Sistema de evaluación a nivel de ingeniería básica para optimizar la adquisición de plantas de tratamiento de aguas servidas para comunidades rurales

También disponible en CD-ROM

Tesis (Ingeniero Civil Ambiental), Tesis (Licenciado en Ciencias de la Ingeniería) Universidad de Playa Ancha de Ciencias de la Educación, 2006

RESUMEN:El presente estudio otorga los criterios y factores críticos de evaluación para diseños de ingeniería en tratamiento de aguas servidas por Tratamiento de Lodos Activados de Mexcla completa, rotor biológico de contacto y lagunas aireadas.Para facilitar la evaluación de las propuestas técnicas, se propuso un diagrama de flujo básico para las alternativas de tratamiento en estudio, en función de los requerimientos internos de calidad del agua para las operaciones o procesos unitarios siguientes; para ello el proceso de tratamiento fue dividido en las etapas de pretratamiento, tratamiento primario, tratamiento secundario y tratamiento de lodos, definiendo las distintas operaciones y/o procesos unitarios que las componen y las distintas alterantivas tecnológicas de cada una de ellas aplicables a la realidad rural.La evaluación comienza a prtir de la verificación de loos parámetros básicos de diseño, especialmente de aquellos que intervienen en la determinación del caudal de diseño. Es por ello, que se dan las consideraciones y los métodos para determinar la dotación, el coeficiente de recuperación y la población a abastecer para el año de provisión.El pretatamiento compuesto por las operaciones de debaste grueso, desbaste fino y remoción de arenas, dependen principalmente de variables mecánicas y físicas siendo la velocidad del caudal la variable de mayor relevancia en esta etapa. Análogamente, para las otras operaciones unitarias dependientes de variables físicas como la sedimentación primaria, secundaria y espesamiento de lodos, se entregan las directrices para evaluara gráficamente su eficiencia a partir de ensayos de sedimentación según el tipo de asentamiento de partículas que se trate.Respecto a la remoción de materia orgánica en el tratamiento secundario, se definieron los aspectos de evaluación comunes para los tratamientos de tipo aerobio (características del efluente, nutrientes y necesidades de oxígeno), y aspectos de evaluación diferenciados para las alternativas de tratamiento contenidas en el presente estudio. Para Lodos Activados de Mezcla Completa, fue desarrollado el balance de masa para la obtención de los datos necesarios para la determinación del volumn del reactor, eficiencia de remoción y producción diaria de todos. Igualmente, para la tecnología de Rotor Biológico de Contacto, el desarrollo del balance de masa permitió establecer la expresión matemática a utilizar en la evaluación de la superficie de contacto necesaria para obtener la remoción de materia orgánica requerida. Además, se desarrollo un método para determinar la velocidad óptima de rotación en función del radio y el tiempo máximo de sumergencia para la biomasa adherida al Biodisco.Para lagunas aireadas, se reunieron las expresiones matemáticas básicas que condicionan su diseño, tales como la configuración geométrica de la laguna respecto al volumen necesario, la eficiencia la remoción de la materia orgánica en función del tiempo de retanción hidráulico y correcciones por efecto de la temperatura.En cuanto a la desinfección, fueron analizadas la cloración y la desinfección ultra violeta desarrollando los métodos para establecer la concentración eneergía de inactivación requerida para ajustarse a los requerimientos normativos para la concentración de coliformes.Equivalentemente a la evaluación de loa línea de tratamiento de agua, para el tratamiento de todos se propuso una línea de tratamiento en base a la primicia de que sean técnicamente sencillos de operar, confiables y económicamente sustentables para mezclas de todos primarios y secudarios, considerando al compostaje, digestión aerobia y estabilización alcalina como las mejores alternativas de estabilización para zonas rurales. Además, se muestran los factores más relevantes para evaluar el sistema de bombeo de aguas residuales dentro de la planta y el sistema de aireación de la planta de tratamiento.Finalmente, se confeccionó una tabla de evaluación para optimizar la evaluación de las distintas propuestas recepcionadas en el proceso de evaluación. Se consideraron aspectos como aplicabilidad del proceso, generación de residuos, aceptación par parte de la comunidad, generación de subproductos con valor económico o de reuso, vida útil, requerimiento de área, costo, insumos, construcción, operación y entorno los que deberán ser previamente definidos y plasmados en las bases administrativas y términos de referencia por lo que deberán regirse los oferentes participantes.