Amilkar Ernesto ILAYA AYZA INTRODUCCION AGUAS RESIDUALES INGENIERÍA SANITARIA II – CIV 3239 “B” MSc.Ing.. Amilkar Ernesto ILAYA AYZA MSc.Ing ORIGEN DE LAS AGUAS RESIDUALES AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES AGUAS DE LLUVIA AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS El sistema de alcantarillado consiste en una serie de tuberías y obras complementarias, necesarias para recibir y evacuar las aguas residuales de la población y la escorrentía superficial producida por la lluvia. De no existir estas redes se pondría en grave peligro la salud de las personas debido al riesgo de enfermedades epidemiológicas y además se causarían importantes pedidas materiales. Son aquellas provenientes de inodoros, lavabos, cocinas y otros elementos domésticos. Esta agua están compuestas por sólidos suspendidos (generalmente materia orgánica biodegradable), sólidos sedimentables (materia inorgánica), nutrientes (nitrógeno y fósforo) y organismos patógenos AGUAS RESIDUALES DOMESTICAS Son aguas que se originan por los vertidos de la actividad humana, origen doméstico, servicios municipales de limpieza. Son caudales pequeños pero continuos y con gran contaminación. En recorridos largos y poco ventilados puede iniciarse la putrefacción, comenzando con la formación de ácido sulfhídrico, las aguas residuales pierden su color grisáceo inicial y toman un color negruzco. CONCENTRACIONES EN CIUDADES ESPAÑOLAS 1 Amilkar Ernesto ILAYA AYZA AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Se originan de los desechos de procesos industriales o manufactureros y, debido a su naturaleza, pueden contener, además de lo ya indicado en las aguas domesticas, elementos tóxicos como el plomo, mercurio, níquel, cromo y otros, que requieren ser removidos en vez de ser vertidos al sistema de alcantarillado. AGUAS DE LLUVIA Provienen de la precipitación pluvial y, debido a su efecto de lavado sobre tejados, calles y suelos, pueden contener una gran cantidad de sólidos suspendidos, en zonas de alta contaminación pueden contener algunos metales pesados y otros elementos químicos. Por ejemplo el DRENAJE ACIDO DE ROCA (DAR) producido por los desmontes en la ciudad de Oruro. CONTAMINANTES La importancia del conocimiento de los contaminantes en las aguas residuales es fundamental no sólo con vistas al proyecto y explotación de las infraestructuras en la evacuación, si no también por el tratamiento en la depuración AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES Considerando la naturaleza de esta agua, es obligado un tratamiento previo antes del vertido. La tendencia actual en grandes industrias es reutilizar el agua mediante tratamientos adecuados. CONTAMINANTES Entendemos por contaminación, la acción y el efecto de introducir materias o formas de energía, o inducir condiciones en el agua que de modo directo o indirecto, impliquen una alteración perjudicial de su calidad en relación con los usos posteriores o con su función ecológica. EFECTOS DE LA CONTAMINACION CONTAMINANTE EFECTO Materia orgánica biodegradable Desoxigenación del agua, muerte de los peces, olores indeseables, se mide en términos de DBO y DQO Materia suspendida Deposición en los lechos de ríos, puede conducir al desarrollo de condiciones anaerobias. 2 Amilkar Ernesto ILAYA AYZA EFECTOS DE LA CONTAMINACION CONTAMINANTE EFECTOS DE LA CONTAMINACION EFECTO CONTAMINANTE EFECTO Microorganismos patógenos (p.e. coliformes fecales) Producen enfermedades, los residuos de curtiembres producen ántrax. Nutrientes (Carbono, Fósforo y Nitrógeno) Sustancias que causan turbiedad, tempratura, color, olor, etc. El incremento de la temperatura afecta a los peces; el olor color y turbiedad hacen estéticamente inaceptable el agua para uso publico. Cuando se descargan en las aguas residuales pueden producir el crecimiento de vida acuática indeseable, producen la eutrofización de cuerpos de agua Sustancias corrosivas, cianuros, fenoles y metales pesados Extinción de la vida acuática, destrucción de bacterias, inhiben el tratamiento de las aguas residuales. SÓLIDOS ACIDO SULFHIDRICO ST = Sólidos Totales SS = Sólidos Suspendidos SSV = Sólidos Suspendidos Volátiles SSF = Sólidos Suspendidos Fijos SVT = Sólidos Volátiles Totales SD = Sólidos Disueltos SDV = Sólidos Disueltos Volátiles SDF = Sólidos Disueltos Fijos SFT = Sólidos Fijos Totales CONOS IMHOFF BACTERIAS Son los organismos mas importantes en la descomposición y estabilización de la materia orgánica. Asimismo, los organismos bacteriales patógenos que pueden acompañar las excretas humanas originan uno de los problemas sanitarios mas graves en áreas de malas condiciones sanitarias. El crecimiento optimo de bacterias ocurre en intervalos de pH de 6.5 a 7.5, generalmente no toleran pH mayor a 9.5 y menor a 4.0 El H2S es un producto de la descomposición anaerobia de las aguas residuales. La corrosión de las alcantarillas esta relacionada con la producción de H2S. Al exponer el agua residual a la atmósfera se desprende H2S (olor ofensivo a huevo podrido). Cuando el gas se acumula en la corona de las alcantarillas, este puede disolverse en la humedad condensada sobre las paredes y ser oxidado biológicamente en ácido sulfurico. COLIFORMES Los organismos patógenos que pueden existir en las aguas residuales son, generalmente, pocos y difíciles de aislar. Por esta razón se prefiere utilizar a los coliformes como organismo indicador de contaminación, o como indicador de la existencia de organismos productores de enfermedad. 3 Amilkar Ernesto ILAYA AYZA DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) COLIFORMES El ser humano arroja diariamente, en sus excrementos, entre 109 a 4x1011coliformes. En general, se considera el genero Escherichia, especie E. Coli, como la población de bacterias coliformes más representativa de contaminación fecal. El género Aerobacter y algunas Escherichia pueden crecer en el suelo, lo cual indica que la presencia de coliformes no necesariamente indica contaminación fecal humana. DEMANDA BIOQUIMICA DE OXIGENO (DBO) En condiciones normales de laboratorio esta demanda se cuantifica a 20ºC y el ensayo estándar se realiza a 5 días de incubación y se conoce convencionalmente como DBO5 con valores en mg/lt DQO/DBO Las aguas residuales domesticas crudas tienen DBO promedio de 250 a 1000 mg/lt, con relaciones DQO/DBO que generalmente varían de 1.2 a 2.5 Es la cantidad de oxigeno requerido por los microorganismos para oxidar (estabilizar) la materia orgánica biodegradable en condiciones aerobias. La DBO es el parámetro más usado para medir la calidad de las aguas residuales y superficiales, para determinar la cantidad de oxigeno requerido para estabilizar biológicamente la materia orgánica del agua DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO) Se usa para medir el oxigeno equivalente a la materia orgánica oxidable químicamente mediante un agente químico oxidante fuerte, generalmente dicromato de potasio, en un medio acido y a alta temperatura. La DQO es útil como parámetro de concentración orgánica en aguas residuales industriales o municipales toxicas a la vida biológica. OXÍGENO DISUELTO (OD) Gas de baja solubilidad en el agua, requerido para la vida acuática aerobia. La solubilidad del oxigeno atmosférico en aguas dulces oscila entre 7 mg/lt a 14.6 mg/l. La baja disponibilidad de OD limita la capacidad auto purificadora de los cuerpos de agua y hace necesario el tratamiento de las aguas residuales para su disposición en cuerpos de agua. Para evitar efectos perjudiciales en la vida acuática, en aguas naturales se recomienda concentraciones mayores a 4 mg/lt. 4