Optimización hidráulica de la planta de tratamiento de aguas residuales aprovechando la pendiente pronunciada del terreno en Vítor – Arequipa – Arequipa

Abstract

Hoy en día, la problemática ambiental en el Perú es la contaminación del agua, debido al vertimiento de aguas residuales domesticas de las poblaciones que no tienen un sistema de tratamiento adecuado que presentan un tratamiento deficiente.

Mediante la presente investigación se demuestra los procesos de depuración a través de la aireación en el flujo del conducto, esto debido a las pendientes pronunciadas en la red de alcantarillado y sistemas de conducción. Para esto se realizó el diseño de la PTAR convencional en base a la Norma OS-090 para luego realizar los cálculos de aireación basados en la teoría de Naudascher y proceder a realizar el diseño de la PTAR Optimizada. Los resultados obtenidos teóricamente fueron validados a través de pruebas de laboratorio realizado en campo. Al finalizar la investigación se concluye y recomienda lo siguiente:

La Norma OS-090 no considera la remoción de contaminantes en la red de alcantarillado y sistemas de conducción. En el proceso de diseño generalmente no se considera condiciones geográficas particulares, como la fuerte pendiente que representa una gran ventaja en zonas rurales. Luego de realizar los cálculos de la aireación en la fuerte pendiente basados en los conocimientos de la Hidráulica y validarlos a través de un muestreo de campo, se logra comprobar la hipótesis inicial, las pendientes pronunciadas del terreno nos permiten optimizar la PTAR a través de la remoción del DBO y SST en las redes de alcantarillado y sistemas de conducción, por ende, se logra reducir costos en la etapa de construcción, operación, mantenimiento, aumentar la eficiencia del proceso y generar el menor impacto ambiental.

Se recomienda poder realizar más pruebas de laboratorio para la obtención de mayor cantidad de datos que aumenten el rango de precisión de la remoción del DBO para cada pendiente. Para futuros diseños de PTAR en zonas rurales con pendiente pronunciada se recomienda considerar los cálculos de aireación en el proceso de diseño.

Today, the environmental problem in Peru is water contamination, due to the dumping of domestic wastewater from populations that do not have an adequate treatment system and that present poor treatment.

This research demonstrates the purification processes through aeration in the flow, this due to steep slopes in the sewerage network and conduction systems. For this, the design of the conventional PTAR was carried out based on the OS-090 standard, then the aeration calculations based on Naudascher's theory were performed and the optimized PTAR was designed. The theoretical results were validated through laboratory tests conducted in the field. At the end of the research we conclude and recommend the following:

The OS-090 standard does not consider the removal of pollutants from the sewer network or pipeline systems. The design process generally does not consider particular geographical conditions, such as the steep slope that represents a major advantage in rural areas. After performing the calculations of aeration on the steep slope based on the knowledge of hydraulics and validate them through a field sampling, it is possible to verify the initial hypothesis, the steep slopes of the ground allow us to optimize the PTAR through the removal of DBO and SST in the sewer networks and conduction systems, therefore, it is possible to reduce costs in the construction stage, operation, maintenance, Increase process efficiency and generate the least environmental impact.

It is recommended that more laboratory tests can be performed to obtain more data that increases the range of accuracy of DBO removal for each slope. For future PTAR designs in steeper rural areas it is recommended to consider aeration calculations in the design process.