Taller SANAA-FHIS
Taller “Operación y Mantenimiento de Sistemas de
Alcantarillado Sanitario y Plantas de Tratamiento de
Aguas Residuales”, dirigido a Ingenieros.
Tema : Evaluación de Eficiencia en
una PTAR
Expositor:
Oscar Eduardo García
Puesto: Jefe Sub Sistema Alcantarillado Sanitario
La Ceiba, Atlántida, Honduras, del 03 al 08 de Marzo de 2014
Evaluación
Objetivo: Comparar la capacidad real del tratamiento residual con la
capacidad teórica del diseño con las exigencias de calidad de la
normatividad.
Contar con los siguientes requisitos:
Que la planta esté operando
Que posea requisitos de calidad y operación del agua
Documentar en su caso y optimizar los diferentes procesos que
integran la planta y conocer las eficiencias de operación
específicas de los procesos
Objetivo de las Evaluaciones
•Conocer el grado de eficiencia con que es operada la
infraestructura de tratamiento
• Definir criterios de diseño apropiados para nuevas plantas
• Identificar las inversiones requeridas para rehabilitación
• Identificar las necesidades de capacitación
• El monitoreo permanente contribuye a definir la causa del
problema y puede indicar la acción requerida
Tipos de Evaluación
•CONTINUA – una vez por semana
•ESTACIONAL – época cálida y época fría
seca
(5 semanas).
Las evaluaciones son el mecanismo apropiado para la
optimización de los diferentes sistemas de tratamiento y
contribuyen con el conocimiento que permite obtener
nuevos y mejores diseños.
Hoja 1/3
Evaluación del Diseño físico
Nombre de la planta de tratamiento
Fecha
Nombre del evaluador responsable
Longitud
Latitud
Temperatura media del mes más
frío
°C
Caudal de diseño
m3/d
Altitud
msnm
Evaporación
mm
Población
servida
(o
Objetivo del tratamiento
Croquis de la ubicación del sistema (dirección, de ser el caso).
(Indicar el norte)
industria)
Hab
Precipitación
mm
Dirección y velocidad
del
viento
km/h
Hoja 2/3
Evaluación del Diseño Físico
Esquema general del sistema, vista en planta.
Hoja 3/3
Evaluación del Diseño Físico
Condiciones de acceso a la planta
Acceso dentro de la planta
Distancia a la zona habitacional más cercana
Canal para excedencias
Estructuras de derivación
Rejillas
Desarenador
Estructura de medición de caudal
Tratamiento Primario
Tratamiento Secundario
Tratamiento Terciario
Deshidratacion de Lodos
Desinfeccion
Barreras de protección con árboles
Protección de las instalaciones
Observaciones generales:
km
Procedimiento para evaluación
1.Visita de Campo
 Descripción del Sistema de Tratamiento
2. Recopilación de información existente como:
 Ubicación del sistema de tratamiento a evaluar
 Población de la comunidad
 Numero de Conexiones actuales
 Datos de laboratorio
 Aforos
 Tipos de sistema de tratamiento
 Planos y Dimensiones de las estructuras existentes
 Toma de datos de campo ( color, olor, sólidos, etc. )
3. Sistematización de la información recolectada
4. Selección de parámetros para analizar y frecuencia
5.Medicion de caudales
6. Toma de muestras para ser llevadas a laboratorio
7. Análisis de resultados
8. Conclusiones y toma de decisiones para realizar mejoras
Evaluación de Un Reactor
Anaeróbico de Flujo Ascendente
Tegucigalpa M.D.C.
Ubicación PTAR a Evaluar
Inspección de Campo
Esquema del sistema a Evaluar
RAFA
Cuerpo
Receptor
Lodo digerido , a patio de
secado de Lodos
Descripción de los componentes
1. Pre tratamiento
3. Tratamiento Secundario
2. Tratamiento Primario
4. Patio de Secado de Lodo
Información Recolectada
Sistematización de la Información
Implementación de Unidad de medición de
Caudales
Instalación de Vertedero Rectangular
Medición de Lamina de Agua sobre el
Vertedero Rectangular
Aforo Volumétrico
Calculo de Caudales

El cálculo del caudal se realiza mediante la fórmula de vertedero
rectangular de pared delgada sin contracciones, en el cual solo se
introduce la altura de la película de agua sobre el vertedero y la
longitud de cresta resultando el caudal en m3/seg. La formula se
describe a continuación:
Q=1,84LH1,5
Donde; Q= Caudal, m3/s
H= Cabeza sobre el vertedero, m. La cabeza mínima es de 0,06 m
L= Longitud de la cresta del vertedero, m
Los resultados obtenidos de la medición de caudales se presentan
en la grafica que se detalla adelante.
Parámetros Seleccionados

Para realizar una evaluación practica y rápida de
los procesos de la PTAR, se determino utilizar
únicamente aquellas pruebas que miden la
condición de las aguas residuales y que explican
el proceso de descomposición de las sustancias
orgánicas como lo es la DQO y las pruebas para
la remoción de sólidos en suspensión y
sedimentables.
Puntos de Muestreo
1.
2.
3.
4.
Ingreso al Pretratamieto
Salida del Reactor Anaeróbico
Salida del Filtro Percolador
Salida del Decantador
Toma de Muestras para Analizar en el Laboratorio
Resultados Obtenidos
Caudales de Entrada en PTAR
9.000
8.000
7.000
6.000
Caudales l/s
5.000
12/06/2010 ( Sabado)
11/06/2010 ( Viernes )
4.000
29/06/2010 ( Martes )
Caudal Medio (4,16 l/s)
3.000
2.000
1.000
0.000
05:00 06:00 08:00 10:00 11:00 12:00 01:00 02:00 03:00 04:00 05:00 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00
a.m. a.m. a.m. a.m. a.m.
m p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m. p.m.
Eficiencia DQO en PTAR
1200
0.8
73.25%
0.7
67.91%
1000
61.26%
0.6
Q min
Qmax
800
Qpromedio
0.5
DQO mg/l
Normativa 200
mg/l
600
0.4
0.3
400
0.2
200
0.1
0
0.00%
Entrada RAFA
0
Salida RAFA
Salida Filtro
Salida Sedimentador
6
1.2
Eficiencia en Remoción de Sólidos
5
1
98.67%
97.33%
94.67%
4
0.8
SS mg/l
Qmin
Qmax
3
0.6
Qpromedio
Normativa SS (1 mg/l)
E. Q promedio
2
0.4
1
0.2
0
0.00%
Entrada RAFA
0
Salida RAFA
Salida Filtro
Salida Sedimentador
350
0.9
Remoción de Sólidos Suspendidos
0.8
77.30%
300
74.36%
0.7
65.95%
250
0.6
200
SST mg/l
0.5
Qmin
Qmax
Qpromedio
0.4
150
E. Q promedio
0.3
100
0.2
50
0.1
0
Normativa SST(100 mg/l)
0.00%
Entrada RAFA
0
Salida RAFA
Salida Filtro
Salida Sedimentador
CALCULOS Y ANALISIS
Reactor Anaerobio
Dimensiones
RAFA
H= 5.2 m;
A = 24 m2;
V= 125 m3 Q
= 359.3
m3/dia
Resultados RAFA
Vel. Ascencional ( m/h)
Carga Organica Kg DQO/dia Entrada
Carga Organica Volumetrica KDQO m3/m2.d
TR , Horas
Carga Hidraulica Volumetrica
Eficiencia
Caudal ( l/s)
Min (3.63)
0.54
303.60
2.43
9.6
2.5
51.58 %
Max (8.068)
1.21
331.11
1.19
4.3
5.58
75.00%
Parametros
Bibliograficos
0.5-1.20
1.5-2.0
8.0-10
5 m3/m3.d
55-75
En cuanto a los resultados se puede decir que afecta mas los caudales
bajos , ya que las concentraciones de DQO es mas alto y afecta el
rendimiento , obteniendo una eficiencia mínima de casi un 52 % de
remoción de carga DQO , en promedio el resultado es de un 61 % de
remoción , lo cual se considera aceptable.
En cuanto a SS y SST , tan solo con el RAFA se cumple con la normativa
Hondureña por lo que funciona muy bien como un sedimentador.
El RAFA cuenta con 16 entradas, de agua mediante tubería de 100 mm ,la
cual conduce el agua residual hacia el fondo del reactor , para luego
tener un ascenso ,obteniendo un mejor contacto con el manto de lodo.
Filtro Biológico
Dimensiones
Filtro
Caudal ( l/s)
Resultados Filtro
Carga Hidraulica Superficial ( m3/m2.d)
H= 3,10 m;
Carga Organica de Entrada ( Kg DBO5/dia)
A = 17,35 m2;
Carga Organica Volumetrica KgDBO5m3.d
V= 53,78 m3
Profundidad
D= 4.70 m
Eficiencia ( % )
Min (3.63)
Max (8.068)
18.08
40.18
47.06 ( DQO 75.9 ) 99.4( DQO 160.0 )
0.87
1.84
2.00%
6.09%
Parametros
Bibliograficos
Baja Carga
< 9.6
0.08-0.40
1.50-3.00
-
Dimensiones
según
Alta Carga resultados
> 20
Area= 175 m2
0.40-4.80
Cv= 0,14
1.00-2.00
-
Como se puede apreciar en la Tabla , la eficiencia del filtro es severamente
afectada por la carga orgánica de salida en el RAFA y a su ves por la carga
hidráulica generada por los picos de caudales.
Si se tuviera que partir con los parámetros de salida del RAFA , se debería
cambiar el dimensionamiento del Filtro en mas del 100 % de su tamaño
original.
Con lo correspondiente a los SS y SST , el filtro esta enviando mas materia
orgánica al sedimentador que la de entrada , aumentando cuando hay picos
máximos en los caudales.
Sedimentador
Caudal ( l/s)
Dimensiones
Sedimentador
Parametros
Bibliograficos
Resultados RAFA
Min (3.63)
Vel. Ascencional ( m/h)
H= 4,40 m;
A
s= 28,27 m2;
V= 80,00 m3 D= TR , Horas
6,00 m
Eficiencia
Max (8.068)
0,72
1,6
1,25-2,50
6,12
2,75
1,5 -2,50
4,05
31,02
El sedimentador prácticamente, termina de pulir el proceso de tratamiento
a pesar de que el filtro le carga mas de materia orgánica de lo que esta
previsto.
La eficiencia del sedimentador en cuanto a DQO , es mayor cuando hay
caudal máximo, de lo contrario el tiempo de retención es mayor y se
genera un proceso anaerobio , el cual es notorio en el sitio cuando no hay
servicio de agua ,despidiendo sulfuro de hidrogeno.
La eficiencia al final del proceso , en promedio cumple con la normativa de
descarga de aguas residuales , con valor menor de 200 mg/l de DQO, y en
cuando a SS y SST los resultados son aun mejores.
Conclusiones
•
Se puede comprobar que el sistemas de tratamiento evaluado si cumple
con la normativa hondureña de vertidos líquidos domésticos en lo que
corresponde a DQO , Sólidos Sedimentable y Sólidos Suspendidos por lo
que si se puede utilizar como una tecnología apropiada en comunidades
urbanas o rurales del país.
•
La eficiencia del proceso de tratamiento en la PTAR , es afectado por la
variación de caudales , especialmente cuando no hay servicio de agua
por lo que la concentración de DQO es mayor.
•
Una vez realizada la labor de análisis y sistematización de los datos
tanto de campo como de laboratorio se pueden proponer mejoras al
sistema para elevar su eficiencia.
Conclusiones

El RAFA como tratamiento primario es una excelente alternativa , ya que con
poco espacio y cero coste de energía se consigue reducir contaminación al
agua

La inclusion de diferentes entradas de agua a la parte inferior del RAFA , se
consigue mejorar la eficiencia , ya que hay mayor contacto del agua con las
bacterias anaeróbicas que degradan la materia.

La temperatura es idónea para la implementación en países tropicales , ya
que contribuye a la generación de estas bacterias.

En el RAFA a mayor caudal , menor concentración de DQO y menor eficiencia
en la reducción de carga contaminante , a menor caudal mayor
concentración y mayor eficiencia , solo que le parámetro queda arriba de la
norma.
Conclusiones

Si se compara una Fosa séptica común con TRH de 24 horas, esta
requeriría 5.6 veces mas de volumen y rendimiento inferior al RAFA .

Con la inclusión de tecnologías apropiadas en el país se podrá alcanzar
una mayor cobertura de servicios de saneamiento, mejorando así la
calidad de vida de las personas y el ambiente.

Se deberá analizar con mas profundidad el régimen de caudales , para
hacer una mejor regulación de los picos , tanto altos como bajos , en la
que se podrían proponer un tanque homogeneizador o aun mejor un
suministro mejor sistematizado en la red del servicio de agua , ya que es
muy puntual.

El filtro Percolador no funciona bien por estar recibiendo cargas
hidráulicas arriba de las de diseño, y para mejorar su eficiencia se podria
colocar un recirculo y así se acerque al parámetro de un filtro de alta
carga.
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Nombre del proyecto Clave: