DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL MUNICIPAL DE CHUPACA..

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚFACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA “DISEÑO DE UNAPLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL MUNICIPAL DE CHUPACA” Tesis Para optar el Título Profesional de Ingeniería Química Presentado por: Bach. GONZALES PIZARRO, Lucero Lizbeth HUANCAYO - PERU 2013 ASESOR: Ms. DEMETRIO SALAZAR MAURICIO ii 2 DEDICATORIA A mis padres, por su esfuerzo, sacrificio y compresión y a toda mi familia por el apoyo constante durante mi carrera profesional Lucero Lizbeth 3 por haberme apoyado económicamente en mis estudios y el constante apoyo moral. Doy gracias a mis padres por haberme acogido en su vientre.AGRADECIMIENTO Agradezco a todas las personas que me han ayudado en la elaboración del presente informe. 4 . alimentado y protegido desde muy niña. Demetrio Salazar ya que es mi actual profesor de dicho curso. Finalmente reconozco y agradezco al Ing. El agradecimiento a la Municipalidad de Chupaca permitirme realizar este trabajo de investigación. INTRODUCCIÓN El proceso productivo de la carne. mediante los camales y mataderos. siendo fuente de contaminación medio ambiental emanados al exterior. lo que constituye un factor importante del costode elaboración. a través de las aguas residuales son depositados directamente al caudal del Rio Cunas. El Camal Municipal de Chupaca produce desechos como sangre. estiércol y otros materiales.la industria de elaboración de productoscárnicos está obligada a utilizar grandes cantidades deagua. Cuando no se respeta las prácticas de limpieza. lo cual determina con secuencias negativas en el medio ambiente y por ende en el eco –sistema. y muchas de estas instalaciones no cuentan con sistemas de tratamiento de residuos sólidos. líquidos y gaseosos. Para el mantenimiento de unas normas de higiene adecuadas.según que existan o no canales de captación. causando contaminación.se aumenta el número de coliformes y la carga orgánicaen las aguas residuales descargadas. genera una gran cantidad de residuos que son vertidos al medio ambiente. Parte de estos. 5 . La naturaleza de los desechos de matadero varía considerablemente. 5 horas para que la materia orgánica se degrade totalmente. una inclinación de 45°con la vertical. un tiempo de retención de 3. ancho de 0.2 h.00238 m2/s. Seguidamente pasará a un sedimentador primario el cual tendrá un área de 1. Se realizó el dimensionamiento de la planta de tratamiento aguas residuales. diámetro 2. las que tendrán un espesor de barras de 0.0 cm). El desarrollo de esta investigación tiene un carácter experimental.32 m2 con un radio de 0.68 m.63 cm). sin embargo no funciona de manera adecuada y se terminan vertiendo los residuos propios de las operaciones al Río Cunas.25 pulgada (0.0 pulgadas (5.32 m2 un radio de 0. Finalmente se concluye con un sedimentador secundario. un espaciamiento entre barras de 2. la cual. el cual ocupara un área de 1. Mediante la implementación de este sistema de tratamiento.84m. la carga contaminante sereducirá por debajo de los límites establecidos. diámetro de 1. disminuyendo así la carga contamínate de las aguas de faenamientoproducidas en el Camal Municipal de Chupaca.RESUMEN La Tesis presentada pretende implementar la Planta de Tratamiento de aguas residuales del Camal Municipal de Chupaca. estará constituida de 8 barras.99 m. se estará cumpliendo con lanormativa establecida. un largo de 1. Después se tendrá un tratamiento de lodos activos en el cual se oxigenará el agua por medio de aireadores superficiales donde se consumirá diariamente 8.41 KgO2/día con un tiempo de retención de 11. 6 .633 m. en la cual se partió de la observación de los procesos que se desarrollan en el camal y posteriormente realizar un diagnóstico. altura 4m.93m y la carga sobre el vertedero será de 0. con lo cual.73m. Actualmente cuenta con un sistema de tratamiento de agua primario. la misma que costara de un sistema de rejillas. donde los lodos se sedimentaran y el efluente clarificado será arrojado al alcantarillado público. 7 . - Caracterizar las aguas residuales del Camal Municipal de Chupaca. Dimensionar la planta de tratamiento de las aguas residuales del Camal Municipal de Chupaca.OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales del Camal Municipal de Chupaca. OBJETIVOS ESPECIFICOS - Realizar el análisis microbiológico. físico y químico de las aguas residuales. 8(m/s) Galones Altura (m) Pérdida de carga.NOMENCLATURA Af: α: Área del flujo (m2) Relación de transferencia de oxígeno en agua residual a potable a la mismatemperatura (°C) at: B: β: Atmósferas Ancho del canal (m) Relación de concentración de saturación deloxígeno disuelto en el agua residual a la delagua potable o destilada generalmente 0.0 (°C) DBO5: DQO: d: dmax: η: e: f: g: gal: H: hL: k: Demanda Biológica de Oxigeno en 5 días(mg/L) Demanda química de Oxigeno (mg/L) día Nivel máximo (m) Eficiencia de la remoción de la DBO (%) Espesor (m) Factor de fricción de Darcy-Weisbach Aceleración de la gravedad 9.8 a1. pies (m) Constante de cohesión la cual que depende del tipo de material arrastrado Kg: L: Kilogramos Litros 8 . h) Densidad relativa de las partículas (g/cm3) Sólidos Sedimentables (mg o Kg) Sólidos sedimentables totales (mg o Kg) DBO del efluente (mg/L) Tiempo de retención (h) Tiempo de retención Hidráulica (h) 9 . Q: Qe: Qf: Qo Qr: Qu: Qw: R: RDBO (RT)referencia s SS SST Se Tr Trh Angulo de inclinación de las rejillas Presión barométrica ambiental (PSI) Potencial de Hidrogeno Pulgadas Caudal (m3/h) Caudal del efluente (m3/s) Caudal inicial (m3/h) Caudal de alimentación combinada (m3/h) Caudal de recirculación (m3/h) Caudal de descarga del clarificador (m3/h) Caudal de purga (m3/h) Relación de recirculación Qr/Q Radio (m) Transferencia de oxigeno (KgO2/CV.Ls: MLVSS: Longitud sumergida (m) Sólidos suspendidos volátiles en el licor de mezcla (mg/L) θ°: P: pH: pulg. 2.1.1.2. CARACTERIZACIÓN DE AGUAS RESIDUALES 2.2.3. 2. 2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1. AGUAS RESIDUALES 15 16 16 17 17 19 20 2.1. TRATAMIENTO PRIMARIO 10 .1. 2. COMPOSICIÓN DE AGUAS RESIDUALES CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES DEL AGUA PARÁMETROS DE CALIDAD ETAPAS DEL TRATAMIENTO 2.ÍNDICE CARÁTULA ASESOR DEDICATORIA AGRADECIMIENTO INTRODUCCIÓN RESUMEN OBJETIVOS NOMENCLATURA ÍNDICE CAPÍTULO I ASPECTOS GENERALES 1. JUSTIFICACIÓN CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1.1.1.2.1.1.1.1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA i ii iii iv v vi vii viii ix 13 13 15 1.1.1. REJILLAS 2. DETERMINACIÓN DEL ÁREA ENTRE BARRAS 4. CÁLCULO DEL ÁREA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DEL FLUJO 4. CÁLCULO DE LA PÉRDIDA DE CARGA A TRAVÉS DE LAS REJILLAS 58 4. CAUDAL 2.2.2.1. NÚMERO DE BARRAS 56 56 56 57 57 58 56 4. CÁLCULOS PARA LAS REJILLAS 4. CÁLCULOS PARA EL SEDIMENTADOR 59 11 . CONSUMO DE AGUA 4.2. CONSUMO DE AGUA 2.5.2.5.1.1.1.7. TANQUES SECUNDARIOS DE SEDIMENTACIÓN 23 26 28 28 29 30 33 37 38 CAPÍTULO III CORRIDAS EXPERIMENTALES 3.1.3. SEDIMENTACIÓN 2. TRATAMIENTO SECUNDARIO 2.3.1.2.4. DATOS EXPERIMENTALES 42 44 44 53 CAPÍTULO IV DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA 4. TRATAMIENTO DE LODOS ACTIVOS 2. DISEÑO 2.6.4.4.1.2.1.1. CÁLCULOS 4.3. METODOLOGÍA 3. MÉTODOS DE ENSAYO 3. MUESTREO 3.3.1.3.1. TRATAMIENTO TERCIARIO 2.3.3.1.3.3.3.1.1.3.2. LONGITUD SUMERGIDA DE LA REJILLA 4.8. 1. 4. 4.8. 4.8.8.4.1.8.3.QUÍMICO 5. 4.4.1. 4. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO 65 66 66 67 68 68 CONCLUSIONES RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS 69 70 71 72 12 .1.8.8. DETERMINACIÓN DEL ÁREA DEL SEDIMENTADOR CÁLCULO DEL DIÁMETRO VOLUMEN DEL SEDIMENTADOR TIEMPO DE RETENCIÓN HIDRÁULICA ÁREA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DETERMINACIÓN DE LA TASA DE REMOCIÓN REMOCIÓN DE LOS SST CÁLCULO PARA LO SISTEMAS DE LODOS ACTIVADOS 59 59 59 60 60 60 61 61 63 4.2.7.1.8.1.4.1.3. REJILLAS 5. SEDIMENTADOR PRIMARIO 5. SEDIMENTADOR SECUNDARIO 5.6. 4. ANÁLISIS FÍSICO. TANQUE SECUNDARIO DE SEDIMENTACIÓN CAPÍTULO V RESULTADOS 5.1.1. SISTEMAS DE LODOS ACTIVADOS 5.1.6.8.5. 4.9.1.2.8.5. mandiles y botas de caucho. en la actualidad sólo utilizan: Casco. estos residuos pasan a la planta de tratamiento de aguas residuales para ser tratados a nivel primario. estos residuos son vertidos directamente al Río.1. izado.1. existe un sistema de recolección de agua residual deficiente. degüello. en especial al rio Cunas y su entorno. noqueo de reses. inspección veterinaria post mortem y despacho. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA En la Provincia de Chupaca. desollado. El Camal Municipal de Chupaca cuenta con las siguientes áreas para llevar a cabo el proceso de faenamiento o sacrificio de los bovinos como son: Corral de recepción. Arreo. continuamente se realizan labores de faenamiento y dicha actividad genera residuos que de una u otra manera provocan impactos negativos que afectan directamente y gravemente al medio ambiente. . sin embargo. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1. la operación de esta planta de tratamiento no se encuentra en óptimas condiciones por lo que se determinan enviando las aguas residuales al desagüe con contenidos altamente contaminantes y en algunas ocasiones. El personal que labora en esta industria no está equipado adecuadamente no cuenta con todos los equipos de protección personal.1. lo que implica la demanda de una gran descarga de aguas residuales. 13 . El mayor problema que enfrenta el Camal Municipal es la gran cantidad de sangre y contenido ruminal producido por el faenamiento. eviscerado. además utilizan agua potable en todos los procesos de faenamiento y limpieza del lugar.CAPÍTULO I ASPECTOS GENERALES 1. 14 . Tomando en cuenta estos aspectos es necesario darle un manejo adecuando a estos contaminantes. JUSTIFICACIÓN En los últimos años ha aumentado la conciencia sobre la importancia de la conservación del ambiente ya que todas las actividades que realiza el hombre se ven estrechamente relacionadas con la utilización de los recursos naturales por lo cual es imprescindible cuidar y mantener el ambiente. con el transcurrir del tiempo esta concepción no ha cambiado mucho ya que en la actualidad pocas son los países y ciudades que se preocupan por la preservación del ambiente. que permitirá la disminución de contaminantes y la adecuación dentro de los límites permisibles. Más allá de los problemas generados por las grandes capitales. El Camal Municipal de Chupaca genera una serie de contaminantes.1. líquidos y gaseosos que son principalmente de origen orgánico estos provocan una serie de problemas ambientales tanto a los recursos hídricos. la generación de residuos y la producción de efluentes históricamente se ha resuelto considerando la concepción de que la naturaleza es un gran vertedero con la infinita capacidad de depurar y asimilar cualquier residuo que a ella sea arrojado. como al suelo y al aire ya que actualmente no se le da un manejo adecuado para su disposición final.2. Es por esto que se realizará el Diseño una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales del Camal. sólidos. las pequeñas ciudades se han preocupado más por valorar la necesidad de preservar su ambiente. Residuos líquidos transportados por el alcantarillado de una ciudad o población y tratados en una planta de tratamiento municipal. Es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. algunascaracterísticas naturales (sequías prolongadas. inundaciones) y en definitiva unasobreexplotación de los recursos hídricos. (4) 2. El incremento de la oferta de agua como herramienta para el impulso económico. Esto ha hecho necesario un cambio en los planteamientos sobre política de aguas. que hantenido que evolucionar desde una simple satisfacción en cantidad de las demandas.2. Comúnmente las aguas residuales suelen clasificarse como:  Aguas residuales municipales. irremisiblemente asociado a un mayor nivel de desarrollo. el mayornivel de contaminación. hacia una gestión que contempla la calidad del recurso y la protección del mismo como garantíade un abastecimiento futuro y de un desarrollo sostenible. comerciales. La calidad del agua potable varía de un lugar a otro dependiendo de la condición de la fuente de agua de donde se obtiene y el tratamiento que la misma recibe. AGUAS RESIDUALES Se consideran aguas residuales a los líquidos que han sido utilizados en las actividades diarias de una ciudad (domésticas.CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2. han conducido a un deterioro importante de losmismos. 15 .1. industriales y de servicios). AGUA El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O). tanto disuelta como ensuspensión. terneros. rúmen e intestinos (tripería) y de la posible elaboración de harinas (rendering-plant).2. por lo general el contenido de los estómagos y las mucosidades intestinales se incorpora a las aguas residuales (Tritt y Schuchardt. muchos de los procesos empleados para tratar aguas residuales municipales se emplean también con las industriales. los procesos de tratamiento son también muy variables. así como una concentración variable de productos lignocelulósicos. que fundamentalmente está constituida por proteínas y sus productos de descomposición. CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES 2.   Equipamiento de retención de líquidos y sólidos.(4) 16 .1. cerdos. como ácidosorgánicos volátiles. Las aguas residuales de matadero también tienen una concentración importante de grasas. El contenido ruminal por lo general se gestiona como subproducto sólido. 1992). Las aguas residuales provenientes de las descargas de industrias de manufactura En muchos casos las aguas residuales industriales requieren tratamiento antes de ser descargadas en el sistema de alcantarillado municipal. como las características de estas aguas residuales cambian de una a otra industria. Las características de las aguas residuales de matadero dependen de los siguientes factores:   Tipo de animal sacrificado (aves. sin embargo.1.2. en particular de estómagos. No obstante. Aguas residuales industriales. (4) 2. aminas y otros compuestos orgánicos nitrogenados. etc) Grado de procesado. Protocolo de limpieza y uso de agua. corderos.1. conejos. que pueden interferir gravemente en su tratamiento biológico. Composición de Aguas Residuales Las aguas residuales de matadero poseen una elevada concentración de materia orgánica. 2. siendo los componentes inorgánicos.1. Este parámetro incluye materia orgánica e inorgánica.1. limos. que pueden ser retenidos en un filtro.2. es la medida de los sólidos sedimentables y de los no sedimentables. calderas. Pueden causar depósitos en conducciones.2.1.2. Sólidos en suspensión Los sólidos en suspensión.2-1: Principales Características del Agua 2.2. arena y arcillas y 17 .1. equipos y las bacterias tienen un soporte donde puedan quedar adheridas y hacer su función en las aguas residuales. Características Principales del Agua Tabla 2. se les puede admitir sin peligro de causar depósitos. Cuando son de consistencia floculente y poco densa y su vertido tiene lugar en zonas donde las aguas residuales del alcantarillado receptor fluyen a buena velocidad.1. fibras. serrín. Estos sólidos en suspensión producen el color aparente en las aguas y disminuyen el paso de radiación solar. 2. Coliforme significa con forma de coli. El grupo contempla a todas las bacterias entéricas que se caracterizan por tener las siguientes propiedades bioquímicas:    ser aerobias o anaerobias facultativas. etc.2.1. Con posterioridad. aunque pueden ser muy diversos según de donde provengan.2. Von Escherich la bautizó como bacteriumcoli ("bacteria del intestino"). 18 .los componentes orgánicos grasos. ser bacilosGram negativos. no ser esporógenas. Coliformes La denominación genérica coliformes designa a un grupo de especies bacterianas que tienen ciertas características bioquímicas en común e importancia relevante como indicadores de contaminación del agua y los alimentos. pelos. la microbiología sistemática nombraría el género Escherichia en honor a su descubridor.. descubierta por el bacteriólogo alemán Theodor von Escherich en 1860.2. la Escherichiacoli. La presencia de sólidos en suspensión incrementa la turbidez del agua y la de los sólidos disueltos. refiriéndose a la bacteria principal del grupo. lo que lleva consigo una disminución de la fotosíntesis y muerte de las plantas a las que no les llega esta radiación. También pueden producir problemas en los peces debido a que se pueden depositar en las branquias. Estos depósitos de sólidos pueden también pueden acarrear problemas por crear condiciones anaerobias y pueden sedimentar en las aguas receptoras formando depósitos que destruyen la fauna del fondo (alimento de los peces) y los lugares de desove. produciendo ácido láctico y gas.1.La cantidad de agua residual proveniente de los mataderos.(4) 2. contaminación orgánica de 100 a 1900 mgDBO5/l y DBO5 promedio de 18 kg/l del producto final. sólo puede ser reducida mediante sistemas de recirculación oreutilización de aguas de refrigeración. Parámetros de Calidad del Agua Residual de Matadero Las aguas residuales provenientes del procesamiento de la carne son similares a las que provienen de los mataderos.(3) Tabla 2.3. Los parámetros importantes a evaluar son DBO5. Color. mientras en procesamiento de carnes se logra reduciendo las cantidades de aguade limpieza. Amoniaco.1.3. 20 al 25% de la fabricación de embutidos y del 60 al 70% agua de limpieza. Tóxicos. pH. ETAPAS DEL TRATAMIENTO DEL AGUA RESIDUAL EN MATADEROS Los sistemas de tratamiento en el sitio son aquellos donde se requiere remover la cantidad de sólidos suspendidos antes de verterel agua residual al sistema de alcantarillado.En las plantas procesadoras de carnes se espera que la cantidad de agua residual provenga salado y procesado de lasvísceras.2.1.3-1: Composición agua Residual de un Matadero 2. Los valores de los parámetros decalidad para el efluente total son: Cloruro 1 g/l. grasa de 700 a 1000 mg/l. (2) 19 . Turbiedad. excepto cuando se tiene la separación y recuperación de grasas donde el agua es absolutamentenecesaria. fermentar la lactosa a 37 °C en 48 horas. SST. Aceites y Grasa. SDT. Coliformes Totales. bombas y válvulas. arenas y sólidos gruesos. pero necesitan uncontrol constante. Porel tipo discontinuo de los vertidos pueden ser de limpieza manual.2.3. Este paso está enteramente hecho con maquinaria.1. que la limpieza de una reja se efectúa levantándola ydejando escurrir los sólidos retenidos con el agua que se está vertiendo.1. etc. de ahí conocido también como tratamiento mecánico. o un tamiz. con la recogida de los residuos retenidos ysu gestión con el resto de residuos sólidos. 2. 1-2 veces por turno de trabajo. Además son necesarias unas buenasinstrucciones del procedimiento de limpieza. Es muy importante el desbaste en las aguas de tenería. manual o autolimpiante. Esporádicamente en zonas con implantación de las industrias de curtidos se producenatascos en los colectores debidos a pieles que han escapado a las rejas de desbaste. habitualmente de menor paso o luz de malla.sea por una falta de control o por unos malos métodos de limpieza. sino que permite preservar los equipos como conducciones. TRATAMIENTO PRIMARIO El tratamiento primario es para reducir aceites. Esta operación no sólo reduce la carga contaminante del agua a la entrada. y no será la última sino se dan estas instrucciones. se producen recortes ycarnazas fáciles de ser arrastrados con las aguas. (5) 20 .3. no es la primera vez.1. grasas. Desbaste Consiste habitualmente en la retención de los sólidos gruesos del agua residual mediante una reja. que habitualmente pueden ser muy fibrosos: tejidos. frente a los depósitos y obstrucciones provocados por los sólidos. Es necesario puespara un buen funcionamiento del sistema un primer desbaste con rejas de 3-5 cm. sean del mismo proceso o de lasoperaciones de limpieza de planta. papeles. tales como trapos. frutas.1.3. Remoción de Sólidos En el tratamiento mecánico.2. La remoción. papel higiénico.3. barras. el afluente es filtrado en cámaras de rejas para eliminar todos los objetos grandes que son depositados en el sistema de alcantarillado. Este equipo es llamado colector de arena. Éste es el usado más comúnmente mediante una pantalla rastrillada automatizada mecánicamente.3. pero todavía se mantiene la mayoría del material orgánico con el flujo. 21 . ya que la remoción de SST es muy rápida en comparación con la de DBO o nitrógeno. latas. tampones. compresas. se debe a procesos físicos y solo está influida por la temperatura a través de los efectos de la viscosidad en el flujo del agua. La arena y las piedras necesitan ser quitadas a tiempo en el proceso para prevenir daño en las bombas y otros equipos en las etapas restantes del tratamiento. 2. Este tipo de basura se elimina porque esto puede dañar equipos sensibles en la planta de tratamiento de aguas residuales. estos efectos de la viscosidad pueden omitirse. además los tratamientos biológicos no están diseñados para tratar sólidos.1. Dado que la distancia de sedimentación para la materia particulada es relativamente pequeña y que el tiempo de residencia del agua en el humedal es muy largo.2. Remoción de Arena Esta etapa (también conocida como escaneo o maceración) típicamente incluye un canal de arena donde la velocidad de las aguas residuales es cuidadosamente controlada para permitir que la arena y las piedras de ésta tomen partículas. etc. La remoción de SST en este tipo de sistemas no es un parámetro limitante en el diseño y dimensionamiento del humedal. dará un nivel aceptable para este tipo de aguas residuales. puede dejar un mínimo de residuos que resultará en un atascamiento pero mínimo. la remoción de SST está influida por la producción de materiales orgánicos residuales que pueden aparecer en el efluente final como SST.1. son de naturaleza orgánica y pueden ser descompuestos con el tiempo. ya que ambos son muy eficaces en este campo. Aquí también. no se debe esperar encontrar menos de 5 mg/l a la salida. Los tanques son losuficientemente grandes. por tanto. dejando un mínimo de residuos. El propósitoprincipal de la etapa primaria es producir 22 .4.3. Los humedales diseñados para tratamiento de aguas de lluvia. tal que los sólidos fecales pueden situarse y el material flotantecomo la grasa y plásticos pueden levantarse hacia la superficie y desnatarse. de alcantarillado unitario y aguas residuales de algunos tipos de industrias que contienen altas concentraciones de sólidos inorgánicos pueden no necesitar un tratamiento primario. Para los dos tipos de humedales. al igual que con la DBO.(6) 2. por tanto.Muchos de los sólidos en aguas residuales domésticas municipales e incluso muchas industriales. Un tratamiento primario similar al requerido para la DBO. pasan al humedal. Sedimentación Muchas plantas tienen una etapa de sedimentación donde el agua residual se pasa a travésde grandes tanques circulares o rectangulares. pero en cambio pueden necesitar un tanque o laguna de sedimentación antes del humedal. Estos tanques son comúnmente llamadosclarificadores primarios o tanques de sedimentación primarios. se pueden esperar rendimientos en remoción de DBO similares. para evitar una rápida acumulación de sólidos inorgánicos en el humedal. La consecuente descomposición de los sólidos que quedan y que. no pudieron ser removidasen el proceso anterior. La sedimentación es. 2.3. por lo tanto. (7) 2. TRATAMIENTO SECUNDARIO El tratamiento secundario es designado para substancialmente degradar el contenido biológico de las aguas residuales que se derivan de la basura humana. De allí que ambos procesos se consideren como complementarios. el resultado final será siempre un fluido clarificado y una suspensiónmás concentrada. Está relacionada exclusivamente con las propiedades de caída delas partículas en el agua.2. A menudo se utilizan para designar la sedimentación los términosde clarificación y espesamiento. basura de comida.1.3. Para que sea efectivo el proceso biótico.La sedimentación remueve las partículas más densas. mientras quela filtración remueve aquellas partículas que tienen una densidad muy cercana ala del agua o que han sido resuspendidas y.2. y de espesamiento cuando el interés estápuesto en la suspensión concentrada. requiere oxígeno y un substrato en el cual vivir. 23 . Cuando se produce sedimentación de una suspensión departículas. La mayoría de las plantas municipales e industriales trata el licor de las aguas residuales usando procesos biológicos aeróbicos.generalmente un líquido homogéneo capaz de sertratado biológicamente y unos fangos o lodos que puede ser tratado separadamente. Se habla de clarificación cuando hay unespecial interés en el fluido clarificado. jabones y detergentes. en esencia. un fenómeno netamente físico y constituyeuno de los procesos utilizados en el tratamiento del agua para conseguir suclarificación. Fangos Activos Las plantas de fangos activos usan una variedad de mecanismos y procesos para usar oxígeno disuelto y promover el crecimiento de organismos biológicos que remueven substancialmente materia orgánica. La remoción de partículas en suspensión en el agua puede conseguirse porsedimentación o filtración. En el reactor. En el reactor se controla tanto el consumo como la disponibilidad del oxígeno en todo momento 2. Con el agua residual se introduce al reactor biológico sustrato y microorganismos. piedra caliza o fabricada especialmente de medios plásticos. Las películas biológicas de bacterias. bajo unas determinadas condiciones y con disponibilidad de oxígeno. Tales medios deben tener altas superficies para soportar las biopeliculas que se forman. Estos drenes también proporcionan un recurso de aire que se infiltra hacia arriba de la cama. piedra caliza o fabricada especialmente de medios plásticos).2. las camas filtrantes son utilizadas donde el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta de coque (carbón. Es conveniente agitar el líquido del reactor para que todos los microorganismos tengan similar acceso al alimento. protozoarios y hongos se forman en la superficie del medio y se comen o 24 . Camas Filtrantes (camas de oxidación) Se utiliza la capa filtrante de goteo utilizando plantas más viejas y plantas receptoras de cargas más variables.También puede atrapar partículas de material y puede. bajo condiciones ideales. convertir amoniaco en nitrito y nitrato. ante las buenas condiciones ambientales del reactor. se utilizan camas filtrantes de goteo. y en última instancia a gas nitrógeno.2.3. El licor es distribuido mediante unos brazos perforados rotativos que irradian de un pivote central. en las que el licor de las aguas residuales es rociado en la superficie de una profunda cama compuesta de coque. se producirá la estabilización aerobia de la materia orgánica y con microorganismos en elevada concentración por haber metabolizado el sustrato y crecido en número. El licor distribuido gotea en la cama y es recogido en drenes en la base. manteniendo un medio aerobio. En plantas más viejas y plantas receptoras de cargas variables.  Eliminar el costo de operación de la línea de retorno de fangos activos (RAS). Lasventajas de los sistemas de crecimiento adjunto son:   Mantener una alta densidad de población de biomasa. Esta conversión hace como resultante un sistema de crecimiento. (4) 2. Esta conversión hace como resultante un sistema de crecimiento.2.4. por sus siglas en inglés) asume la adición demedios inertes en vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para quese adjunte la biomasa. Placas Rotativas y Espirales En algunas plantas pequeñas son usadas placas o espirales de revolvimiento lento que son parcialmente sumergidas en un licor.3. 2. Se crea un flóculos bióticos que proporciona el substrato requerido.2. Reactor Biológico de Cama Móvil El reactor biológico de cama móvil (MBBR.reducen los contenidos orgánicos. Incrementar la eficiencia del sistema sin la necesidad de incrementar laconcentración del licor mezclado de sólidos (MLSS). Reactores Biológicos de Membrana MBR Es un sistema con una barrera de membrana semipermeable o en conjunto con un proceso de fangos. (8) 2. La limitación de los sistemas MBR es directamente proporcional a la 25 .3.2. El reactor biológico de cama móvil asume la adición de medios inertesen vasijas de fangos activos existentes para proveer sitios activos para que se juntela biomasa.3. Esta película es alimentada a menudo por insectos y gusanos.5. Esta tecnología garantiza la remoción de todos los contaminantes suspendidos y algunos disueltos.3. es siempre llamada pulir el efluente. El coste de construcción y operación de MBR es usualmente más alto que el de un tratamiento de aguas residuales convencional de esta clase de filtros. especialmente cañas. Filtración La filtración de arena remueve gran parte de los residuos de materia suspendida.eficaz reducción de nutrientes del proceso de fangos activos. Sedimentación Secundaría El paso final de la etapa secundaria del tratamiento es retirar los flóculos biológicos del material de filtro. Se trata de una imitación de los procesos de autodepuración que somete un río o un lago al agua residual de forma natural.3. Si la desinfección se practica siempre en el proceso final. Estas lagunas son altamente aerobias y la colonización por los macrophytesnativos.6. se dan a menudo. 2. TRATAMIENTO TERCIARIO El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente receptor (mar.2.3. y producir agua tratada con bajos niveles de materia orgánica y materia suspendida. 2. En una planta de tratamiento rural. Lagunaje El tratamiento de lagunas proporciona el establecimiento necesario y fomenta la mejora biológica de almacenaje en charcos o lagunas artificiales.3.3. lago. Los 26 . El carbónactivado sobrante de la filtración remueve las toxinas residuales. se realiza en el tanque de sedimentación secundaria. campo.[3] 2.3. etc. 2.3.1.2.3. río.) Más de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de tratamiento. 3. Lasclorinas o las “cloraminas” residuales pueden también ser capaces de tratar elmaterial con cloro orgánico en el ambiente acuático natural. en Norteamérica debido a su bajohistorial de costo y del largo plazo de la eficacia.  La desinfección con cloro sigue siendo la máscomún de desinfección de las aguas residuales. 2. La efectividad de la desinfección depende de la calidad del agua que es tratada (por ejemplo: turbiedad.invertebrados de alimentación del filtro Pequeño tales como Daphnia y especies de Rotiferaasisten grandemente al tratamiento removiendo partículas finas.). Una desventaja es que ladesinfección con cloro del materias orgánico residual puede generar compuestosorgánicamente clorados que pueden ser carcinógenos o dañinos al ambiente. La radiación UV se utiliza para dañar la estructura 27 . del tipo de desinfección que es utilizada.3. de la dosis de desinfectante (concentración y tiempo). porque la clorina natural es toxica para especies acuáticas. pH.  La luz ultravioleta (UV) se está convirtiendo en el medio más común de ladesinfección en el Reino Unido debido a las preocupaciones por los impactos de la clorina en el tratamiento de aguas residuales y en la clorinación orgánica en aguas receptoras.3. El sistema de lagunaje es barato y fácil de mantener pero presenta los inconvenientes de necesitar gran cantidad de espacio y de ser poco capaz para depurar las aguas de grandes núcleos. etc. Desinfección El propósito de la desinfección en el tratamiento de las aguas residuales es reducir substancialmente el número de organismos vivos en el agua que se descargará nuevamente dentro del ambiente. y de otras variables ambientales. Además. el efluente tratado debe ser químicamente desclorinado agregándose complejidad y costo del tratamiento. caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. 28 . el ozono es colocado según lo necesitado. DISEÑO 2. Menos frecuentemente. se identifica con el flujo másico o masa quepasa por un área dada en la unidad de tiempo.1. y otros patógenos. cualquier sólido presente en el efluente tratado puedeproteger microorganismos contra la luz UV).Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada enla unidad de tiempo. Caudal En dinámica de fluidos. y oxida la mayoría del material orgánico con que entra en contacto. La ozonización tambiénproduce pocos subproductos de la desinfección que la desinfección con cloro.4. Lasdesventajas dominantes de la desinfección UV son la necesidad del mantenimiento ydel reemplazo frecuentes de la lámpara y la necesidad de un efluente altamentetratado para asegurase de que los organismos objetivo no estén blindados de laradiación UV (es decir. Unadesventaja de la desinfección con ozono es el alto costo del equipo de la generacióndel ozono y que las habilidades de los operadores deben ser demasiadas. de talmanera que destruye muchos microorganismos causantes de enfermedades.genética de lasbacterias.4. haciéndolos incapaces de la reproducción. Elozono se considera ser más seguro que la clorina porque mientras que la clorina que tiene que ser almacenada en el sitio (altamente venenoso en caso de un lanzamientoaccidental).  El ozono 03 es generado pasando el 02 del oxigeno con un potencial de alto voltajeresultando un tercer átomo de oxigeno y que forma 03. virus. El ozono es muy inestable yreactivo. (8) 2. 1.3.3. así: Clase de animal Dotación diaria Bovinos: 500 L/d x animal Porcinos: 300 L/d x animal Ovinos y caprinos: 250 L/d x animal Aves en general: 16 L/d x animal 29 .1. Consumo de Agua Para calcular la cantidad de agua residual generada por la línea de bovinos se tiene quemultiplicar la cantidad de agua consumida por bovino por la cantidad de ejemplaresfaenados y se tiene: (2.1-1) Donde: V = volumen (m3) t = tiempo (s) Esta fórmula permite saber la cantidad de líquido que pasa por un conducto en ciertointervalo de tiempo o determinar el tiempo que tardará en pasar cierta cantidad de líquido.4.Para el dimensionamiento de la planta de tratamientos se necesita conocer la cantidad deagua por bovino que se utiliza para lo cual se tomó los respectivos caudales. de las válvulasde agua para la línea de bovinos.El caudal se puede calcular de la siguiente manera (2. mismo que se tomó el día de mayor faenamiento que es el día sábado.1. (3) 2.1-1) Donde Q = caudal (L o m3) El consumo de agua en mataderos se calcula de acuerdo con el número y clase de animales a beneficiar. 3. Rejillas Generalmente tienen aberturas (separación entre barras) superiores a ½ pulg. Consideraciones de Diseño La información básica para el diseño convencional de rejillas manual o mecánica sepresenta en la siguiente tabla. contra posibles daños y obstruccionesocasionados por objetos de gran tamaño como trapos y palos.1.2. Tabla 2.4.2.2. tuberías y otros elementos.2.5 mm). válvulas. (12.1-1: Información usual para el diseño de rejillas de limpieza mecánica y manual 30 . (3) 2.4. las rejillas se utilizan para protegerbombas.En los procesos de tratamiento del agua residual. 2.2.4.2.4-2) Donde: dmax.3. Determinación del Área entre Barras Para determinar la velocidad de entrada al área libre entre las barras (AL) será: (2.4. Longitud Sumergida de la Rejilla Para determinar la longitud de la rejilla sumergida se necesita conocer el nivel máximo deagua para lo cual se determina mediante la siguiente expresión.3.2-1) 2.2. Área de la Sección Transversal del Flujo (Af) El área de la sección transversal se determina mediante la siguiente expresión: ( Donde: Af = área del flujo a = separación entre barras t = espesor de las barras ) (2.4.3.3-1) 2.2.3. = nivel máximo (m) VRL = velocidad de aproximación (m/s) B = ancho de la rejilla (m o cm.) θ° = grado de inclinación de las rejillas 31 .2.4.2.2.(3) (2.2.4-1) Para la longitud: (2.3. 5. Cálculo de la Pérdida de Carga a Través de las Rejillas Las pérdidas hidráulicas a través de las rejillas son una función de la velocidad deaproximación del fluido y de la velocidad del flujo a través de los barrotes.7 = coeficiente empírico que incluye pérdidas por turbulencia y formación de remolinos V = velocidad de flujo a través del espacio entre barras de la reja pies/s (m/s) va = velocidad de aproximación del fluido hacia la reja pies/s (m/s) g = aceleración de la gravedad pie/s2 (m/s2) 32 . pies (m) ) (2.2.6-1) 0.5-2) 2.4.6.2.2.3.3.4.2. Las pérdidas decarga a través de una rejilla se pueden estimar por medio de la ecuación de Metcalf y Eddy (3) ( Donde: hL = pérdida de carga.3. Número de Barras Si N° es el número de barras que conforman la reja entonces se puede determinar mediante la siguiente expresión: (2.2.2.5-1) Despejando tenemos: (2. 3.3-1: Estándares de diseño para sedimentadores primarios 2.3.3.6 a 6.4.1-1) Despejando de la ecuación anterior tenemos el área para el sedimentador: (2. (3) Tabla 2.4.3.2.3.3.0 m aunque frecuentemente los hay de 12 a30 metros. Cálculo del Área del Sedimentador Para determinar el área superficial del sedimentador se obtiene utilizando la siguiente expresión según Metcalf-Eddy (2.1-2) 33 .3. Sedimentación El tamaño de los tanques de sedimentación tipo Durtmund según MetcalfEddy el diámetrode un sedimentador puede variar entre 5.1. Donde: A = área (m2) Q= caudal (m3/h) Carga = carga superficial (m3/m2dia) La carga superficial que se utilizará para realizar los cálculos correspondientes se toma dela tabla 1.3.3.2.1-1 valor se utiliza para aguas residuales sin tratamiento, para estainvestigación se toma el valor de 24(m3/m2dia).[3] Tabla 2.3.3.1-1: Valores recomendados de la carga superficial para distintas suspensiones 2.4.3.2. Cálculo del Diámetro Para calcular el diámetro del sedimentador se utiliza la siguiente ecuación: √ 2.4.3.3. Volumen (2.3.3.2-1) El volumen es la magnitud física que expresa la extensión de un cuerpo en sus tres dimensiones largo, ancho y altura. 34 (2.3.3.3-1) Donde: V = volumen del sedimentador (m3) L = largo (m) a = Ancho (m) h = altura (m) Para poder determinar el volumen del sedimentador se necesita utilizar la siguienteecuación para determinar el área. (2.3.3.3-2) Aplicando la relación largo ancho 1/3 se tiene (2.3.3.3-3) Reemplazando en la ecuación queda de la siguiente manera: √ (2.3.3.3-4) 2.4.3.4. Tiempo de retención hidráulica Por lo general los tanques de sedimentación primaria se proyectan para proporcionar un tiempo de retención entre 1,5 a 2,5 horas para el caudal medio del agua residual. Los tanque que proporcionan tiempos de retención menores (0,5 a 1 h) con menor eliminación de sólidos suspendidos se usan en ocasiones como tratamiento primario previo a las unidades de tratamiento biológico. (2.4.3.4-1) Donde: Tr =Tiempo de retención (h) 35 V =Volumen (m3) Q = Caudal (m3/h) 2.4.3.5. Área de la sección transversal Para la determinación del área de la sección transversal se utiliza el volumen del sedimentador y el largo de la misma. (2.4.3.5-1) 2.4.3.6. Remoción de DBO y Sólidos Suspendidos La eficiencia de la remoción de la DBO y los SST, en tanques de sedimentación primariacomo función de la concentración del afluente y el tiempo de retención mediante unamodelación matemática se obtuvo la siguiente expresión según Tchobonoglous. (2.3.3.4-1) Donde: R = porcentaje remoción esperado % t = tiempo nominal de retención h a+b = constantes empíricas Tabla 2.3.3.4-1: Valores de las constantes empíricas “a” “b” 36 1.4. La calidad del efluente depende del consumo de la DBO soluble.1-1) Donde: Qf = caudal de entrada (m3/s) Sf = DBO5 a la entrada (mg/L) Se = DBO5 del afluente (mg/L) La regla de la estimación rápida de la potencia requerida establece que en las plantas delodos activos se consume diariamente de 20 a 22 Kg de DBO5 por HP. Tiempo de Retención Hidráulica El tiempo de retención hidráulica en el reactor se determina mediante dos criterios con el objeto de determinar cuál controla el diseño estos son los criterios: a) Caudal del efluente que debe cumplir con las especificaciones impuestas por las autoridades.4. Según Ramalho se determina mediante la siguiente: (2. DBO Consumida La alimentación inicial.3.2. Tratamiento de lodos activos 2.2-1) 37 . esto es el agua residual a tratar penetra en el proceso con un valor de DBO consumida diariamente la que se puede determinar fácilmente por la siguiente según Ramalho (2.3.4.4.4.3.2.4.4.4. (2.4.1-2) 2. b) Carga orgánica valorada a partir de la relación A/M de floculación y decantación óptima del lodo (2.6 d-1) 2.4.5.4.4.2-2) Dónde: Sf = DBO inicial (mg/L) Se = DBO de salida o afluente (mg/L) Xva = sólidos volátiles en el reactor (mg/L) A/Móptimo = relación alimento/ microorganismo optimo (0.5-1: Parámetros de diseño de sedimentadores secundarios 38 .3.3.4.3. Volumen del Reactor Para el caso del reactor se puede determinar el volumen del reactor mediante la siguiente expresión propuesta por Ramalho (2. Tanques secundarios de sedimentación Los criterios para el diseño de sedimentadores secundarios se presentan a continuación Tabla 2.3-1) Donde: V = volumen (m3) Qf = caudal entrada (m3/ s) t = tiempo de retención hidráulica 2.3.4. 4.1.1-1) 39 . sin embargo estono parece tener influencia sobre la calidad del efluente.5. serecomienda una pendiente del fondo de 1/12.Los tanques de sedimentación secundaria son generalmente circulares pero se hanconstruido en forma rectangular. pero si se usa un piso plano para acomodar elmecanismo de remoción de lodos se aconseja disminuir la carga superficial enaproximadamente 7m/d.5. Para tanques circulares con tolvas.3. cuadrados. 2. Área de Sedimentador Secundario Para determinar el área superficial del sedimentador se obtiene utilizando la siguiente expresión según Metcalf-Eddy (2. El mecanismo de remoción másusado es el tipo de cadena y paletas metálicas. hexagonales y octagonales. hoy preferiblemente de plástico el cualpermite una remoción continua de sólidos. la carga del vertedero no debe ser mayor a 133 m3/mde vertedero y por día. Es muy importante que estén nivelados para que la descarga osalida sea uniforme en su cresta. el término de carga del vertedero se usa para expresar losmetros cúbicos que pasan diariamente sobre un metro del vertedero.5. los hay para hacer que las aguas negrassedimentadas salgan en forma de una película delgada por la superficie del tanque y generalmente son ajustables.Donde: A = área (m2) Q= caudal (m3/h) Carga = carga superficial (m3/m2d) 2.2-1) El 25% del diámetro es el reparto central (2.3.5.3.5.5.5.2. lo cual puede aumentarse hasta 200 en las plantas más grandes.4.2-3) 2.2-2) La altura de reparto se toma ¼ de la profundidad (2.3. 40 .3.4. En las plantas decapacidad menor a 4000 m3 por día. Vertederos de Salida Su diseño es usualmente muy variado. Diámetro del Sedimentador Se determina mediante la siguiente ecuación: √ (2. 5.3.Para poder determinar la carga sobre el vertedero se utiliza la siguiente ecuación: (2.3-1) Donde: Q = caudal (m3/s) Ø = diámetro (m) 41 . fue realizado a la salida del desagüe principal delárea de sacrificio. cada semana se tomóuna muestra alternado el día de toma de acuerdo al horario de trabajo. fue necesario realizar una revisión del lugar para identificar el área donde se desarrolló el muestreo mismo que fue simplealeatorio y zonificado. mismas que fueron distribuidas de acuerdo al horario de trabajo en la planta. MUESTREO Para determinar el punto donde se tomarán las muestras. Las muestras fueron tomadas alternadamente. con el objeto de que las muestras sean analizadas correctamente.CAPÍTULO III CORRIDAS EXPERIMENTALES 3.1. En primer lugar se tomó un volumen destinado para el análisismicrobiológico y posteriormente la destinada a las determinaciones físico-químicas.1-1: Faenamiento de Bovinos 42 . en total se tomaron 5 muestras. Setomaron varias consideraciones para el muestreo. Foto 3. estas fueron extraídasde un mismo punto identificado el cual. Foto 3.1-2: Área de lavado de vísceras Foto 3.La etapa donde se consume aproximadamente el 70% del agua. y se genera prácticamente la mayor cantidad de contaminantes es durante los procesos de lavado de vísceras.1-3: Área de lavado de vísceras 43 . de tal forma que se identifique los distintos parámetros que influyen sobre la investigación.2. y como base inicial para la partida del diseño se necesitó de los análisis de las aguas ya que el resultado de estos análisis proporciona la pauta inicial para proponer el tratamiento. La parte experimental de esta investigación se realizó mediante la toma de muestras representativas. las cuales siguieron una serie de variaciones de los parámetros previamente establecidos en tablas ya realizadas para encontrar las condiciones óptimas que sean favorables para el dimensionamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales y así procurar que las descargas líquidas hacia el alcantarillado público cumplan con los parámetros establecidos. 3. para proseguir con el muestreo.3. Para proponer este tratamiento. MÉTODOS DE ENSAYO Una vez diseñado el Tratamiento de aguas residuales. METODOLOGÍA El estudio de este proyecto de investigación tiene un carácter experimental ya que se necesita conocer que contaminantes están presentes en mayor cantidad en las aguas que son vertidas del camal hacia la red de alcantarillado público. para posteriormente pasar a un sedimentador primario. después se transporta hacia un sistema de lodos activos y de allí a un sedimentador secundario. se parte de la observación de la problemática ambiental. con este sistema se asegura que las propiedades del efluente final estén dentro de los parámetros establecidos en el TULAS para que después este afluente sea arrojado hacia el alcantarillado público. el mismo que constó inicialmente de un pretratamiento como son las rejillas. para su posterior análisis a nivel de laboratorio. (1) 44 .3. 3.3.3-1: Determinación de sólidos totales .1. Determinación de sólidos totales Tabla 3. 2.3-2: Determinación de sólidos disueltos 46 . Determinación de sólidos disueltos Tabla 3.3.3. 3-3: Determinación de Sólidos Suspendidos 47 .3.3. Determinación de sólidos suspendidos Tabla 3.3. 3.3-4: Determinación de Aceites y Grasas 48 .3. Determinación de aceites y grasas Tabla 3.4. Determinación de cloro residual Tabla 3.3-5: Determinación de Cloro Residual 49 .3.5.3. 6. Determinación de tensoactivos Tabla 3.3.3.3-6: Determinación de Tensoactivos 50 . 3. Determinación de la DBO Tabla 3.3.3-7: Determinación de la DBO 51 .7. Determinación de la DQO Tabla 3.3-8: Determinación de la DQO 52 .3.8.3. 4 Martes 20 18 18 22 21 99 19.8 Miércoles 23 22 22 21 20 108 21.4. Datos del faenamiento del camal Tabla 3. DATOS EXPERIMENTALES 3.4. Datos de la toma de temperatura La temperatura se determinó en el mismo lugar de la toma de muestra para lo cual se utilizó un termómetro de 100 °C.2-1: Número de bovinos faenados Mes/día Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Total Promedio Lunes 16 14 19 17 16 82 16.6 Jueves 18 17 19 18 18 90 18 Viernes 23 26 21 23 22 115 23 Sábado 60 58 62 64 66 310 62* (*)Promedio de bovinos faenados .1.4.3. Tabla 3.2.1-1: Número de bovinos faenados Muestra Temperatura (°C) 1 16 2 16 3 17 4 15 5 16 3.4.4. 4.2-1: Número de bovinos faenados .3.3.4. Análisis físico químico y microbiológicos Tabla 3. 4. Parámetros de diseño para una planta de lodos activados Para dimensionar el sistema de lodos activados se necesita varios parámetros.4.4.1. los cuales son tomados de la tabla del Anexo II y III. Datos adicionales 3.4.1-1: Número de bovinos faenados . los parámetros que se utiliza para el dimensionamiento de la planta son los siguientes: Tabla 3.4.4.3. para rejillas de limpieza manual: Tamaño de la barra:   Ancho= 0.2.5 pulg 56 .1-1.1-1 4.3.1. CÁLCULOS Para el dimensionamiento de la planta de tratamientos se necesita conocer la cantidad de agua por bovino que se utiliza.6 pulg Profundidad= 1.70 L/Bovino 4.2. Consumo de agua Para calcular la cantidad de agua residual generada por la línea de bovinos se determina mediante la ecuación 2.3.1. como resultado se tiene que se consume 510. que es el sábado. para lo cual se toma el día de mayor faenamiento.1.1.1. Cálculos para las rejillas De la tabla 2.CAPÍTULO IV DIMENSIONAMIENTO DE PLANTA 4. Longitud Sumergida de la Rejilla Para determinar la longitud de la rejilla sumergida se necesita conocer el nivel máximo de agua para lo cual se determina mediante la ecuación 2. VRL= 1.Espaciamiento entre barras = 2.2. Espesor de las barras 0. Determinación del Área entre Barras Para determinar la velocidad de entrada al área libre entre las barras (AL) será mediante la ecuación 2.3.3.2-1 4.3.2.25 pulg.1.1.5.3.0 pulg. Inclinación con la vertical = 45° Velocidad de aproximación.4-1 57 .2.4. Cálculo del Área de la Sección Transversal del Flujo (Af) El área de la sección transversal se lo determina mediante la ecuación 2.5 pie/s Pérdidas admisibles = 6 pulg.1.3-1 ( ( ) ) 4. 4. 3. Cálculo de la Pérdida de Carga a Través de las Rejillas Para determinar las pérdidas de carga a través de las rejillas se utiliza la ecuación 2.1.Para la longitud.2.3.5-2 4.6-1 ( ( ) ) 58 .7.1.3. se utiliza la ecuación 2.2.4-2 4.2. Número de Barras El número de barras que conforman la reja se puede determinar mediante la ecuación 2.6. 3.3-4 para determinar el ancho del sedimentador. Cálculo del Diámetro Mediante la ecuación 2. Determinación del Área del Sedimentador Para la determinación del área del sedimentador se usa la ecuación 2.1.1.3.1.1.3.3.8. Volumen del sedimentador Se propone una relación 1:3 y altura h= 4m.2.1-2 4.8.1.4.3.2-1 se obtiene el diámetro del sedimentador √ √ 4. Cálculos para el Sedimentador 4.3. √ √ 59 .8. y utilizando la ecuación 2.8.4. Área de la sección transversal Mediante la ecuación 2.1.3.3.8. se determina la sección transversal del sedimentador 4.3-3: Teniendo el largo.4.5-1.6. Determinación de la Tasa de Remoción Para determinar la tasa de remoción de la DBO se utiliza la ecuación 2.8.8.1.3-1 4. Tiempo de retención hidráulica Para determinar el tiempo de retención en el sedimentador se utiliza la ecuación 2.3.Se determina el largo del sedimentador mediante la ecuación 2.3.4.4-1 60 .3.3. ancho y la altura se determina el volumen del sedimentador mediante la ecuación 2.1.3-1 4.3.5.4. 7. Cálculo para los sistemas de lodos activados 4. 4.8. se considera como factor de seguridad de 10% 61 .1.1-2.8.1. Remoción de los SST De igual manera para determinar la tasa de remoción de los SST se utiliza la ecuación: 4.1.8.4.3.1-1 según Ramalho.3. Cálculo de la DBO consumida Para determinar la DBO consumida se utiliza la ecuación 2.1. Estimación preliminar de la potencia La suposición del valor preliminar de la potencia requerida se puede hacer mediante una estimación rápida que describe la siguiente ecuación 2.4.4.8.8.8.1.8.2. 8.1.2-1 Según las condiciones óptimas de floculación se determina mediante la ecuación 2.4. Volumen del reactor Para determinar el volumen del reactor se lo realiza mediante la siguiente ecuación 2.3. Tiempo de retención hidráulica El tiempo de retención hidráulica en el reactor se determina mediante la ecuación 2.3-1 propuesta por Ramalho 62 .2-2 4.4.4.4.8.3.8.4.3.3.8.1. para lo cual se utiliza la ecuación 2. Diámetro del sedimentador El diámetro del sedimentador se puede determinar mediante la ecuación √ √ El 25% del diámetro es el reparto central.2-2 La profundidad de acuerdo a los parámetros es 4 m.2-3 63 .5.1.2.1-1: 4. Tanque secundario de sedimentación 4.9.5. se determina mediante la ecuación 2.1.3.1.1.9.3.5.9.4. Área del sedimentador Para el sedimentador secundario se determina el área mediante la ecuación 2.3. La altura de reparto se toma ¼ de la profundidad. Carga sobre el vertedero La carga sobre el vertedero se puede determinar mediante la ecuación 2.Inclinación del fondo para sedimentadores secundarios se toma el 15% 4.9.3-1 64 .3.1.3.5. CAPÍTULO V RESULTADOS 5.25 pulgada (0.1. tendrán un espesor de barras de 0.18 m/s.63 cm).50 cm. finalmente la rejilla estará constituida de 8 barras mediante la aplicación de la rejilla se pretenderá que en esta se retenga la mayor cantidad de sólidos gruesos.0 cm). una inclinación de 45°con la vertical. la velocidad de aproximación del fluido hacia las rejillas será de 0. REJILLAS Las rejillas de limpieza manual. un espaciamiento entre barras de 2. 65 . el ancho y el largo del canal es de 0.0 pulgadas (5. disminuyendo así la carga contaminante de este efluente.2.84 m. diámetro de 1.68 m.32 m2 un radio de 0.633 m.19%.25 m/s. el cual tendrá un área de 1.99m. ancho de 0.3. una remoción de la DBO del 48.5.2 horas.63% y de sólidos suspendidos de 61. un tiempo de retención de 3. velocidad de arrastre 0. altura 4 m. SISTEMAS DE LODOS ACTIVADOS 66 . SEDIMENTADOR PRIMARIO El sedimentador primario tendrá la función de sedimentar sólidos más densos. 5. un largo de 1. 00238 m2/s. concluyendo así con el tratamiento.32 m2 un radio de 0.5 horas. y una altura 4m. una altura de reparto de 1m y la carga sobre el vertedero será de 0. cumpliendo así con los parámetros establecidos en el TULAS.4.93m. con un tiempo de retención de 11.Para el procesos de lodos activos se va a tener un reactor de 19. una relación de reciclado del 30%.73m. diámetro de 2.62 KgDBO/día.73 m3 de volumen. con una demanda de oxigeno de 8. SEDIMENTADOR SECUNDARIO En el sedimentador secundario los lodos provenientes de la etapa anterior se sedimentaran el cual tendrá un área de 1. donde se va a consumir diariamente 24. 67 . 5.41 KgO2/día. 5. Valencia. ANÁLISIS MICROBIOLÓGICO Fuente: J.5.QUÍMICO Fuente: J. Valencia. Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales 68 .6. Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales 5. ANÁLISIS FÍSICO. 0 cm). DQO 3442 mg/L. diámetro de 1.32 m2 un radio de 0. el cual ocupara un área de 1.68 m. contaminando desmesuradamente el agua que es después es descargada al sistema de alcantarillado.2 h. 1890.73m. la misma que costara de un sistema de rejillas. estará constituida de 8 barras.0 pulgadas (5.  Se realizó el dimensionamiento de la planta de tratamiento aguas residuales. las que tendrán un espesor de barras de 0.  Se realizó el análisis microbiológico y físico.  Se realizó la caracterización las aguas residuales provenientes de las áreas de faenamiento y lavado de vísceras la cuales mediante análisis presentaron elevados índices de DBO 1443. ancho de 0.84m.5 horas para que la materia orgánica se degrade totalmente.93m y la carga sobre el vertedero será de 0. un espaciamiento entre barras de 2. y 8454 mg/L de ST.41 KgO2/día con un tiempo de retención de 11.00238 m2/s. SST 8454 mg/L materia flotante visible.30 mg/L SS.25 pulgada (0. Después se tendrá un tratamiento de lodos activos en el cual se oxigenará el agua por medio de aireadores superficiales donde se consumirá diariamente 8.CONCLUSIONES  Se diseñó una planta de tratamiento de aguas residuales para el Camal Municipal de Chupaca. 69 . 35 mg/L. altura 4m.99 m. por lo que debe tratarse este tipo de efluente antes de ser vertido al ambiente receptor. la cual. donde los lodos se sedimentaran y el efluente clarificado será arrojado al alcantarillado público.químico del agua proveniente del área de sacrificio y lavado de vísceras que contienen una alta concentración de materia orgánica como DBO5 1443.35 mg/L. Seguidamente pasará a un sedimentador primario el cual tendrá un área de 1. Finalmente se concluye con un sedimentador secundario.32 m2 con un radio de 0.63 cm). 3442 mg/L DQO. diámetro 2.633 m. una inclinación de 45°con la vertical. un tiempo de retención de 3. un largo de 1. RECOMENDACIONES  Se recomienda. el suelo.  Las autoridades encargadas del CMFR deberían buscar alternativas adecuadas para tratar los diversos contaminantes que allí se generan ya que no solo el recurso hídrico es contaminado.  Los residuos obtenidos durante el procesamiento de las reses como son las grandes cantidades de rumen así también ciertos pedazos y huesos que son arrojados al flujo de agua deben ser recolectados antes de mezclarse con el agua del lavado. la implementación de una planta de tratamientos de aguas residuales para evitar que la las aguas de proceso de las diversas actividades sigan contaminando. de manera imprescindible. sino también el suelo y el aire. aire y de esa manera que ellos ayuden a disminuir la contaminación durante la realización de sus actividades. para que posteriormente sean utilizados para la elaboración de un compost el mismo que servirá como un abono.  Se debería dar una correcta información a los empleados sobre la importancia que resulta la conservación de los recursos como el agua. 70 . “PROPUESTA DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO PARA LAS AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL MUNICIPAL” Puyo. SEDIMENTACIÓN [8]. SUÁREZ.Ecuador [4]. DESCRIPCIÓN DEL TRATAMIENTO DE AGUASRESIDUALES Y FANGOS. VALENCIA MEDINA. RiobambaEcuador [2]. DE AGUAS RESIDUALES MEDIANTE [7]. FANGOS ACTIVOS. MARCELO APOLINAR VÁZQUEZ. REGLAMENTO TÉCNICO DEL SECTOR DE AGUA POTABLE Y SANEAMIENTO BASICORAS – 2000. DEPURACIÓN HUMEDALES ARTIFICIALES. Universidad Veracruzana 71 . “ LAS AGUAS RESIDUALES DEL CAMAL MUNICIPAL DEL CANTÓN BAÑOS Y SU INCIDENCIA EN LA CONTAMINACIÓN DEL RÍO PASTAZA EN LA PROVINCIA DE TUNGURAHUA” Ambato. Tratamiento De Aguas Residuales.BIBLIOGRAFÍA [1]. Jaime Lara.J. TEJERO. Colombia [5]. GAVIDIA BARRERAJosé Luis. Victor Maldonado Yactayo. INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL [6]. Jeaneth Tatiana. LARA VILLACÍS Ligia Elena. DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALESPARA EL AREA DE BOVINOS EN EL CAMAL FRIGORÍFICO MUNICIPAL DE RIOBAMBA.Ecuador [3]. I. Valencia. Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales .ANEXOS ANEXO I Fuente: J. Diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales . Valencia.ANEXO II Fuente: J. ANEXO III ÁREA DE FAENAMIENTO DEL CAMAL LIMPIEZA DEL CAMAL 74 .