Cajamarca y La Problemática de Sus Aguas Hervidas
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CAJAMARCA Y LA PROBLEMÁTICA DE SUS AGUAS HERVIDAS INTRODUCCIÓN Cajama Cajamarca rca está pasando pasando por serios serios problema problemass de tratamien tratamiento to de las aguas aguas servid servidas as debido debido a la inoper inoperati ativida vidadd de las lagunas lagunas de oxidac oxidación. ión. Debido Debido a este este problem problema, a, las aguas aguas servid servidas as termin terminan an regando pastizales o en el río sin el adecuado tratamiento. Esto problema ha surgido por el incremento incremento poblacional poblacional de esta ciudad. ciudad. De las seis pozas que abarcan una extensión extensión de ! hectáreas hectáreas solo a tres llega parte de los desperdicios líquidos de la ciudad que luego de recorrer cada una de las pozas, terminan en el río "ashcón, cu#as aguas son utilizadas para ganado # regadío # cu#os índices de contaminación son altos. $as lagunas de oxidación tienen una antig%edad de && a'os, (ueron construidas para una población de )* mil habitantes # para tratar hasta *+ litros por segundo de aguas residuales ho# en día la población de Cajamarca distrito es de -+ mil habitantes, sumando los &+ mil ciudadanos (lotantes diarios que usan los servicios de agua # desag%e, lo que genera -* litros por segundo de aguas servidas sin ser tratadas. Debido a esto, las actuales pozas de oxidación han colapsado.
OBJETIVOS • •
Conocer las nuevas tecnologías para tratar las aguas servidas # reducir la contaminación. Conocer más de todo este proceso # alternativas de solución.
FUNDAMENTO TEÓRICO Aguas serv!as" $as aguas servidas servidas o aguas negras son los desechos desechos líquidos provenient provenientes es del uso domstico, comercial e industrial. $levan disueltas o en suspensión una serie de materias orgánicas e inorgá inorgánic nicas. as. /rovie /rovienen nen de la descar descarga ga de sumide sumideros ros,, (regad (regadero eros, s, inodor inodoros, os, cocina cocinas, s, lavand lavanderí erías as 0detergentes1 0detergentes1,, residuos residuos de origen industrial industrial 0aceites, 0aceites, grasas, grasas, curtiembres, curtiembres, etc.1. Donde existen sistemas sistemas de alcantarillado todas con(lu#en a un sistema colector de aguas cloacales, que debería terminar en una planta de tratamiento. $a parte de la materia orgánica contaminadora nicas. se mide internacionalmente en trminos de la demanda bioquímica de oxígeno 0D231, que es la cantidad de oxígeno absorbida por la oxidación biológica de los componentes orgánicos biodegradables de una muestra de agua. 4e expresa en partes por millón 0ppm1 o miligramos por litro 0mg51 de oxígeno consumido. El ciudadano urbano, normalmente, produce entre 6+ # !+ gramos D235día.
M#$%!%s De Tra$a& Tra$a&e'$%( e'$%( L%!%s a)$va!%s Diagrama de 7lujo para una planta de $odos 8ctivos
Tra$a&e'$% Pr&ar% •
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Des*as$e" $a primera operación unitaria en las plantas de tratamiento de aguas residuales es la operación de desbaste. 9na rejilla es un dispositivo con aberturas uni(ormes utilizado para retener generalmente los sólidos de cierto tama'o que arrastran las aguas residuales. Estos dispositivos además sirven para proteger las bombas, válvulas # otros elementos contra posibles da'os # para evitar que se obstru#an por trapos o elementos de gran tama'o. Es por esto que las partículas ma#ores que loa +.) cm pueden eliminarse mediante desbaste, siendo esta la más económica entre las operaciones unitarias. Desare'a!%res. $a misión de los desarenadores es separar las arenas, la grasa, las cenizas # cualquier otro material pesado que tenga velocidad de sedimentación o peso especi(ico superior a la de los sólidos orgánicos putrescibles del agua residual.
Pre $ra$a&e'$%" El pretratamiento consiste en eliminar la grasa # la espuma de las aguas residuales, antes de la sedimentación primaria, al objeto de mejorar su calidad. El pretratamiento se compone de: •
Ta'+ues se,ara!%res !e grasa( estos consisten en depósitos dispuestos de tal manera que la materia (lotante ascienda # permanezca en la super(icie del agua residual hasta que se recoja # se elimine, mientras el liquido sale del tanque en (orma continua, a travs de una abertura situada en el (ondo. Entre los residuos que recoge están el aceite, grasa, jabón, pedazos de madera # corcho, residuos vegetales entre otros.
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Prearea)-'( $os objetivos que persigue el airear el agua residual antes de la sedimentación primaria son: mejorar su tratabilidad, procurar la separación de las grasas, control de los olores, eliminación de arenas # aumentar las eliminaciones de D23.
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F.%)u.a)-'( una parte esencial de cualquier sistema de precipitación química , o químicamente asistida es la agitación con vistas a aumentar la posibilidad de contacto de entre las partículas 0(loculación1, tras la adición de un producto químicos, el objetivo de este es aumentar la eliminación de sólidos suspendidos # la eliminación de D23.
Se!&e'$a)-'" $a sedimentación es la separación de las partículas más pesadas en el agua mediante acción de la gravedad. Es una de las operaciones unitarias más utilizadas en el tratamiento de las aguas residuales. Este tratamiento tiene como propósito (undamental obtener un e(luente clari(icado, pero tambin es necesario producir un (ango con una concentración de sólidos que pueda ser tratado con (acilidad. En algunos casos, la sedimentación es el ;nico paso en el tratamiento que se somete el agua residual. En una planta típica de lodos activados la sedimentación se e(ect;a en tres pasos:
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Desarenadores, en donde la materia orgánica se elimina. 4edimentadores primarios, que preceden al reactor biológico en donde los sólidos orgánicos # otros se separan. 4edimentadores secundarios, que siguen al reactor biológico, en los cuales el lodo biológico se separa del e(luente tratado.
En base a la concentración # a la tendencia a la interacción de las partículas pueden e(ectuarse cuatro clasi(icaciones generales sobre la (orma de dichas partículas que se depositan. Es (recuente que se produzca más de un tipo de sedimentación en un momento dado durante la sedimentación # tambin es posible que los cuatro tipos se tengan en (orma simultánea.
Se!&e'$a)-' !e. $,% /" Esta se re(iere a la sedimentación de partículas discretas en una suspensión de sólidos de concentración mu# baja. $as partículas se depositan como entidades individuales # no existe interacción signi(icativa con las partículas más próximas. 9n ejemplo típico es una suspensión de partículas de arena.
Se!&e'$a)-' !e. $,% 0" 4e re(iere a una suspensión diluida de partículas que se agregan, o (loculan durante la sedimentación. /ara determinar las características de sedimentación de una suspensión de partículas puede utilizarse una )%.u&'a !e se!&e'$a)-'1 en los cuales los ori(icios de muestreo deben colocarse a una distancia alrededor de +.) mt. $a solución con materia suspendida se introduce a la columna de tal modo que se produzca una distribución de los tama'os de las partículas en todo el tubo. $a temperatura durante el proceso es uni(orme a lo largo de todo el ensa#o, a (in de eliminar las corrientes de convección. $a sedimentación deberá tener lugar en condiciones de reposo. 8 distintos intervalos de tiempo, se retiran las muestras de los ori(icios # se analizan para ver el n;mero de sólidos en suspensión.
Se!&e'$a)-' 2%'a. 3 ,%r C%&,res-'( En los sistemas que tienen gran cantidad de sólidos en suspensión, además de los otras tipos de sedimentación 0tipo # &1, suele producirse una sedimentación zonal # por compresión. Debido a las características hidráulicas del (lujo alrededor de las partículas # de las (uerzas interparticulares, aquellas depositan como una zona o + días, incluso más, seg;n opere el sistema. $os microorganismos causantes de la descomposición de la materia se dividen en dos grupos: •
Ba)$eras 4%r&a!%ras !e 5)!%s, estas hidrolizan # (ermentan compuestos orgánicos complejos a ácidos simples, de los cuales los más corrientes son el ácido actico # el ácido propionico.
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Ba)$eras 4%r&a!%ras !e &e$a'%, estas convierten los ácidos (ormados por las bacterias del primer grupo en gas "etano # C3&.
$as bacterias más importantes de este grupo 0las que devoran los ácidos 8ctico # propionico1 tienen tasas lentas de crecimiento mu# lentas # por ello su metabolismo se considera una limitante de proceso.
C.%r4)a)-'" De todos les desin(ectantes químicos este es el más utilizado debido a que es altamente tóxico para una gran cantidad de microorganismos, es altamente soluble en agua, tiene una aptitud desodorizante # es un buen detergente además de la economía de este como su disponibilidad de grandes cantidades de este elemento.
Tra$a&e'$% Ava'6a!% !e Aguas Res!ua.es( "uchas de las sustancias halladas en el agua residual se ven poco o nada a(ectadas por los procesos u operaciones # tratamientos convencionales. Estas sustancias van desde iones inorgánicos relativamente simples como el calcio, potasio, nitrato, sul(ato # (os(ato hasta un n;mero creciente de compuestos complejos orgánicos sintticos. 8un el e(ecto de estas sustancias sobre el medio ambiente no se conoce bien, las exigencias de los tratamientos serán más rigurosas en lo que re(iere a la concentración tolerable de muchas de estas sustancias en el e(luente de las plantas. El tratamiento terciario o 8vanzado es de gran inters ho# en día por la necesidad de obtener mejor calidad en las aguas, por estos motivos se presentaran algunos procesos utilizados con xito en la actualidad o que parecen más prometedores o innovadores.
Des$.a)-'" $a destilación es una operación es una operación unitaria en la que los componentes de la solución liquida son separados mediante vaporización # condensación del liquido.
Fra))%'a&e'$% !e Es,u&as" El (raccionamiento de espumas signi(ica la separación de la materia coloidal # suspendida por (lotación # de la materia orgánica disuelta por adsorción. Cuando se burbujea aire en el agua residual se produce espuma o bien esta es inducida por productos químicos. Casi todos los compuestos orgánicos tienen actividad de super(icie estos tienden a concentrarse en la inter(aces gas? liquido # se eliminan junto con la espuma.
C%'ge.a)-'" $a congelación es una operación de separación similar a la destilación. El agua es rociada en una cámara que (unciona al vacío. /arte del agua residual se evapora # el e(ecto re(rigerante produce cristales de hielo sin contaminantes en el líquido que queda. 4eguidamente se extrae el hielo # se (unde
por calor de la condensación de los vapores de la (ase de evaporización. En este procedimiento se ha utilizado 2utano # otros re(rigerantes.
I'$er)a&*% I-')%" El intercambio iónico es un proceso en que los iones que se mantiene unidos a grupos (uncionales en la super(icie del sólido por (uerzas electrostáticas se intercambian por especies di(erentes en disolución. @a que la desmineralización se puede llevar a cabo mediante intercambio iónico, es posible utilizar procesos de tratamientos de corriente continua, en los que el parte del agua residual del e(luente se desmineraliza # se combina despus con parte del e(luente que ha sido desviado del tratamiento para producir un e(luente de calidad especi(ica.
Tra$a&e'$% E.e)$r%+u&)%" En este proceso se mezcla el agua residual con agua de mar # se hace pasar clula simple que contiene electrodos de carbón. En razón de las densidades relativas del agua de mar # de la mezcla del agua de mar # residual, la primera se acumula en la super(icie del ánodo en la parte in(erior de la celular la ultima lo hace en la super(icie del cátodo cerca de la parte superior de la clula. $a corriente eleva el pA en el cátodo, precipitando con ello 7ós(oro # 8moniaco. $as burbujas de hidrogeno generadas en el cátodo elevan el (ango a la super(icie, donde es arrastrado # eliminado por mtodos convencionales. El cloro desarrollado en el anodo de la celda desin(ecta el e(luente # la mezcla sobrante de agua residual?de mar es seguidamente vertida al mar.
METODOLOG7A" •
El mtodo usado en esta práctica (ue de visitar las posas de oxidación de la ciudad de Cajamarca para ver qu condiciones se encuentran.
RESULTADOS En esta visita se pudo observar que ha# mucha contaminación a su alrededor: •
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Pas$6a.es )%'$a&'a!%s" 8 lo largo de *) hectáreas ubicadas al noroeste de la ciudad, los (undos ganaderos han roto las tuberías por donde circulan las aguas servidas, utilizándolas para regadío de sus pastos que alimentan a su ganado. 4ituación similar se observa a lo largo de -+ hectáreas ubicadas al sur de la ciudad. Existen denuncias e(ectuadas por 4edacaj ante la (iscalía contra los responsables de estos actos de sabotaje sin embargo, no se conocen acciones sancionadoras contra estos ganaderos. /or otro lado tambin ha# animales que se alimentan de estas aguas residuales lo cual produce mucha contaminación # peligro para la salud de los consumidores de estos productos. Pr%,ues$a !e s%.u)-'" 9na primera medida para en(rentar este problema es declarar en emergencia las pozas de oxidación permitiendo con ello (inanciamiento, se acorten los plazos # se obvien requisitos para procederse a la construcción de una planta de tratamiento de aguas servidas. 8simismo, el 7ondo "inero de 4olidaridad @anacocha ha elaborado el per(il del pro#ecto a nivel de recargado que ha sido sustentado ante el "inisterio de Economía, "inisterio de Bivienda # congresistas cajamarquinos. $a propuesta contempla un sistema de reactores anaeróbicos de (lujos ascendentes, utilizado en la ma#oría de países de Europa. Consiste en un sistema de reactores en donde las aguas residuales tendrán un ciclo que permitirá una sedimentación adecuada de los residuos para luego pasar a otro proceso denominado de percolación de sedimentos # (inalmente la cloración del agua para consumo de la ganadería. COSTOS. 8mpliar las pozas de oxidación costaría 45.*) millones. El nuevo pro#ecto que considera una planta de tratamiento de aguas residuales está presupuestado en 45.6- millones,
pudiendo abarcar un área máxima de cinco hectáreas, a di(erencia de la actual que tiene una extensión de ! hectáreas.
CONCLUSIONES •
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En Cajamarca las plantas de tratamiento son escasas #, por lo general, las aguas servidas son vertidas los ríos, dando origen a una seria contaminación de las aguas por saturación de materia orgánica # por los patógenos contenidos. $as aguas servidas deben tratarse antes de ser vertidas en el ambiente, # para esto existen sistemas adecuados. $as autoridades están gestionando ante el Ejecutivo en declararlo en emergencia el sistema de tratamiento de aguas residuales con la (inalidad de conseguir (inanciamiento, se acorten los plazos # se obvien requisitos para proceder a la construcción de una planta de tratamiento de estos desechos líquidos. El acelerado crecimiento poblacional acrecienta la urgencia del pro#ecto. n(ormes de la Dirección de 4alud 8mbiental 0DE481, # de la misma 4edacaj, demuestran que se han incrementado el nivel de contaminantes que son vertidos al río "ashcón, provenientes de las aguas residuales del sistema de alcantarillado de la ciudad de Cajamarca, las mismas que solo en un &6 reciben tratamiento preliminar. $a población es testigo que a partir de las seis de la ma'ana # las cinco de la tarde son las horas más insoportables para la población cajamarquina, testigo de los (uertes olores producto de la pestilencia de las aguas servidas que no son tratadas. $os restos sedimentados o odos, provenientes de las aguas servidas, deben ser tratados # trans(ormados en abonos orgánicos. Ao# en día existen tecnologías mu# adecuadas para estos tratamientos. /ara poblados peque'os bastan tres lagunas contiguas, en lugares especiales # seguros. En esas lagunas se dejan crecer plantas 0totora, carrizo, lirio de agua1 que a#udan a puri(icar el agua
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS • •
http:55.edreams.cl5 http:55.peruecologico.com.pe5libFc&!Ft+>.htm
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