MEMORIA DESCRIPTIVA DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS

1. Justificación

En el Perú y en casi toda Latinoamérica y el caribe el uso de las aguas residuales crudas (sin tratamiento) para el riego es un de los puntos de preocupación ya que ello conlleva a una serie de problemas de salud y economía a gran porcentaje de la población por el consumo de vegetales crudos o el uso del agua en zonas recreativas contaminados por desagües. Gran parte del desagüe crudo es descargado a las fuentes de agua y al suelo causando con ello serios problemas de contaminación y destrucción de los recursos de flora y fauna así como del paisaje.

Motivo por la cual la Universidad Nacional Agraria La Molina se ve en la necesidad de implementar una Planta Piloto de Tratamiento de Aguas Residuales (UNALM-CEMTRAR), con la finalidad de incentivar la investigación científica y con el deseo de encontrar soluciones a la problemática de ladisposición y uso inadecuado de los residuos líquidos generados en la UNALM.

En la Universidad, los residuos orgánicos producidos en la Granja de porcinos, Granja de vacunos y la Planta Piloto de Leche de la UNALM, están ocasionando grandes preocupaciones, ya que son descargados directamente a las aguas que circulan por los canales de regadío (que atraviesanla Universidad) y a la red de alcantarillado siendo los problemas críticos; la contaminación de los campos agrícolas aguas abajo por el uso del agua de riego contaminada y serios riesgos a la salud de la población involucrada (agricultores y población de consumo) por el contacto con aguas contaminadas y por la contaminación de vegetales de consumo crudo.

2. Objetivos

La planta de tratamiento de aguas del Proyecto Centro Modelo de Tratamiento de Residuos de la UNALM está diseñado para tratar las aguas residuales de la UNALM, de tal manera que se pueda:

  • Evitar la contaminación de los campos agrícolas aguas abajo por el uso del agua de riego contaminada.
  • Desminuir los riesgos de salud de la población involucrada (agricultores y población de consumo) por el contacto con aguas contaminadas y por la contaminación de vegetales de consumo crudo.
  • Evitar ocurrencia de daños al sistema de alcantarillado por la recepción de descargas altamente contaminantes.
  • Producir un agua de calidad para su uso en acuicultura, compostaje y lombricultura.
  • Integración en el medio ambiente y minimización de los impactos ambientales que pueda producir.
  • Facilidad de operación y mantenimiento de todo el sistema.

3. SISTEMA DE TRATAMIENTO

Residuos Generados en la UNALM

El presente proyecto se concentra en la propuesta para el tratamiento de los residuos del Camal, granja y planta piloto de leche como parte del Centro Modelo de Tratamiento de Residuos de la UNALM.

Para ello se ha partido de datos y estudios previos como los mostrados en la tabla1.

En dicha tabla se observa que de todos los residuos generados en las tres unidades productivas (camal, granja y planta piloto de leche):

  • 484.5 Ton/mes (sumatoria de sangre , bazofia, suero, leche, estiércol y agua residual) serán tratados en una planta de digestión netamente anaerobia.
  • Mientras que el resto, agua residual, (1525 Ton/mes o 0.59 l/s) será tratada en la planta de tratamiento de residuos de la UNALM.

Tabla 1: Residuos generados en el Camal, Planta piloto de Leche y Granja de la UNALM

Residuo

Tratamiento
anaerobio
(ton/mes)

Centro Tratamiento
Residuos
(ton/mes)

Camal

- -

Sangre (85 reses beneficiadas/dia)de L-V

44.5

0

Bazofia (85 reses beneficiadas/dia)de L-V

68

0

Agua residual (85 reses beneficiadas/día)de L-V

250

1450

planta piloto de Leche

suero

7.1

0

leche

0.9

0

agua residual

25

75

granja

- -

estiércol cerdos (280 entre marranas y cerdos cebados)

44

0

estiércol vacunos (40 entre vacas, bueyes y terneros)

47

0

Totales/mes

484.5

1525

Fuente: Tesis Gerald Schultheiss (IFA-TULLN) y Facultad de Zootecnia UNALM

Descripción del proceso de tratamiento

Una vez expuesto todos los residuos generados en las tres unidades productivas (camal, granja y planta piloto de leche), se pasará a describir el sistema de tratamiento, para que se tenga una idea clara de los componentes que la integran y sus funciones.

Como se puede observar en la figura Esquema GeneralNº 1 se muestra el camino que va a recorrer el agua proveniente de la granja de animales, planta piloto de leche y el camal hasta su salida para su disposición final. En este esquema se muestra en resumen los componentes de la planta de tratamiento ylos principales parámetros de cálculo empleado para su diseño, así como sus eficiencias de tratamiento proyectadas :

  • Residuos a Tratar: un total de 1525 ton/mes(0.59 l/s) de aguas residuales que son separadas del camal y planta piloto de leche. La concentración estimada es de 1462 mg/l
  • Ubicación: Centro de Tratamiento de Residuos
  • Unidades comprendidas

Esquema General Nº 1

  • Finalidad: tratar agua residuales (0.59 l/s), reuso del agua en riego, generación de lodos para mejora de suelos agrícolas e infraestructura para investigación

Componentes de la Planta de Tratamiento

Captación

A donde llegan las aguas servidas de la granja de animales, planta piloto de leche y el camal se conducirá a través de un canal abierto. Este canal tendrá además una compuerta a través de la cual se desviará parte del agua residual hacia el canal de regadío en casos en que la planta de tratamiento tuviera que parar por motivos de emergencia.

Rejas

En la entrada de la laguna anaerobica se localizará una reja de finos, con una luz entre barrotes de 12 mm., el fin de ésta es remover los sólidos con un diámetro superior a la luz entre barrotes de ellas. Estos sólidos van a quedar retenidos en ellas y se tendrán que retirar periódicamente, se estima una vez al día, de este modo no se llega a colmatar las rejas y el flujo en las mismas será el adecuado. La velocidad de paso por el canal de rejas no puede ser muy alta, para no producir un arrastre de los sólidos a través de las rejas, ni muy baja de tal manera que las arenas y otros sólidos en suspensión sedimenten en este canal no construido para tal fin.

Las rejas estarán construidas en acero al carbono con protección bituminosa o asfáltica para evitar el ataque corrosivo del agua residual y asegurar su vida útil.

Tratamiento primario (Laguna Anaerobia)

La laguna anaerobia es un sistema de tratamiento primario, que se basa en procesos de sedimentación y reacciones anaeróbicas. Es capaz de recibir grandes cargas tanto de contaminación por DBO, como por sólidos en suspensión.

El diseño de la laguna anaeróbica se ha realizado en términos de carga volumétrica de 438.6 g DBO/m3/d. La altura se ha asumido de 3.50 m con un BL= 0.3m. para evitar en lo posible una inundación eventual.

En esta unidad se van a generar una cantidad de lodos, en el fondo, que por los procesos anaeróbicos que intervienen van a estar suficientemente estabilizados/mineralizados como para poder tratarlos en un lecho de secado de lodos. Con tal fin, se ha previsto el envío de estos lodos ha dichos lechos ubicados a una altura tal que puedan recibir los lodos mediante un sistema de sifón, para su posterior deshidratación. Las paredes y la base de la laguna serán de tierra perfilado.

Disposición final del efluente tratado

Después de pasar por la unidades de tratamiento el efluente de residuos (tratado) será almacenado en un reservorio de comcreto armado a través de una tubería de 4” PVC, apartir del cual será enviado con un sistema de bombeo para su uso en las unidades de Acuicultura, Compostaje y Lombricultura.

Tratamiento de lodos

Los lodos generados en la laguna anaerobia serán depositados en una lecho de secado de lodos diseñadas adecuadamente para la estabilización y deshidratación de los mismos.El agua que percola en el lecho primero atraviesa un lecho de arena y grava para luego ser infiltrada mediante zanjas y tener un nivel de tratamiento previo antes que se mezcle con el acuífero. El lecho de secado de área 20 m x 10 m se ha diseñado para que pueda retirarse los lodos cada 6 meses hasta una altura de 0.5m en el lecho, de tal manera que se evite la acumulación de lodos en la laguna anaerobia que podría traer serios problemas al sistema en general.