Tratamiento de lodos para aguas residuales.

INTRODUCCIÓN

Existen alteraciones ambientales que, aunque se piense que son pequeñas, son de gran importancia ya que provocan que las especies que viven en los ecosistemas pierdan su hábitat, y en el peor de los casos, su extinción. Algunos ejemplos de este tipo de alteraciones pueden ser la tala de árboles, la contaminación de suelos o la contaminación del agua. La contaminación del agua es un problema de gran magnitud porque abarca acuíferos, lagos, lagunas, ríos y mares, y es acerca de esta problemática que se enfoca este proyecto de investigación.

El agua es el compuesto químico que más abunda en nuestro planeta y es indispensable para la preservación de la vida. Constituye una necesidad primordial para la salud, por ello debe considerarse uno de los derechos humanos básicos. En las sociedades actuales el agua se ha convertido en un bien muy preciado, debido a la escasez, es un sustento de la vida y además el desarrollo económico está supeditado a la disponibilidad de agua.

A pesar de que el agua es considerada un recurso renovable, ésta puede llegar a estar contaminada por el hombre a tal grado que se convierte en nociva para la salud. Es por eso que actualmente se sabe que el agua puede convertirse en una vía de transmisión de enfermedades para las personas si se ingiere contaminada.

El agua no sólo es parte esencial de nuestra propia naturaleza física y la de los demás seres vivos, sino que también contribuye al bienestar general de la sociedad. La misma procede de fuentes superficiales (ríos y lagos), es objeto día a día de una severa contaminación provocada por las aguas residuales que son descargadas sin tratamiento y este problema se ha incrementado debido al aumento de la población y de los agentes contaminantes usados por el hombre producto en sus actividades domésticas, industriales y agrícolas. Es necesario, entonces, emplear procesos de tratamiento de aguas residuales que reduzcan la concentración de contaminantes hasta niveles que no causen el deterioro de los ríos, lagos y mares.

Los sistemas de tratamiento de aguas residuales consisten generalmente en una secuencia de procesos que dependen de las características del agua residual a tratar y del grado de purificación requerido según los niveles de contaminación permitidos por la legislación, lo que depende fuertemente del lugar de descarga y cuerpo receptor. La secuencia de procesos consiste básicamente en una serie de tratamientos denominados tratamiento previo, primario, secundario y, eventualmente, terciario y cuaternario.

Esta investigación propone el prediseño de un Sistema de Lodos permitirá mejorar la calidad del agua, permitiendo que el mismo pueda ser vertido en ríos, mares, lagos dependiendo de su ubicación, con un grado de contaminación disminuido. También permitirá que las aguas residuales puedan ser reutilizadas en actividades que no requieran el manejo de aguas potables estrictamente, en este caso en riego de áreas verdes, limpieza de zonas recreativas como canchas de distintos usos.

En la actualidad existen tecnologías que proporcionan apoyo sistemático al diseñador para lograr una adecuada selección de los procesos que operan cerca de sus límites de rendimiento.

La investigación está conformada por los siguientes capítulos:

Capítulo I: El Problema. Contiene el Contextualización del Problema, El Objetivo General, los Objetivos Específicos y la Justificación de la Investigación.

Capítulo II: Marco Referencial, comprende los Antecedentes de la Investigación, Bases Teóricas, Bases Legales, Sistema de Hipótesis, Sistemas de Variables y Definición de Términos Básicos.

Capítulo III: Marco Metodológico, incluye la Modalidad y Tipo de Investigación, Población y Muestra.

Conclusiones y Recomendaciones.

Por último se tienen las Referencias y los anexos que comprende la investigación.

CAPÍTULO I

EL PROBLEMA

Contextualización del  problema

El agua es un elemento fundamental para la subsistencia todo ser vivo, pero también de fácil contaminación, es por esto que su cuidado es nuestra responsabilidad. Una urbanización puede producir grandes cantidades de aguas residuales, lo cual traería como consecuencia no solo la contaminación de las aguas, si no también enfermedades para los seres humanos. Es por ello, que se han creado diferentes tipos de plantas de tratamiento para las aguas residuales o industriales de forma compacta.

Uno de los procesos más usados porque su funcionamiento es bastante sencillo, consiste en un tratamiento de lodos y es uno de los mas usados para distintas plantas de tratamientos de aguas residuales.

El agua es uno de los recursos indispensables, para la sobrevivencia tanto de la humanidad, como de la fauna y la flora, por lo tanto, se propone en este trabajo, el diseñar un sistema de tratamiento de lodos generadas en plantas de agua residuales.

Objetivos de la Investigación

Objetivo General

Diseñar de un sistema de tratamiento de lodos para aguas residuales.

Objetivo Específicos

• Recopilar información acerca de los diferentes sistemas de tratamientos de lodos.
• Analizar las características físico-químicas y microbiológicas del efluente a tratar.
• Determinar el caudal de agua a tratar.
• Seleccionar el sistema de tratamiento de lodos más adecuado para el caso de estudio.
• Proponer el prediseño del sistema seleccionado.

Justificación de la Investigación

Dado que un mal manejo de aguas residuales causa un impacto negativo al medio ambiente, se hace necesario un control de la calidad físico-química y bacteriológica de los efluentes industriales, a fin de garantizar la disminución de enfermedades endémicas en los habitantes aledaños a la zona en donde se originan los efluentes el caso estudio.

El diseño de un Sistema de Lodos permitirá mejorar la calidad del agua, permitiendo que el mismo pueda ser vertido en ríos, mares, lagos dependiendo de su ubicación, con un grado de contaminación disminuido. También permitirá que las aguas residuales puedan ser reutilizadas en actividades que no requieran el manejo de aguas potables estrictamente, en este caso en riego de áreas verdes, limpieza de zonas recreativas como canchas de distintos usos.

La implementación de la planta de tratamiento con Lodos activados ayudara a reducir la contaminación, reduciéndose así los malos olores y propagación de enfermedades debido a las bacterias y virus.

CAPÍTULO II

MARCO REFERENCIAL

Antecedentes de la Investigación

Son diversos los antecedentes sobre el estudio de la aplicación del sistema de lodos  al tratamiento de aguas residuales, los que nos servirán de base en la elaboración y ejecución del presente proyecto.

Méndez y Carrillo (2008) Titulado “Tratamiento de Aguas Residuales mediante Lodos a Escala Laboratorio” publicado en la revista Journal of Technology. Cuyo objetivo fue diseñar, construir, poner en marcha y operación de un bioreactor de lodos a escala laboratorio para el tratamiento de aguas residuales.  El sistema fue evaluado por medio de un agua residual sintética de baja carga y composición conocida durante cuatro semanas con tiempos de retención hidraulica de 5, 14, 24 y 36 horas y retención celular de 7 días. Durante la evaluación se realizaron diariamente determinaciones de pH, temperatura y oxígeno disuelto, así mismo se determinaron tres veces por semana la DQO en el afluente y efluente, la velocidad de utilización de oxígeno, el índice volumétrico de lodos y los sólidos suspendidos volátiles en el licor mezclado (SSVLM). La información generada por estos análisis permitió observar que el sistema tendió a estabilizarse durante las semanas tres y cuatro de operación alcanzando eficiencias de remoción de materia orgánica en términos de DQO entre 85 y 90%.

La principal contribución es manejo de agua residual con tratamientos de lodos y es de alta relevancia para este trabajo de investigación.

Arenas (2009), en su trabajo de investigación titulado “Diseño de una Planta de Tratamientos de Aguas Negras”. Encontró que el que el aprovechamiento de efluentes tratados, es importante para la disminución de costos y la preservación del agua. Las plantas de tratamiento de aguas residuales ofrecen una posibilidad, aspecto que usualmente es usado cuando hay muy poca disposición de agua.

Este proyecto es relevante, pues aporta información acerca del dimensionamiento de efluentes con alto contenido orgánico.

Palencia (2014), propone un Prediseño de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales  para un efluente ubicado en el estado Barinas.

Este trabajo contribuirá al presente estudio con el aporte de las  definiciones y términos básicos,  así como de ecuaciones de dimensionamiento de equipos con los que toda planta de tratamiento debe contar.

Gutiérrez (2000), titulado “componentes y sistemas para el tratamiento biológico de las aguas residuales”. Este trabajo se trata del proceso de lodos activados para plantas de tratamientos de aguas residuales, comprendiendo el diseño, construcción, equipamiento, montaje, instalación, capacitación, pruebas.

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