PROYECTO DE TESIS
I.
DATOS GENERALES
1.1 1.1.
Nomb ombre de llaa Un Univ iver ersi sid dad: ad: UNIVERSIDAD JOSÉ CARLOS MARIÁTEGUI
1.2.
Facultad:
Ingenierias
1.3.
Carrera Profesional:
Ingeniería Ambiental
1.4.
Título:
Evaluación y monitoreo del efluente de la planta de
tratamiento de las aguas residuales domésticas y determinación de su calidad para su vertido en el rió Moquegua o para la reforestación o uso agrícola en el municipio de Mariscal Nieto-Moquegua
1.5.
Nombre ej ejecutor:
Bach. Carlos Andrée Manchego Centty
1.6 1.6.
Tipo Tipo de inve invest stiigaci gació ón:
Descriptiva – Explicativa
1.7 1.7.
Área rea de inve invest stig igac ació ión: n:
ciencias naturales
1.8.
Asesor:
1.9.
Co-asesor :
1.10. Nombre Nombre del patroc patrocinado inador, r, Institu Institución ción o Empre Empresa sa a la que que representa representa.. 1.11 1.11.. Luga Lugarr de de ejec ejecuc ució ión n
1
II.
2.1 2.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Des escr crip ipci ció ón del del prob proble lem ma,
El crecimiento acelerado y desordenado de las ciudades del Perú ha significado en muchos casos, que grandes extensiones de terreno agrícola queden encerrados o circundantes por áreas urbanizadas y por otro lado los agricultores adquieren gran preferencia por regar con aguas residuales, ya que por tener estas una elevada carga orgánica funciona como mejorador de suelos, produciendo cultivos cultivos de mayor tamaño lo que se refleja en mayores mayores volúmenes de producción pero con un alto costo en problemas de salud de la población.
Para el caso de la Ciudad de Moquegua, esta practica practica en sus inicios fue fue casi inadvertida y en la actualidad, por la magnitud y constancia de las áreas irrigadas mediante este procedimiento se pueden apreciar e identificar grandes zonas, específicamente en el valle bajo de Moquegua, constituyéndose de esta manera en un grave riesgo para la salud, dado que el mayor porcentaje de sembríos corresponden a forrajes para ganado lechero y productos de pan llevar (hortalizas), los cuales por su naturaleza son de consumo crudo y tienen un corto periodo periodo de desarrollo, desarrollo, sumado sumado a la creciente demanda demanda en los mercados mercados es un negocio atractivo para los agricultores.
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II.
2.1 2.1.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Des escr crip ipci ció ón del del prob proble lem ma,
El crecimiento acelerado y desordenado de las ciudades del Perú ha significado en muchos casos, que grandes extensiones de terreno agrícola queden encerrados o circundantes por áreas urbanizadas y por otro lado los agricultores adquieren gran preferencia por regar con aguas residuales, ya que por tener estas una elevada carga orgánica funciona como mejorador de suelos, produciendo cultivos cultivos de mayor tamaño lo que se refleja en mayores mayores volúmenes de producción pero con un alto costo en problemas de salud de la población.
Para el caso de la Ciudad de Moquegua, esta practica practica en sus inicios fue fue casi inadvertida y en la actualidad, por la magnitud y constancia de las áreas irrigadas mediante este procedimiento se pueden apreciar e identificar grandes zonas, específicamente en el valle bajo de Moquegua, constituyéndose de esta manera en un grave riesgo para la salud, dado que el mayor porcentaje de sembríos corresponden a forrajes para ganado lechero y productos de pan llevar (hortalizas), los cuales por su naturaleza son de consumo crudo y tienen un corto periodo periodo de desarrollo, desarrollo, sumado sumado a la creciente demanda demanda en los mercados mercados es un negocio atractivo para los agricultores.
2
La ciudad de Moquegua, durante la ultima década ha visto agravado el problema del tratamiento de sus aguas servidas, debido al fuerte crecimiento de la ciudad ciudad sin tener una adecuada previsión para el acondicionam acondicionamiento iento,, ampliación ampliación y reubicación de la Planta de Tratamiento de Aguas servidas.
La actu actual al plan planta ta de trat tratam amie ient nto o de agua aguass serv servid idas as deno denomi mina nada da Yaracachi se encuentra sobrecargada ampliamente, habiendo superado aprox. 3.0 veces su capacidad de diseño, trayendo una serie de efectos nocivos para la salud de las personas, que de alguna manera enlaza con la cadena de contaminación, o dañando el medio ambiente del cual dependemos. La planta tiene una antigüedad de 35 años , con una capacidad máxima de tratamiento de 35 l/s, y a la fecha soportan soportan un caudal mayor a 100 l/s. como promedio, promedio, evidencián evidenciándose dose por demás que el tratamiento es insipiente, vertiéndose por sus efluentes, aguas con alto contenido bacteriológico, que supera ampliamente los limites recomendados por la O.M.S,
De igual forma sucede con la lagunas de San Antonio, las cuales fueros dise diseña ñada dass y cons constr trui uida dass para para aten atende derr las las agua aguass serv servid idas as del del Comp Comple lejo jo Habitacional de ENACE, y en la actualidad atienden a aprox. el 60% de todo San Antonio, incluyendo las nuevas asociaciones asociaciones de vivienda.
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La problemática descrita a alcanzo limites muy preocupantes, que han meritado priorizar con carácter de urgente, por los peligros públicos de salud a que esta expuesta la Ciudad e Moquegua.
El presente trabajo investigación nace a raíz de la problemática ambiental que genera a la población de Moquegua, sobre todo al C.P de San Francisco, ya que el casco urbano ha crecido y la ubicación de esta laguna en la actualidad ya no es el adecuado, siendo unos de sus principales impactos la generación vectores patógenos y olores pestilentes, así mismo aumentar el riesgo de que la población aledaña contraiga enfermedades gastrointestinales y dér micas.
En los últimos años han ocurrido eventos como los del terremoto del 2001, que produjo severos daños a las lagunas; según la supervisión y fiscalización que tuvo la EPS en el año 2003 arrojo resultados alarmantes, “se menciona que las lagunas de oxidación de 1,8 y 1,2 Has., quedaron en situación crítica como consecuencia del terremoto del 23 de Junio del 2001, en aquel tiempo solo se encuentra funcionando la laguna primaria N° 01 la segunda laguna primaria de oxidación esta fuera de servicio debido a las serias grietas y deslizamientos de capas de terreno ejerciendo presión en una de las paredes laterales de la Laguna N° 02; Si bien se realizaron mantenimientos en los años posteriores, esta ya no quedo igual, ocasionando contaminación al medio edáfico de los alrededores”. [1] [1]
Informe de Supervisión y Fiscalización EPS Moquegua S.R.L.; 2003; 5p.
[2]
Censo Nacional 2007; Perú; INEI
4
“El distrito de Moquegua en los últimos años ha aumentado su densidad poblacional y por ende su zona urbana, mostrando una tasa de crecimiento de 2.1% en los últimos 4 años” [2] según el INEI, “llegando a la actualidad a 49,16 mil hab. (92,8%) población urbana y 3,57 mil hab. (7,2%) población rural según el censo del 2007” [2], generando que las lagunas de Oxidación de Yaracachi no abastezcan a la población, haciendo que estas se saturen y reciban aun más caudal del permitido para estas; esto a su vez genera un alto riesgo de desborde de las mismas o un posible colapso pudiendo dañar y contaminar el área de la zona, dejando a varias personas perjudicadas debido a que el área a los alrededores de la laguna son predios de cultivo de plantas de tallo largo como maíz, algunos árboles frutales, etc. y de tallo corto como algunas variedades de hortalizas. “En el año 2003, con el afán de mitigar el problema el Gobierno Regional Moquegua presento el proyecto “Reubicación y Ampliación del Sistema de
Tratamiento de Aguas Residuales de la Ciudad de Moquegua” a nivel de perfil, y este mismo fue aprobado a nivel de factibilidad en el 2006 por un monto de S/ 24 ´803,751.00, según el cronograma presentado, el proyecto tenía que ser concluido finales del 2007 y comenzar a funcionar a partir del 2008, de esta manera Moquegua tendría una Planta de Tratamiento de Agua Residual [3]”, y las Lagunas de Yaracachi se las inhabilitaría.
[3]
Proyecto Reubicación y Ampliación del Sistema de Tratamiento de Aguas
Residuales de la Ciudad de Moquegua; 2003
5
2.1.1
Antecedentes
La norma fundamental para la gestión de los recursos hídricos en el Perú es la Ley General de Aguas D.L. Nº 17752 (24 de julio de 1969), que rige sobre las aguas marítimas, terrestres y atmosféricas del territorio nacional, en todos sus estados físicos. En su artículo 1º, la Ley declara que “las aguas, sin excepción alguna, son de propiedad del Estado y su dominio es inalienable e imprescriptible” y que “no hay propiedad privada de las aguas ni derechos adquiridos sobre ellas”. Ello precisa el marco constitucional existente4 , que señala en cuanto a los recursos naturales que “por ley orgánica se fijan las condiciones de su utilización y de su otorgamiento a particulares” y agrega que “la concesión otorga a su titular un derecho real, sujeto a dicha norma legal”. Dicha ley denota en varios artículos la intención de priorizar el interés social y el desarrollo nacional como criterios para asignar el agua o solucionar confl ictos entre intereses enfrentados. Aunque la Ley ha tenido algunas modifi caciones menores desde su promulgación, se mantienen los lineamientos originales. Esta Ley establece dispositivos precisos para regular el uso o aprovechamiento de los recursos hídricos. Respecto a los criterios para la asignación del recurso, el artículo 26º precisa el siguiente orden de preferencia para el uso del agua: 1) Necesidades primarias y abastecimiento de poblaciones 2) Cría y explotación de animales 3) Agricultura 4) Usos energéticos, industriales y mineros y Otros usos.
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Si bien la Ley General de Aguas de 1969 desarrolló algunos puntos relacionados con el tema ambiental, es con la aprobación de la Ley General del Ambiente mediante Ley Nº 28611 de 2005 que se ordena el marco legal para la gestión ambiental en el Perú, así como los roles de cada uno de los actores y desarrolla integralmente los lineamientos e instrumentos para su implementación.
Esta Ley es la norma fundamental para la protección de la calidad del agua como recurso a través de la defi nición de instrumentos para regular el vertimiento, tratamiento y reuso de las aguas residuales, declarándose al Estado como promotor del uso de las mismas con fi nes productivos.
Asimismo, la Ley establece que el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento es responsable de la vigilancia y sanción por el incumplimiento de los LMP en los residuos líquidos domésticos que se vierten al sistema de alcantarillado, en coordinación con las autoridades sectoriales, y que el tratamiento de las aguas residuales o servidas de origen industrial puede ser efectuado directamente por el generador, a través de terceros debidamente autorizados o a través de las entidades responsables de los servicios de saneamiento, con sujeción al marco legal vigente sobre la materia, es decir, a los LMP cuyos valores se encuentran en Reglamento de Desagües Industriales aprobado por Decreto Ley Nº 28-60-SAPL de 1960, vigente hasta la fecha.
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2.1.2
Problemática de la investigacion
La necesidad de realizar estudios que analicen el funcionamiento de las lagunas (de estabilización primarias secundarios) implementadas en nuestra región, se hace prioritaria, puesto que estos sistemas deberán ser bien fundamentados para necesidades futuras y minimizar de esta manera problemas de funcionamiento y/o impacto ambiental que se percibe en la mayoría de ellos.
En consecuencia, la finalidad de esta investigación es evaluar y monitorear el comportamiento actual del sistema de lagunas de estabilización utilizadas para el tratamiento de las aguas residuales domésticas del municipio de Mariscal Nieto- con su centros poblados y del distrito de Samegua, de tal forma que permita minimizar los posibles problemas ambientales asociados con la implementación del sistema.
2.2
Marco Teórico
2.2.1. Bases Teóricas
La contaminación ambiental es un problema que se ha venido agravando con el tiempo y que debe ser atendido de manera eficaz. El tratamiento de las aguas residuales, es decir, aquellas cuyas características han sido modificadas por diversos usos, es una manera de controlar la contaminación de los cuerpos de
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agua donde éstas son descargadas, con la finalidad de remover de éstas la mayor cantidad de residuos que pueden causar contaminación y asegurar de esta forma, que el cuerpo receptor tenga una calidad de agua tal que pueda sustentar los usos que se le dé a dicho cuerpo de agua, aguas abajo de la descarga, de acuerdo a la normatividad ambiental vigente (Cárdenas et al., 2005).
2.1. Lagunas de estabilización.
Entre las técnicas de bajo costo en el campo del tratamiento de aguas residuales, los sistemas lagunares son los que han encontrado mayor aplicación. Las primeras lagunas de estabilización fueron en realidad embalses construidos como sistemas reguladores de agua para riego. Se almacenaban los excedentes de agua residual utilizada en riegos directos, sin tratamiento previo. En el curso de este almacenamiento se observó que la calidad del agua mejoraba sustancialmente, por lo que empezó a estudiarse la posibilidad de utilizar las lagunas como método de tratamiento de aguas residuales.
Las lagunas de estabilización son el método más simple de tratamiento de aguas residuales que existe. Están constituidos por excavaciones poco profundas cercadas por taludes de tierra. Generalmente tiene forma rectangular o cuadrada.
Las lagunas tienen como objetivos:
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o
Remover de las aguas residuales la materia orgánica que ocasiona la contaminación.
o
Eliminar microorganismos patógenos que representan un grave peligro para la salud.
o
Utilizar su efluente para reutilización, con otras finalidades, como agricultura.
La eficiencia de la depuración del agua residual en lagunas de estabilización depende ampliamente de las condiciones climáticas de la zona, temperatura, radiación solar, frecuencia y fuerza de los vientos locales, y factores que afectan directamente a la biología del sistema.
2.2. Factores que afectan a las lagunas.
2.2.1 Factores climáticos a) Temperatura: Las reacciones físicas, químicas y bioquímicas que ocurren en las lagunas de estabilización son muy influenciadas por la temperatura (Rolim, 2000). En general y para los intervalos de temperatura normales en las lagunas, se puede decir que la velocidad de degradación aumenta con la temperatura, en especial en lo que concierne a la actividad de las bacterias. Estos fenómenos son retardados por las bajas temperaturas. Por eso, el proyecto de las lagunas debe tener en cuenta siempre las condiciones de temperaturas mas adversas. Una caída de 10°C en la temperatura reducirá la actividad microbiológica
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aproximadamente 50%. La actividad de fermentación
del lodo no ocurre
significativamente en temperaturas por debajo de l7° C (Rolim, 2000).
b)
Radiación solar: La luz es fundamental para la actividad fotosintética, ésta
depende no solo de la luz que alcanza la superficie del agua, sino de la que penetra en profundidad. Como la intensidad de la luz varía a lo largo del año, la velocidad de crecimiento de las algas cambia de misma forma. Este fenómeno da lugar a dos efectos: el oxígeno disuelto y el pH del agua presentan valores mínimos al final de la noche, y aumentan durante las horas de luz solar hasta alcanzar valores máximos a media tarde.
c) Viento: El viento tiene un efecto importante en el comportamiento de las lagunas, ya que induce a la mezcla vertical del líquido de la laguna, una buena mezcla asegura una distribución más uniforme
de DBO, oxígeno disuelto
(importante para lagunas aerobias y facultativas), bacterias y algas y por lo tanto un mejor grado de estabilización del agua residual. En ausencia de mezcla inducida por el viento, la población de algas tiende a estratificarse en banda estrecha, de unos 20 cm de ancho, durante las horas de luz del día. Esta banda concentrada de algas se mueve hacia arriba o hacia abajo en la capa superior, de 50 cm de espesor (Romero, 1999).
d)
Evaporación: La repercusión principal de la evaporación
es la
concentración de los sólidos que contiene el agua almacenada. El consiguiente
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aumento de la salinidad puede resultar perjudicial si el efluente se va a emplear en riego.
e)
Precipitación: El oxígeno disuelto suele bajar después de tormentas
debido a la demanda adicional de oxígeno provocada por los sólidos arrastrados por el agua de lluvia y los sedimentos de las lagunas que se mezclan con la columna de agua. Otro efecto de la lluvia es una cierta oxigenación en la zona superficial de las lagunas, debido tanto al propio contenido en oxígeno de la lluvia como a la turbulencia que provoca con su caída.
2.2.2. Factores químicos y bioquímicos.
a) pH : El valor de pH en las lagunas viene determinado fundamentalmente por la actividad fotosintética del fitoplancton y la degradación de la materia orgánica por las bacterias. Las algas consumen anhídrido carbónico en la fotosíntesis, lo que desplaza el equilibrio de los carbonatos y da lugar a un aumento del pH. Por otra parte, la degradación de la materia orgánica conduce a la formación de dióxido de carbono como producto final, lo que causa una disminución de pH. Como la fotosíntesis depende de la radiación solar, el pH de
las lagunas presenta
variaciones durante el día y el año. Cuanto mayor es la intensidad luminosa, los valores del pH son más altos. Estas variaciones diarias son muy marcadas en verano, cuando pueden alcanzarse valores de pH en torno a 9 o mayores, partiendo de valores de 7-7.5, al final de la noche (Rolim, 2000)
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b) Oxígeno disuelto: El contenido en oxígeno disuelto es uno de los mejores indicadores sobre el funcionamiento de las lagunas. La principal fuente de oxígeno disuelto es la fotosíntesis, seguida por la reaireación superficial. La concentración de oxígeno disuelto presenta una variación senoidal a lo largo del día. El contenido en oxígeno es mínimo al amanecer y máximo por la tarde, y puede oscilar entre un valor nulo hasta la sobresaturación. Durante el verano es posible encontrar que las capas superficiales de las lagunas están sobresaturadas de oxígeno disuelto. El oxígeno disuelto presenta variaciones importantes en profundidad. La concentración de oxígeno disuelto es máxima en superficie, y a medida que aumenta la profundidad va disminuyendo hasta anularse. La profundidad a la que se anula el oxígeno disuelto se llama oxipausa, y su posición depende de la actividad fotosintética, el consumo de oxígeno por las bacterias y el grao de mezcla inducido por el viento. En invierno la capa oxigenada tiende a ser mucho mas reducida que en verano.
c)
Nutrientes: Los nutrientes son fundamentales para la buena marcha del
tratamiento en lagunas. A medida que progresa la depuración se va produciendo una eliminación de nutrientes que puede dar lugar a que uno o varios alcancen concentraciones limitantes para el desarrollo subsiguiente de algas o bacterias. En lagunas de estabilización el agotamiento de nutrientes solo ocurre en pocas de intensa actividad biológica, y suelen venir de la eliminación de materia orgánica hasta los niveles máximos en este tipo de tratamiento.
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2.2.2. Definición conceptual de términos
o
Drenar: Hacer salir el agua acumulada en una zona, especialmente en un terreno.
o
pH: El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución.
o
Tratamiento de aguas residuales: En las plantas de tratamiento biológico de aguas de desecho, usualmente se añade cal al digestor con el objeto de lograr el pH apropiado a una eficiente oxidación biológica de las aguas de desecho. En las plantas que utilizan un proceso combinado químico-biológico más avanzado se agrega cal en la corriente de aguas negras para precipitar el fósforo como un complejo de fosfato de calcio, separar el nitrógeno y precipitar otros sólidos suspendidos o disueltos. La remoción de fósforo y nitrógeno previene el crecimiento de algas y por ende el estancamiento de las aguas en la superficie.
o
Estabilización de lodos residuales: Constituye una de las más recientes aplicaciones ambientales de la cal. Añadiendo cal a los lodos residuales para lograr y mantener el pH a 12,4 por un mínimo de dos horas se eliminan los estreptococos fecales, se seca la torta y elimina el mal olor propio de estos residuos. Una dosis común implica agregar de 500 a 600 libras de cal viva por tonelada de lodos. Este proceso es tan efectivo como la digestión aeróbica, anaeróbica e incineración, pero a un costo mucho menor. Con este método se obtienen biosólidos tipo A y B, cuya utilización como acondicionador de suelos agrícolas está regulada y aceptada por la Agencia de Protección Ambiental de
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los Estados Unidos (EPA) en el capítulo 40, parte 503 del Código de Regulaciones Federales. o
Lodo crudo: Lodo crudo, es aquel que no ha sido tratado ni estabilizado, que puede extraerse de plantas de tratamiento de aguas residuales. Tiene a producir la acidificación de la digestión y produce olor.
o
Lodo primario: El lodo primario es producido durante los procesos de tratamiento primario de las aguas residuales. Esto ocurre después de las pantallas y desarenado y cosiste en productos no disueltos de las aguas residuales. El lodo en el fondo de tanque primario de sedimentación se llama también lodo primario. La composición del lodo depende de las características del área de recogida de las aguas. El lodo primario contiene generalmente una gran cantidad de material orgánica, vegetales, frutas, papel, etc. La consistencia se caracteriza por ser un fluido denso con un porcentaje en agua que varía entre 93 % y 97 %.
o
Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales (PTAR): Infraestructura y procesos que permiten la depuración de las aguas residuales Domésticas o Municipales.
o
Límite Máximo Permisible (LMP). Es la medida de la concentración o del grado de elementos, sustancias o parámetros físicos, químicos y biológicos, que caracterizan a una emisión, que al ser excedida causa o puede causar daños a la salud, al bienestar humano y al ambiente. Su cumplimiento es exigible legalmente por el MÍNAM y los organismos que conforman el Sistema de Gestión Ambiental.
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o
Protocolo de Monitoreo.- Procedimientos y metodologías establecidas por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento en coordinación con el MINAM y que deben cumplirse en la ejecución de los Programas de Monitoreo.
2.3.
Formulación del problema
Las Lagunas de Oxidación de Yaracachi en la actualidad generan múltiples impactos negativos de índole ambiental y sanitario, además con el tiempo se agravaría estos impactos, empeorando aun mas las actividades como las socioeconómicas (ej. el turismo), económicas (ej. negocios), entre otras; no solo del C.P. San Francisco, sino también de la Ciudad de Moquegua.
Es por eso que se planteo una solución drástica pero eficaz, la cual es cerrar las Lagunas de Oxidación de Yaracachi, esta propuesta iría de la mano con la culminación del proyecto elaborado por el Gobierno Regional de Moquegua (Reubicación y Ampliación del Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales de la Ciudad de Moquegua); con esto se mitigaría los impactos negativos actuales y evitaría la generación de otros en el futuro.
Sin embargo el proceso de tratamiento de aguas residuales de la planta en cuestión es muy simple y pasivo a además no contempla
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procesos, solo se le llama laguna de oxidación de aguas residuales domesticas.
Los LMP internacionales de CANADA o de la EPA de EEUU o de la OMS organización mundial de la salud son más exigentes e incluso proponen otros parámetros, más la nueva planta alivia a la ciudad de las sobrecargas a las que están sometidas actualmente otras 3 planta de tratamiento..
Las condiciones de las LMPs es operar al límite de lo que normalmente se puede permitir para un afluente de agua depurada, por eso a veces las empresas tienen compromisos de superación de esos límites en el sentido de calidad pero no lo logran porque mucho depende del proceso. Si nos damos cuenta los LMP de Perú son menos exigentes que los de CANADA eso ya también depende de la realidad del país de los proceso que pueda admitir y a veces no hay tecnología para un país supuestamente menos desarrollado u otros problemas y es lo malo odos esos lmps deberían estar estandarizados a nivel mundial, pero el Perú a veces como que arregla ello por la realidad del país
Prácticamente da mejoras el problema es si satisfacer por unos años está bien después por el aumento poblacional comienza a colapsar poco a poco de nuevo. aparte Moquegua otros de los problemas con las anteriores
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lagunas fue su mantenimiento, y no le daban como debía ser peudto que se necesita un presupuesto y la EPS no lo tenía , también el terremoto es una zona sísmica
o
¿el efluente resultante del tratamiento de las aguas residuales, en las lagunas de estabilización, cumple con los límites máximos permisibles?
o
¿ Puede disponerse como uso final de los efluentes para el uso en riego agrícola, o vertimiento al rio Moquegua o para reforestación de zonas aledañas?
o
¿Puede mejorarse el funcionamiento de las lagunas de estabilización del municipio, tendiente a aumentar la remoción de carga orgánica y a minimizar el Impacto ambiental que está ocasionando?
2.4.
Justificación
Actualmente el Distrito de Moquegua cuanta con 2 Lagunas de Oxidación en el Sector Yaracachi, las cuales reciben las aguas residuales provenientes de la ciudad, pero estas ya están saturadas, incluso están en peligro de colapsar por su mal estado estructural, es por eso que sumada su ubicación, generan impactos negativos sobre el ambiente y la salud de la población aledaña. Es fundamental que el nuevo sistema de tratamiento de aguas servidas, que ya ha inciado su funcionamiento minimice el riesgo ambientas
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de la provincia de mariscal nieto para el desarrollo futuro, y sobretodo que sus afluentes no sea otro problema ambiental habida cuenta que el presente proyecto en funcionameinto tiene una planificación de hace 10 años, con un vida util de 20; es decir que se esta dando incio a las operaciones con un desface de 10 años. Lo que pone en consideracion los valores estimados de su capacidad de tratamiento en funciona los requerimentos actuales y reales.
2.5.
Alcances y limitaciones
•
Alcances: Esta investigación sólo tomará en cuenta la propuesta de evaluar las lagunas de oxidación, en el ámbito de la problemática social ambiental que este pudiera generar, realizando un estudio y análisis de los probables impactos generados para su posterior evaluación y aplicación de medidas correctivas, tomando en consideración aquellos elementos y herramientas que aporten criterios con los cuales se puedan realizar mejores interpretaciones y medidas al momento del desarrollo del plan.
•
Limitaciones: No se encontró limitaciones que podrían afectar el desarrollo del presente proyecto de Tesis.
19
2.6.
Objetivos
2.6.1. Objetivo General
Evaluar y monitorear las condiciones del efluente de la planta de tratamiento de las aguas residuales domésticas del municipio de Mariscal NietoMoquegua.
2.6.2. Objetivos específicos
i)
Evaluar el sistema de lagunas para el tratamiento de las aguas residuales del municipio de Mariscal Nieto-Moquegua teniendo en cuenta: caudal y carga de diseño, sistemas de entrada y salida, y dimensiones físicas., temperatura del ambiente y del agua, pH, oxígeno disuelto, para la evaluación de su variación en el espacio y el tiempo.
ii)
Efectuar muestreos en puntos del sistema para el análisis de los parámetros: pH, alcalinidad, temperatura, oxígeno disuelto, potencial redox, pH, H2S, sólidos totales, sólidos suspendidos, Demanda Bioquímica de Oxígeno total y soluble (DBO), Demanda Química de Oxígeno total y soluble (DQO), Nitrógeno, Fósforo y Oxígeno Disuelto, para la evaluación de su variación en el espacio y el tiempo.
iii)
Determinar el nivel de calidad del afluente resultante
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2.7.
Hipótesis
2.7.1. Hipótesis global
El sistema de lagunas de la planta de tratamiento de las aguas residuales domésticas del municipio de Mariscal Nieto-Moquegua favorece los procesos de depuración y en consecuencia las condiciones del efluente objeto de estudio es factible su vertido en el rió Moquegua o para la reforestación o uso agrícola.
2.7.2. Subhipótesis
Caso 1: H0: El modelo aplicado no favorece la depuración del agua residual H1: El modelo aplicado si favorecen la depuración del agua residual Caso 2: H0: el agua tratada puede destinarse para su vertido en el rió Moquegua o para la reforestación o uso agrícola. H1: el agua tratada no puede destinarse para su vertido en el rió Moquegua o para la reforestación o uso agrícola.
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2.8.
Variables
2.8.1. Identificación de variables
o
Sistema de depuración de aguas residuales de la planta de tratamiento
o
La calidad de las aguas tratadas ( efluentes)
2.8.2. Definición de la variables
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2.8.3. Operacionalización de variables
2.8.4. Clasificación de las variables
o
Variable dependiente: parámetros fisicoquímicos y microbilogicos
o
Variable independiente: Tiempo de retención hidráulica, temperatura del agua, tasa de aplicación superficial, concentración de la biomasa, pH, potencial redox.
o
Variables control: Se controlaron los sitios de muestreo, siendo fijos en cada sistema de lagunas: a la entrada del afluente, en el centro de cada laguna y a la salida de las mismas.
o
Variables exógenas: Temperatura ambiente, velocidad y dirección del viento y precipitación.
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III.
3.1
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Diseño experimental o no experimental
Figura 01. Diseño experimental Fuente: elaboración propia (2012)
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3.2
Población y muestra
Se efectuara visitas de reconocimiento a la zona de estudio, para ajustar el diseño de muestreo, luego se realizó la revisión de los diferentes métodos de diseño para lagunas, con el propósito de comparar el diseño actual y revisar la información secundaria para el análisis de los estudios acerca del sistema.
Se recolectó la información primaria como son los datos climatológicos e hidrológicos del lugar y aspectos constructivos del sistema. Posteriormente, se procedió con los muestreos de campo y el trabajo de laboratorio.
Caracterización fisicoquímica. De acuerdo a la visita de reconocimiento a la zona de estudio, se determinó realizar muestreos generales, en los cuales se ubicaran
estaciones de muestreo: Entrada del sistema, salida de la laguna
anaerobia, salida de la laguna facultativa 1, salida de la laguna facultativa 2 y salida total del sistema; además se consideró los centros de cada laguna, donde se tomaran muestras a tres profundidades: Superficie, medio y fondo. De esta manera se realizaron an mediciones puntos.
En los cuadros se muestra las variables a medir y métodos de análisis.
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Todos estos muestreos se efectuaran durante un período de 24 horas, excepto en los centros de las lagunas facultativas, en las cuales se realizara con una duración de 12 horas.
Ubicación de las estaciones del muestreo. En cuanto a los muestreos generales, las estaciones se ubicaron a la entrada, en el centro (con diferentes profundidades) y a la salida de cada laguna. Para la toma de sulfuros sólo se localizó una estación en la laguna anaerobia, a dos profundidades.
PARAMETROS PARA RIEGO DE VEGETALES DE TALLO BAJO Y TALLO ALTO Parametros Unidades Valor Método de Análisis FisicoQuimicos Conductividad (uS/cm) 750(9) Conductmétrico Demanda Bioquímica de Oxígeno (mg/l) 15(2) Titulación Redox: Método Winkler Oxigeno Disuelto (mg/l) 7,5-9,0 Titulación Redox: Método Winkler PH 6,5 – 8,4 (1) Potenciométrico Solidos Suspendidos Totales (mg/l) 30(9) Gravimétrico Solidos Totales Disueltos secados a 180 Cº Sólidos disueltos Totales (mg/l) 650(10) Parámetro Biologicos Unidad Valor Valor Metodo de Análisis Coliformes Termotolerantes NMP/100ml 1000(3) 2000(3) Tubos Multiples Coliformes Totales NMP/100ml 5000(3) 5000(3) Tubos Multiples Vibrion Cholerae Ausente Ausente Tubos Multiples/Filtracion Escherichia Coli NMP/100ml 100 100 Tubos Multiples Enterococos NMP/100ml 20(5) 100 Tubos Múltiples Salmonella Sp. Helmintos
huevos/litro
Ausente <1(8)
Ausente <1(1)
Tubos Multiples/Almohadilla Flotacion-Centrifugacion
(1) Calidad del Agua en la Agricultura-Rev. 1 - Estudio FAO "Riego y Drenaje 29" (2)Ley General de Aguas D.L Nº 17752 (actualmente es la ley general de recursos hídricos ) (3)Norma Técnica Nacional de la Republica de Honduras- 2001 (5)Mariano Seoanez Calvo. Ingeniería del Medio Ambiente - Criterios Generales de Calidad para Aguas de uso Agrario. Estado de Ontario - Canadá (8)Organización Mundial de la Salud - OMS (9) Norma de Calidad para la protección de aguas superficiales 1999 - Chile
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NOTA: Aquellos parámetros que no tienen valor asonado se debe reportar cuando se dispone de análisis Dureza: Medir "dureza" del agua muestreada para contribuir en la interpretación de tos datos (método/técnica recomendada: APHA-AWWA-WPCF 2340C) Nitrógeno total: Equwalente a la suma del nitrógeno Kjeldahl total (Nitrógeno orgánico y amoniacal), nitrógeno en forma de nitrato y nitrógeno en forma de nitrito (NO) Amonio: Como NH3 no ionizado NMP/100 mL: Número más probable de 100 mL Ausente: No deben estar presentes a concentraciones que sean detectabas por olor, que afecten a los organismos acuáticos comestibles, que puedan formar depósitos de sedimentos en las orillas o en el fondo, que puedan ser detectados como películas visibles en la superficie o que sean nocivos a los organismos acuáticos presentes.
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3.3. Técnicas e instrumentos para recolección de datos
Se utilizara un cuaderno de campo para el registro ordenado de todos los datos; la información de fuente secundaria será registrada en archivos electrónicos.
3.4. Análisis de datos
Se aplicaran estimadores estadísticos de tendencia central y dispersión, tanto para las variables climáticas como las fisicoquímicas. Para el cálculo de concentraciones promedias, se utilizó la media aritmética ponderada y en algunos casos se aplicó la media geométrica. Entre las variables en estudio se evaluara su relación con los factores ambientales de la región.
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IV. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS
4.1. Cronograma de actividades
4.2. Presupuesto y financiamiento
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5. Recolección de la información.
6. Análisis de la información (Resultado – Discusión)
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