y muy bajas en otras. Esta característica exige que al elaborar el diseño de la planta de tratamiento, se considere el promedio de temperaturas bajas registradas durante el año, para tener la certeza que las lagunas funcionarán correctamente a temperaturas ambiente bajas. Los vientos alisios del suroeste al noreste propiciado por el anticiclón del Pacífico sur, son los vientos predominantes en esta zona del país, particularidad tomada en cuenta para la ubicación y la orientación de la PTAR. Tal como se muestra en los resultados, esta investigación consideró la orientación or ientación de la PTAR con un giro moderado de 5° a la derecha con respecto al norte, para así seguir la dirección del viento y llevar los malos olores a zonas descampadas sin poblar. El distrito de Santa Rosa está en constante crecimiento, ya que el trabajo de la pesca artesanal atrae familias que buscan el sustento de sus miembros a través de esta labor. Respecto al saneamiento básico, también crece y se expende constantemente, situación que acarrea problemas dentro de su funcionamiento. En la actualidad se cuenta con una caseta de bombeo de aguas residuales, la falta de mantenimiento y el no usarlo hace que está se encuentre inoperativa. Sin embargo, luego de plantear esta nueva ubicación se hará necesaria su mantenimiento y operación, de esta manera poder impulsar las aguas residuales hasta la PTAR. Estudios básicos del proyecto Respecto a la topografía que se hizo en la zona del proyecto, presenta una pendiente moderada, correspondiente a una zona llana; esto hace que el movimiento de tierras no sea excesivo y por lo tanto los costos de elaboración disminuyan en comparación con otras donde sí se encuentran pendientes considerables. En cuanto al estudio de mecánica de suelos se pudo comprobar que la estratigrafía de la zona es homogénea sin variaciones considerables y que no existe presencia de nivel freático. Se encontró presencia de sales que pueden traer 167

problemas a las estructuras de concreto entre otras, por lo que se recomienda el uso de un cemento resistente a los sulfatos, como el tipo V. Los resultados obtenidos en el estudio de la calidad de agua residual están por encima de los LMP de las normas exigidas, ya que no existe un tratamiento adecuado antes del vertido al dren de descarga, esto hace que las aguas lleguen contaminadas al mar y acarren otro tipo de problemas posteriores. De acuerdo a la evaluación de impacto ambiental, se tomó t omó en cuenta todas las actividades que generan impactos negativos. Se sabe que en este tipo de obr as se pone en uso una gran cantidad de maquinaria pesada; para lo cual se debe buscar una u na solución que evite o disminuya dicho impacto, y que sea beneficioso para la población y el medio ambiente en general. Cálculo de la población futura Para realizar el cálculo de la población futura, se tomó en cuenta los censos realizados por el INEI durante los años 1993, 2005, 2007; también, las proyecciones realizadas por la misma institución para los años 2012, 2013, 2014. Con estos datos se hizo el cálculo de la población futura en un horizonte de 20 años; información muy importante para calcular el caudal promedio, teniendo en cuenta la dotación per cápita para cada persona. Diseño hidráulico – Sistema de pre-tratamiento El sistema de pre-tratamiento parte de la contribución del afluente que llega a esta zona. Como se sabe, el 80% del total de consumo diario es la contribución que se considera para hallar el caudal promedio diario que llega a la PTAR; de allí derivan también las dimensiones de las estructuras y el diseño posterior. En el sistema de pre-tratamiento se considera un canal de emergencia al costado de la cámara de desbaste (cámara (cám ara de rejas); esto debido a que en muchas much as ocasiones se producen obstrucciones porque no se dio mantenimiento rutinario o porque el operador dejó de hacer sus labores durante el día. Evacuar el afluente por el canal de emergencia se convierte en una solución rápida y sencilla, mientras se hace limpieza a la cámara de rejas re jas o mientras el operador quiera dejar de inspeccionar durante un día. Es el sustento por el cual se le considera una canal de emergencia en este proyecto. En el caso del desarenador existe un By-pass al costado de la misma, para que cuando se le haga mantenimiento (empezar a retirar los sólidos arenosos) se evacue las aguas por ese conducto y así tener el área despejada para la limpieza. Todo esto es posible por la colocación de compuertas deslizables que retienen y cambian la orientación del flujo. La canaleta Parshall tiene por objetivo medir el caudal y la variación de la misma, durante el día. Con estos datos se debe tener un control de todos los caudales registrados durante el tiempo en operación. La caja distribuidora de caudales restringe la operación de una u otra batería de lagunas, para que cuando se le haga mantenimiento mantenimiento y limpieza de lodos a una batería, la otra pueda seguir en funcionamiento.

168

Diseño hidráulico – Canales de conducción Se recomienda el uso de canales abiertos y no el de conductos cerrados, como es el caso de tuberías, para evitar las obstrucciones por todo el recorrido del flujo, se le debe dar una pendiente al canal y una dirección de cambio de flujo de 45°, es lo más recomendable. Todos estos criterios crit erios se han tomado en cuenta en el diseño de canales de este proyecto. Diseño hidráulico – Sistema de lagunas de estabilización Para este proyecto se han proyectado entradas y salidas múltiples (4 entradas, 4 salidas), con el fin de aprovechar toda el área de la laguna y evitar las zonas muertas en las esquinas, que generan malos olores y acumulación de insectos en las mismas. Los cuatro cañones de entrada proyectadas cuentan con una plataforma en la parte inferior, que viene a ser una losa de concreto que evita la erosión en el fondo de la laguna; esta erosión es provocada por la fuerza del d el agua que ingresa a las lagunas por medio de los cañones de descarga. Todas las lagunas cuentan con una losa de protección de concreto en todo su perímetro, está ubicada en la parte superior (borde libre). Esto evita el crecimiento de plantas (en algunos casos), la erosión de los taludes por parte del oleaje que se produce dentro de la laguna. Las lagunas de maduración tienen una sola entrada ent rada y una sola salida; están canalizadas con mamparas transversales, que tienen la función de retener más el líquido (mejor calidad del efluente), dándole un recorrido al flujo del tipo pistón (de arriba hacia abajo). Diseño estructural – Diques Para el diseño de los diques se hizo un análisis de estabilidad de las mismas, y para su conformación se harán del mismo material previamente seleccionado y con el contenido de humedad óptimo obtenido en los ensayos de laboratorio; su conformación se harán compactando capas de 20 centímetros. Diseño estructural – Mamparas transversales La ubicación de la mamparas se hizo tomando en cuenta la orientación del viento; se colocaron perpendicularmente a la dirección del mismo, para que este empuje el líquido desde la entrada hasta la salida. De esta manera, evitar los cortocircuitos hidráulicos que se forman por el estancamiento del agua si estuvieran ubicadas paralelamente al viento. De toda la deducción antes mencionada deriva la palabra “t “ transversales” Las mamparas transversales reciben esfuerzos mínimos del agua, ya que esta al encontrarse en los dos lados de la pantalla, hace que los esfuerzos de presión de líquido sean casi nulos; de ahí que en su diseño se hizo la comprobación de la losa de cimentación solamente por cortante.

169

VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. 

Conclusiones

Según los resultados obtenidos, se arribó a las siguientes conclusiones: 1. El objetivo principal del sistema de tratamiento de agua residual consiste en depurar el agua residual hasta unos niveles acordes con las recomendaciones vigentes por el MINAM (Ministerio del Ambiente) y la OPS (Organización Panamericana de la Salud). En esta investigación, estudiando los efluentes que son vertidos directamente al dren de descarga y luego depositados al mar, se comprueba que no cumplen con los estándares correspondientes. Por tanto, se requiere la construcción de una nueva planta de tratamiento (PTAR) 2. Las lagunas de estabilización constituyen un método extremadamente eficiente y altamente rentable para el tratamiento de aguas residuales urbanas, debido a su bajo costo de inversión (salvo en algunos casos el requerimiento del terreno), a los bajos costos de operación, a su habilidad para asimilar cargas orgánicas fluctuantes y a su éxito en la eliminación de elementos patógenos. 3. El sistema de lagunas de estabilización es el método más eficiente y económico para emplearse en la depuración de las aguas residuales del distrito de Santa Rosa. 4. La ubicación planteada tiene que ver con la disponibilidad de terreno, la distancia cercana a las zonas urbanas y lo más importante, con la dirección del viento que obliga a ubicarlo en una zona donde los vientos no lleven los malos olores a la ciudad. 5. En relación a los parámetros para el diseño del sistema, se realizó el cálculo de la población futura, tomando como referencia los datos censales y las proyecciones realizadas por el INEI; el periodo de diseño es de 20 años, considerándose un periodo de limpieza de lodos en 10 años transcurrida su operatividad. 6. El pretratamiento es una parte muy importante para el funcionamiento de las lagunas, ya que en este proceso se retienen los sólidos gruesos y finos arenosos. Estas consideraciones han sido tomando en cuenta para p ara el diseño de este componente; también se toman en cuenta los posibles problemas que pueden existir dentro de su funcionamiento y la solución de las mismas. 7. Como resultado para el lagunaje se tiene dos baterías en paralelo que cuentan con una laguna facultativa seguida por una laguna de maduración canalizadas con mamparas transversales, que tienen la función de retener por más tiempo el líquido haciendo uso de toda el área de dicha laguna, de esta manera obtener mejor calidad del efluente final. 8. Los efluentes finales obtenidos después de pasar el proceso de tr atamiento según calculo son DBO = 13.65 mgDBO/L; Coliformes Fecales = 2 578.63 NMP CF/100ml. Estos datos se encuentran muy por debajo de las normas exigidas en vigor, lo que nos garantiza un vertido controlado y la l a posibilidad 170

del reúso de estas aguas, tomando en consideración un análisis previo para la comprobación. 9. Para poder llevar a cabo el proceso de depuración de aguas residuales de manera eficiente, es necesario mantener un control y mantenimiento también eficiente, así proporcionar un producto de calidad. Por medio del monitoreo de diferentes parámetros, se verifica el trabajo y la eficiencia de la laguna. 10. El costo total del proyecto hasta la fecha mencionada es de S/.5’ 477 084.50 nuevos soles, que gran parte de este monto está ligado con el excesivo movimiento de tierras, él cual es lo más común en este tipo de proyectos; la colocación de las mamparas transversales impone también con costo significante dentro del proyecto pero su uso es de gran importancia. 11. En cuando a la construcción de dicho proyecto se generan impactos negativos significantes, ya que el uso de maquinaria y la envergadura del proyecto provocan problemas agudos que deben ser estudiados mediante una Evaluación de Impacto Ambiental (EIA), de esta manera brindar soluciones que corrijan o minoren los impactos negativos; todos estos parámetros son mencionados en un acápite de esta investigación. 

Recomendaciones

Las recomendaciones dadas por el presente trabajo de investigación son las siguientes: 1. Tener en cuenta la revisión y cumplimiento de las pautas dadas en el apartado 2.7 “GUÍA PARA LA OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL SISTEMA DE LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN”, con el f in f in de realizar una eficiente operación y mantenimiento, de esta manera obtener mejores resultados. 2. Contar con dos operadores como mínimo, a tiempo completo durante el día para realizar las tareas de toma de datos, operación y mantenimiento de las lagunas, coordinando actividades que permitan el monitoreo y evaluación del sistema.

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VII. REFERENCIAS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIBLIOGRÁFICAS 1. Material Bibliográfico: 

Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento. 2009. Reglamento Nacional de Edificaciones. Perú: Cámara Peruana de la Construcción. Cuervo Fuentes, Hernán. 1987. Evaluación hidráulica y optimización de las lagunas de estabilización. Documento de prensa en Medellín: capítulo Lagunas de estabilización. Yanez, Fabián. 1980. Evaluación de las lagunas de estabilización San Juan, reporte final de la primera primera fase. Lima: CEPIS. 2da. Edición. Cairncross, Serus. 2011. Guidelines for the safe use of wastewater and excreta in agriculture and aquaculture: Measures for public health protection. Suiza: Organization Mundial de la Salud. Espinoza, Armstrong. 2002. Emisor submarino Venecia. Revista: Saneamiento y Medio Ambiente Capítulo de Ingenieros Sanitarios, Colegio de Ingenieros del Perú. CEPIS. 1976 . Curso de tratamiento de desagües para países en desarrollo. Lima: Unidad de apoyo técnico para el saneamiento básico del área rural. Noriega, Ruddy. 1999. Manual de Tratamiento de Aguas Residuales. Lima, Perú, 1ª Edición. Stewart, Oakley. 2011. Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas en Centroamérica. EE.UU: Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional. Salguero, Louis. 2010. Manual de Diseño, Construcción, Operación y Mantenimiento, Monitoreo y Sostenibilidad. EE.UU: Universidad Estatal de California. Rossi Luna, María Grazia. 2010. Oportunidades de mejoras ambientales por el tratamiento de aguas residuales en el Perú. FONAM: Fondo Nacional de ambiente – Perú.

2. Material Lincográfico: Sorrequieta, Augusto. 2004. Lagunas de Estabilización: Una opción para Latinoamérica.http://www.fbioyf.unr.edu.ar/evirtual/pluginfile.php/278 4/mod_resource/content/0/2_Aguas_residuales_protegido_.pdf (Consultada el 6 de Junio del 2014). 3. Tesis: Silva Burga, Javier Alejandro. 2004. Evaluación y rediseño del sistema de lagunas de estabilización de la universidad de Piura. Tesis Profesional: Departamento de Ingeniería Civil.

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LAGUNA DE OXIDACION

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