Palma Aceitera PTAR

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL

“ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.”

Trabajo de Titulación presentado como requisito para optar por el Título de Ingeniero Ambiental Grado Académico de Tercer Nivel

AUTORES Chamorro Cuásquer Erika Viviana Orellana Lara Gabriela Mishell

TUTOR ING. PAUL NICANDRO MALACATUS COBOS

Quito, mayo 2016

AUTORIZACIÓN DE LA AUTORÍA INTELECTUAL

Nosotras, Erika Viviana Chamorro Cuásquer y Gabriela Mishell Orellana Lara, en calidad de autoras del Trabajo de Titulación con el tema: “ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.”, por la presente autorizamos a la UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR, hacer uso de todos los contenidos que nos pertenecen o de parte de los que contiene esta obra, con fines estrictamente académicos o de investigación.

Los derechos que como autoras nos corresponden, con excepción de la presente autorización, seguirán vigentes a nuestro favor, de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6, 8, 19 y demás pertinentes de la Ley de Propiedad Intelectual y su Reglamento.

Quito, 02 de mayo de 2016

Erika Viviana Chamorro Cuásquer CI: 0401636592 Telf: 0997411365

Gabriela Mishell Orellana Lara C.I.: 1723987978 Telf: 0995756617

e-mail: [email protected]

e-mail: [email protected]

ii

ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi carácter de Tutor del Trabajo de Titulación, presentado por las señoritas ERIKA VIVIANA CHAMORRO CUÁSQUER y GABRIELA MISHELL ORELLANA LARA para optar el Título o Grado de INGENIERO AMBIENTAL cuyo título es “ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS”, considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del jurado examinador que se designe.

En la ciudad de Quito a los 9 días del mes de marzo de 2016

________________ Firma ING. PAUL NICANDRO MALACATUS COBOS Cd. N°1719068692

iii

APROBACIÓN DEL TRABAJO/TRIBUNAL

“ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.” El tribunal constituido por: Ing. Teresa Palacios, Ing. Eduardo Espín, Ing. Susana Arciniegas. Luego de receptar la presentación del trabajo de grado previo a la obtención del título o grado de INGENIERO AMBIENTAL, presentado por las señoritas CHAMORRO CUÁSQUER

ERIKA VIVIANA y ORELLANA LARA GABRIELA MISHELL con el título: “ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.” Ha emitido el siguiente veredicto: Se ha aprobado el Proyecto de Titulación para su Defensa Oral. Fecha: 02/05/2016 Para constancia de lo actuado

____________________ Ing. Teresa Palacios

___________________

_____________________

Ing. Eduardo Espín

Ing. Susana Arciniegas

iv

ÍNDICE GENERAL ÍNDICE DE TABLAS........................................................................................................... vi ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................ vii ÍNDICE DE ECUACIONES ............................................................................................... viii RESUMEN ............................................................................................................................ ix ABSTRACT ............................................................................................................................x 1. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO ......................................................................1 2. RECOPILACIÓN DE DATOS ...........................................................................................2 2.1. Proceso productivo ...........................................................................................................2 2.2. Sistema de tratamiento de aguas residuales......................................................................3 2.3. Caracterización del agua residual .....................................................................................4 2.3.1. Muestreo ........................................................................................................................4 2.3.2. Medición de caudales ....................................................................................................5 2.4. Comparación con la normativa ambiental ........................................................................6 2.5. Análisis de eficiencia........................................................................................................6 2.6. Eficiencia total del sistema ...............................................................................................9 3. EJECUCIÓN DE ESTUDIOS DE PREFACTIBILIDAD ..................................................9 3.1. Bases de diseño ................................................................................................................9 3.1.1. Determinación del caudal actual ...................................................................................9 3.1.2. Determinación del caudal de diseño ............................................................................12 3.2. Planteamiento de alternativas .........................................................................................13 3.2.1. Laguna facultativa .......................................................................................................13 3.2.2. Lagunas facultativas aireadas ......................................................................................17 3.3. Conclusión ......................................................................................................................29 4. PRESUPUESTO ...............................................................................................................29 4.1. Presupuesto de construcción...........................................................................................29 4.2. Presupuesto anual de operación y mantenimiento estimado ..........................................30 5. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ..................................................................................31 6. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO .............................................................................37 7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................40 7.1. Conclusiones ..................................................................................................................40 7.2. Recomendaciones ...........................................................................................................41 8. BIBLIOGRAFÍA ...............................................................................................................42 9. PLANOS ...........................................................................................................................44 10. ANEXOS .........................................................................................................................46

v

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Criterios de calidad de los parámetros a monitorear .......................................... 4 Tabla 2. Caudal de ingreso a laguna facultativa 1 ............................................................ 5 Tabla 3. Eficiencia laguna 1 enfriamiento, desaceitado y acidogénesis. .......................... 7 Tabla 4. Eficiencia laguna 2 anaerobia . ........................................................................... 7 Tabla 5. Eficiencia lagunas facultativas 3 y 4. ................................................................. 8 Tabla 6. Eficiencia lagunas facultativas 5 y 6.. ................................................................ 8 Tabla 7. Eficiencia total del Sistema de tratamiento ........................................................ 9 Tabla 8. Frecuencia de ocurrencia, caudales de ingreso a laguna facultativa ................ 10 Tabla 9. Caudal de ingreso laguna facultativa 1 ............................................................. 12 Tabla 10. Datos producción actual ................................................................................ 12 Tabla 11. Caudal de diseño............................................................................................. 13 Tabla 12. Datos para diseño de laguna facultativa ......................................................... 13 Tabla 13. Datos para diseño de lagunas facultativas aireadas ........................................ 17 Tabla 14. Dimensiones calculadas laguna aireada 1 ...................................................... 22 Tabla 15. Dimensiones calculadas laguna aireada 2. ..................................................... 25 Tabla 16. Diseño humedal de flujo subsuperficial ......................................................... 25 Tabla 17. Humedal de flujo subsuperficial ..................................................................... 28 Tabla 18. Componentes costos indirectos. ..................................................................... 29 Tabla 19. Presupuesto de construcción........................................................................... 30 Tabla 20. Presupuesto de operación y mantenimiento ................................................... 31 Tabla 21. Tipos, resistencias y usos del hormigón de cemento portland. ...................... 31 Tabla 22. Frecuencia de monitoreo recomendada. ........................................................ 38

vi

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Mapa de ubicación ............................................................................................ 1 Figura 2. Diagrama de flujo del proceso y destino de efluentes....................................... 2 Figura 3. Sistema de tratamiento ...................................................................................... 3 Figura 4. Puntos de muestreo ........................................................................................... 4 Figura 5. Caudales de ingreso a laguna facultativa ......................................................... 6 Figura 6. Gráfica de probabilidad de caudales sobre papel normal de probabilidad..... 11 Figura 7. Gráfica de probabilidad de caudales sobre papel log normal de probabilidad 11 Figura 8. Área requerida para laguna facultativa ........................................................... 16 Figura 9. Propuesta de lagunas facultativas aireadas ..................................................... 28

vii

ÍNDICE DE ECUACIONES Ecuación 1. Caudal por el método volumétrico . ............................................................. 5 Ecuación 2. Eficiencia de remoción de contaminantes. ................................................... 6 Ecuación 3. Frecuencia de ocurrencia ........................................................................... 10 Ecuación 4. Promedio geométrico .................................................................................. 12 Ecuación 5. Carga orgánica superficial máxima ........................................................... 14 Ecuación 6. Área superficial laguna facultativa. ............................................................ 14 Ecuación 7. Volumen laguna facultativa. ....................................................................... 15 Ecuación 8. Tiempo de retención hidráulica. ................................................................ 15 Ecuación 9. Tiempo de retención hidráulica. ................................................................ 18 Ecuación 10. Volumen lagunas facultativas aireadas ................................................... 18 Ecuación 11. Temperatura de agua en verano. ............................................................... 19 Ecuación 12. Carga orgánica. ......................................................................................... 20 Ecuación 13. Demanda de oxígeno TRTO. .................................................................... 20 Ecuación 14. Transferencia de oxígeno. ......................................................................... 20 Ecuación 15. Potencia requerida por aireación. ............................................................. 21 Ecuación 16. Potencia requerida por mezcla . ................................................................ 22 Ecuación 17. Tiempo de retención hidráulica humedal ................................................ 25 Ecuación 18. Área superficial requerida......................................................................... 26 Ecuación 19. Área de la sección transversal................................................................... 26 Ecuación 20. Dimensiones ............................................................................................. 27 Ecuación 21. Largo del humedal .................................................................................... 27 Ecuación 22. Medición de caudal con vertedero triangular 90°. .................................... 37

viii

TEMA: “ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.”

Autoras: Erika Viviana Chamorro Cuásquer Gabriela Mishell Orellana Lara Tutor: Ing. Paúl Nicandro Malacatus Cobos

RESUMEN La presente Propuesta Tecnológica se realizó en la extractora de aceite de palma LA SEXTA S.A., ubicada en el Recinto Simón Bolívar, Cantón Puerto Quito, Provincia de Pichincha, tuvo como propósito analizar la eficiencia del sistema de tratamiento de aguas residuales y proponer el rediseño de las lagunas facultativas. Para la evaluación se establecieron cinco puntos de muestreo y se realizaron tres mediciones, analizando los parámetros DQO, DBO5, Sólidos Suspendidos Totales, Sólidos Totales, Nitrógeno Total Kjeldahl (NTK), fósforo total y coliformes fecales, parámetros necesarios para el diseño. Se obtuvieron las siguientes eficiencias de remoción: aceites y grasas 99,16%, DBO5 94,71%, DQO 94,14%, Fósforo total 78,66%, SST 92,99%, ST 82,80%, CF 99,78%, para NTK se obtuvo un valor negativo de 944,44%. El sistema presenta alta eficiencia pero la descarga no cumple con la normativa ambiental, por tanto se propone implementar dos lagunas facultativas aireadas y se recomienda complementar el tratamiento con un humedal. PALABRAS CLAVE: AGUA RESIDUAL, EFICIENCIA, LAGUNAS FACULTATIVAS.

ix

TOPIC:

“ANALYSIS

OF

THE

EFFICIENCY

OF

THE

WASTEWATER

TREATMENT CONDUCTED AT LA SEXTA S.A. PALM OIL EXTRACTION COMPANY, AND PROPOSAL TO REDESIGN ITS FACULTATIVE LAGOONS”

Authors: Erika Viviana Chamorro Cuásquer Gabriela Mishell Orellana Lara Tutor: Eng. Paúl Nicandro Malacatus Cobos

ABSTRACT This technological proposal was presented at LA SEXTA S.A. Palm Oil Extraction Company, located in the precinct of Simón Bolívar, canton of Puerto Quito, Province of Pichincha. The goal of this study is to analyze the efficiency of the company’s wastewater treatment procedures and to propose a redesign of its facultative lagoons. The assessment of the procedures used five sampling points, with three measures taken from each, analyzing COD, BOD5, Total Suspended Solids, Total Kjeldahl Nitrogen (TKN), Total Phosphorus and Fecal Coliforms, all necessary parameters for the design of the facultative lagoons. The measured removal efficiencies were as follows: oils and fats 99.16%, BOD 5 94.71%, COD 94.14%, Total Phosphorus 78.66%, TSS 92.99%, TS 82.80%, FC 99.78%, and a negative value of 944.44% for TKN. The system is highly efficient, but the company’s wastewater discharge does not meet environmental regulations, which is why this study proposes establishing two aerated facultative lagoons; it also recommends complementing the treatment with the establishment of a wetland.

KEYWORDS: WASTEWATERS/ EFFICIENCY/ FACULTATIVE LAGOONS.

x

1. DESCRIPCIÓN DEL ÁREA DE ESTUDIO Los efluentes del proceso de extracción de aceite de palma contienen gran cantidad de materia orgánica, sólidos en suspensión y aceites que pueden tener concentraciones promedio de 48873 mg/L DBO5, 35105 mg/L SS y 18747,1 mg/L SAAM respectivamente (García Nuñez J. A., 1996), por esta razón la normativa ambiental vigente prohíbe la descarga directa a un cuerpo receptor sin antes aplicar un tratamiento adecuado que en este caso deberá orientarse a estabilizar la materia orgánica, ya que los efluentes pese a la gran carga de materia orgánica no contienen elementos tóxicos ni metales pesados. (García Nuñez J. A., 1996). La extractora de aceite de palma LA SEXTA S.A. está ubicada en el Recinto Simón Bolívar (La Sexta), vía a Las Golondrinas s/n margen derecho - Puerto Quito, Provincia de Pichincha. Es una empresa dedicada a la extracción de aceite rojo de palma cuya planta tiene una capacidad instalada de 45 toneladas de racimos de fruta fresca (RFF) por hora, actualmente se procesa alrededor de 40 ton RFF por hora. La extractora cuenta con un sistema de tratamiento de aguas residuales, del que se desconoce su eficiencia y cuyo efluente no cumple todos los parámetros establecidos en la normativa vigente, lo que puede generar problemas de contaminación del recurso hídrico. Por lo expuesto, el presente trabajo tiene como objetivo analizar la eficiencia del sistema de tratamiento de agua generada en el proceso de extracción de aceite de palma y proponer el rediseño de las lagunas facultativas que permita mejorar el sistema, procurando que la actividad de la extractora LA SEXTA S.A. no represente un riesgo para la comunidad y el ambiente.

Figura 1. Mapa de ubicación

1

2. RECOPILACIÓN DE DATOS Para el levantamiento de información general se realizaron dos visitas de campo a la extractora de aceite de palma LA SEXTA S.A. La primera visita realizada el 10 de septiembre de 2015, permitió conocer el proceso productivo y cada una de las etapas del sistema de tratamiento de aguas residuales, recopilar el historial de monitoreo realizado por la empresa y definir los puntos para el desarrollo de las campañas de muestreo. Se realizó el levantamiento de procesos para la elaboración de diagramas de flujo. En la segunda visita realizada del 14 al 18 de octubre de 2015, se obtuvieron datos de la situación actual de cada etapa mediante tres campañas de muestreo, se dimensionó el área total del sistema y se determinó el caudal de ingreso a las lagunas facultativas. 2.1.Proceso productivo La planta tiene una capacidad instalada para procesar 45 toneladas de racimos de fruta fresca (RFF) por hora, actualmente la producción es aproximadamente 40 toneladas de RFF por hora. El proceso productivo consiste en cinco etapas: recepción de fruto, esterilización, desfrutado, digestión y clarificación; que mediante efectos de presión, temperatura y procesos mecánicos extraen el aceite contenido en la pulpa del fruto. Como insumo único podría considerarse el agua, utilizada como medio de dilución, generación de vapor y lavado. (Ministerio del Medio Ambiente de Colombia, 1998). La generación de efluentes está relacionada con la capacidad de procesamiento de las plantas extractoras, para producir una tonelada de aceite se necesitan 4,12m3 de agua; el valor promedio de agua generada por tonelada de RFF en Colombia es de 0,84 m3. (Centro de Investigación de la Palma CENIPALMA, 1993).

Figura 2. Diagrama de flujo del proceso y destino de efluentes.

2

2.2. Sistema de tratamiento de aguas residuales El agua residual del proceso productivo es conducida a tres tanques florentinos de 50 m3 de capacidad cada uno, en los cuales se recupera el aceite remante. El efluente de los tanques florentinos sale a una temperatura promedio de 62 °C y mediante un canal de aproximadamente 100m llega al sistema de tratamiento con una temperatura de 53 °C. El sistema está conformado por seis lagunas en serie: la primera cumple la función de enfriamiento, desaceitado y acidogénesis, una laguna anaerobia (laguna 2), dos facultativas (lagunas 3 y 4) y dos finales (lagunas 5 y 6) donde se almacena el efluente para ser transportado mediante tanqueros a una plantación de palma aceitera cercana sin embargo este método no es suficiente para disponer todo el efluente tratado por lo que se descarga al río Sábalo. En la Figura 3, se muestra la distribución de cada etapa del sistema.

Figura 3. Sistema de tratamiento

3

2.3.Caracterización del agua residual 2.3.1. Muestreo Para la caracterización se definieron los puntos de muestreo a la salida de cada una de las etapas del sistema y se tomó una muestra simple diaria de 4 litros durante 3 días. El protocolo de muestreo se detalla en el Anexo 1.

Figura 4. Puntos de muestreo

De acuerdo a la finalidad del muestreo los parámetros analizados fueron los necesarios para el diseño de las lagunas facultativas y se evaluaron con la Tabla 9: LIMITES DE DESCARGA A UN CUERPO DE AGUA DULCE, Reforma al Anexo 1 Libro VI DEL TULSMA Acuerdo Ministerial 097. Tabla 1. Criterios de calidad de los parámetros a monitorear TABLA 9. ANEXO 1 LIBRO VI TULSMA : Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce N°

Parámetro

1

3 4 5 6 7 8 9

Demanda Bioquímica de Oxígeno Demanda Químico de Oxígeno Sólidos Totales Sólidos Suspendidos Tensoactivos Grasas y aceites Fósforo Nitrógeno total Kjedahl Sulfatos

10

Potencial de hidrógeno

11 12

Temperatura Coliformes Fecales

2

Expresado como

Unidad

Criterio de calidad

DBO5

mg/l

100,00

DQO

mg/l

200,00

SST SS SAAM Sustancia Solubles en hexano P N (SO4)-2

mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l

1600,00 130,00 0,50 30,00 10,00 50,00 1000,00

pH

---

6-9

Temperatura NMP

°C

Condición natural ±3

NMP/ 100ml

2000

4

2.3.2. Medición de caudales Según Romero Rojas, 1999 para determinación de caudales se debe realizar por lo menos tres jornadas de medición y muestreo horario de 24 horas de duración. Debido a aspectos de seguridad la gerencia permitió que el trabajo se realice en jornadas de 8:00 a 18:00 horas, durante un periodo de tres días. Se utilizó el método volumétrico debido a las facilidades técnicas que presenta el ingreso a la laguna. El método de aforo volumétrico consiste en dividir el volumen de agua recogido en un recipiente por el tiempo que demoró en llenarse. Para caudales de más de 4 L/s es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad y para caudales mayores es recomendable usar un recipiente aproximadamente de 200 litros. (Romero Rojas, 1999). Procedimiento -

Colocar directamente en la descarga un recipiente de volumen conocido.

-

Cronometrar el tiempo de llenado.

-

Vaciar el recipiente, repetir 10 veces el procedimiento, promediar los tiempos.

-

Para determinar el caudal se divide el volumen del recipiente por el tiempo promedio, con la siguiente fórmula: 𝑄=

𝑉 𝑡

Ecuación 1. Caudal por el método volumétrico (Romero Rojas, 1999).

Donde: V= Volumen (m3) t= tiempo (s) Los resultados se describen a continuación: Tabla 2. Caudal de ingreso a laguna facultativa 1 HORA DIA 1 DIA 2 DIA 3 8:00 10,800 10,325 13,012 9:00 10,189 10,256 12,646 10:00 10,557 11,609 12,857 11:00 12,135 12,268 13,333 12:00 11,739 13,025 13,173 13:00 11,368 13,900 12,752 14:00 10,832 15,185 15:00 10,935 17,415 16:00 11,264 14,853 17:00 10,627 16,041 18:00 11,528 15,517 NOTA: el día 3 se midió el caudal hasta las 13:00 debido a la paralización de actividades en la planta.

5

Variación horaria de caudales DIA 1

DIA 2

DIA 3

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 8:00

9:00

10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00

Figura 5. Caudales de ingreso a laguna facultativa

2.4.Comparación con la normativa ambiental Los resultados de los análisis de laboratorio fueron comparados con los Límites Permisibles establecidos en la Tabla 9. Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce, del Anexo 1 Norma de Calidad Ambiental y de Descarga de Efluentes: Recurso Agua del Acuerdo Ministerial N° 097. Se determinó que la descarga del sistema de tratamiento cumple con los parámetros potencial hidrógeno (pH) y aceites y grasas durante los tres días de medición, cumple con coliformes fecales los dos primeros días en los que se presentaron lluvias en la noche. Incumple los parámetros: DBO5, DQO, Fósforo total, Nitrógeno total Kjedahl, Sólidos suspendidos determinados y Sólidos totales. Los parámetros tensoactivos y sulfatos no se pudieron determinar en laboratorio debido a interferencias. Los resultados de laboratorio se adjuntan en el Anexo 2 y la comparación con la normativa en el Anexo 3. 2.5.Análisis de eficiencia Eficiencia de tratamiento es la “relación entre la masa o concentración removida, de un parámetro específico y la correspondiente masa o concentración en el afluente, para un proceso o planta de tratamiento. Generalmente se expresa en porcentaje.” (Ministerio del Ambiente Ecuador, 2015). Se calcula con la fórmula: E=

(S0 − S) × 100 S0

Ecuación 2. Eficiencia de remoción de contaminantes (Romero Rojas, 1999).

Donde: E= Eficiencia de remoción de carga contaminante (%) 6

S= Carga contaminante de salida (mg/L) S0= Carga contaminante de entrada (mg/L) Con base en los resultados de las tres mediciones practicadas, se calculó un valor promedio de concentración por parámetro, con el cual se determinó la eficiencia de remoción general del sistema y de cada etapa. Para la evaluación de la eficiencia se comparó la eficiencia calculada con el rango de eficiencias establecidos en fuentes bibliográficas. Tabla 3. Eficiencia laguna 1 enfriamiento, desaceitado y acidogénesis. (García 1994). Promedio

Promedio

Eficiencia

Eficiencia

So

S

La Sexta

bibliografía

127,47

87,73

31,17%

51,78%

Demanda bioquímica de Oxígeno (mg/l)

46239,33

39576,00

14,41%

46,25%

Demanda química de Oxígeno (mg/l)

142163,33

132816,67

6,57%

33,33%

Fósforo total (mg/l)

364,83

364,37

0,13%

---

Nitrógeno total Kjedahl (mg/l)

390,00

1613,33

-313,68%

41,14%

Sólidos suspendidos totales (mg/l)

37111,00

27737,00

25,26%

51,09%

Sólidos totales (mg/l)

73412,67

69236,00

5,69%

50,22%

Parámetro Aceites y grasas (mg/l)

En la laguna 1 todos los parámetros analizados presentaron una eficiencia menor a la establecida en la bibliografía, a excepción del nitrógeno que presenta un valor negativo.

Tabla 4. Eficiencia laguna 2 anaerobia. (García 1994, Metcalf 1995, Ortiz 2015, Romero 1999). Promedio

Promedio

Eficiencia

Eficiencia

So

S

La Sexta

bibliografía

87,73

5,33

93,92%

---

Demanda bioquímica de Oxígeno (mg/l)

39576,00

5293,67

86,62%

80 – 90%

Demanda química de Oxígeno (mg/l)

132816,67

17906,67

86,52%

50 – 85%

Fósforo total (mg/l)

364,37

208,53

42,77%

---

Nitrógeno total Kjedahl (mg/l)

1613,33

7110,00

-340,70%

15%

Sólidos suspendidos totales (mg/l)

27737,00

15744,33

43,24%

20 – 60%

Sólidos totales (mg/l)

69236,00

17271,76

75,05%

65 – 80%

N.M.

1,73x107

N/A

---

Parámetro Aceites y grasas (mg/l)

Coliformes fecales (NMP/100ml)

En la laguna 2, se observa que la DQO se encuentra sobre del rango de eficiencia teórico; DBO, Sólidos suspendidos totales y Sólidos totales se encuentran dentro del rango. El parámetro NTK presenta un valor negativo.

7

Tabla 5. Eficiencia lagunas facultativas 3 y 4 (García 1994, Metcalf 1995, Romero 1999, Zambrano, 2016). Promedio

Promedio

Eficiencia

Eficiencia

So

S

La Sexta

bibliografía

5,33

2,07

61,25%

---

Demanda bioquímica de Oxígeno (mg/l)

5293,67

4150,67

21,59%

80-95%

Demanda química de Oxígeno (mg/l)

17906,67

13833,33

22,75%

80-90%

Fósforo total (mg/l)

208,53

173,03

17,02%

30%

Nitrógeno total Kjedahl (mg/l)

7110,00

3540,00

50,21%

43,68%

Sólidos suspendidos totales (mg/l)

15744,33

10030,67

36,29%

63-75%

Sólidos totales (mg/l)

17271,76

17887,67

-3,57%

60- 80%

Coliformes fecales (NMP/100ml)

1,73x107

1,193x106

93,12%

90-99,99%

Parámetro Aceites y grasas (mg/l)

En las lagunas 3 y 4 los parámetros DBO, DQO, Fosforo total y sólidos suspendidos totales, presentan una eficiencia inferior a la esperada en la bibliografía. La remoción de NTK es superior, Coliformes fecales se encuentra dentro del rango, mientras que sólidos totales tiene un valor negativo. Tabla 6. Eficiencia lagunas facultativas 5 y 6. (García 1994, Metcalf 1995, Romero1999, Zambrano, 2016). Promedio

Promedio

Eficiencia

Eficiencia

So

S

La Sexta

bibliografía

2,07

1,07

48,39%

---

Demanda bioquímica de Oxígeno (mg/l)

4150,67

2445,33

41,09%

80-95%

Demanda química de Oxígeno (mg/l)

13833,33

8326,67

39,81%

80-90%

Fósforo total (mg/l)

173,03

77,87

55,00%

30%

Nitrógeno total Kjedahl (mg/l)

3540,00

4073,33

-15,07%

43,68%

Sólidos suspendidos totales (mg/l)

10030,67

2601,20

74,07%

63-75%

Sólidos totales (mg/l)

17887,67

12628,33

29,40%

60- 80%

6

37380,00

96,87%

Parámetro Aceites y grasas (mg/l)

Coliformes fecales (NMP/100ml)

1,193x10

90-99,99% * Las eficiencias obtenidas con los análisis de laboratorio para las lagunas 5 y 6 se compararon con las eficiencias de lagunas facultativas debido a las características que presentan: profundidad entre 1 y 2,5m y coloración verde. (Romero Rojas, 1999).

En las lagunas 5 y 6, los parámetros DBO, DQO y sólidos totales, presentan una eficiencia inferior a la esperada en la bibliografía. La remoción de fosforo total es superior, Coliformes fecales y solidos suspendidos totales se encuentran dentro del rango, mientras que NTK tiene un valor negativo.

8

2.6.Eficiencia total del sistema Para determinar la eficiencia total del sistema de tratamiento se aplicó la Ecuación 2 considerando como datos de entrada y salida, el efluente de los tanques florentinos y la descarga del sistema respectivamente. Tabla 7. Eficiencia total del Sistema de tratamiento Eficiencia

Promedio

Promedio

So

S

127,47

1,07

99,16%

Demanda bioquímica de Oxígeno (mg/l)

46239,33

2445,33

94,71%

Demanda química de Oxígeno (mg/l)

142163,33

8326,67

94,14%

Fósforo total (mg/l)

364,83

77,87

78,66%

Nitrógeno total Kjedahl (mg/l)

390,00

4073,33

-944,44%

Sólidos suspendidos totales (mg/l)

37111,00

2601,20

92,99%

Sólidos totales (mg/l)

73412,67

12628,33

82,80%

Coliformes fecales (NMP/100ml)

1,73x107

37380,00

99,78%

Parámetro Aceites y grasas (mg/l)

𝐄=

(𝐒𝟎 − 𝐒) × 𝟏𝟎𝟎 𝐒𝟎

Se obtuvo una eficiencia de remoción en aceites y grasas del 99,16%, DBO5 94,71%, DQO 94,14%, Fósforo total 78,66%, Sólidos suspendidos totales 92,99%, Sólidos totales 82,80%, Coliformes fecales 99,78%. En el caso del Nitrógeno total Kjedahl resultó un valor negativo -944,44% apreciando un fenómeno de nitrificación. Pese a los valores elevados de remoción la descarga no cumple con los parámetros establecidos en la normativa ambiental. 3. EJECUCIÓN DE ESTUDIOS DE PREFACTIBILIDAD 3.1. Bases de diseño 3.1.1. Determinación del caudal actual Para determinar el caudal de actual se analizaron estadísticamente los datos obtenidos en campo. De acuerdo a Romero Rojas, 1999 se aplica el siguiente método: 1. Se tabulan los datos en tres columnas. 2. En la primera columna se coloca el número de orden de cada dato (m), o número de posición dentro de la serie ascendente de los datos, comenzando con el 1. 3. En la segunda columna se ordenan los datos, en orden ascendente de magnitud. 4. En la columna 3 se calculan la frecuencia, probabilidad o porcentaje de ocurrencia del dato correspondiente, de acuerdo a la ecuación 3. 9

𝑓=

(𝑚 − 0,5)100 𝑛

Ecuación 3. Frecuencia de ocurrencia (Romero Rojas, 1999).

Donde: f= frecuencia de ocurrencia del dato correspondiente m= número de orden n= número de datos Tabla 8. Frecuencia de ocurrencia, caudales de ingreso a laguna facultativa Frecuencia m

Caudal m3/h

1

10,189

1,79

2

10,256

5,36

3

10,325

8,93

4

10,557

12,50

5

10,627

16,07

6

10,800

19,64

7

10,832

23,21

8

10,935

26,79

9

11,264

30,36

10

11,368

33,93

11

11,528

37,50

12

11,609

41,07

13

11,739

44,64

14

12,135

48,21

15

12,268

51,79

16

12,65

55,36

17

12,752

58,93

18

12,86

62,50

19

13,01

66,07

20

13,025

69,64

21

13,173

73,21

22

13,33

76,79

23

13,900

80,36

24

14,853

83,93

25

15,185

87,50

26

15,517

91,07

27

16,041

94,64

28

17,415

98,21

5. Sobre papel normal de probabilidad se grafica el valor del dato observado contra la frecuencia o probabilidad y se hace una regresión lineal de los datos.

10

Si los datos son ajustables a una recta, con buena correlación, la distribución es normal y se pueden aplicar los parámetros estadísticos de dicha distribución.

Figura 6. Gráfica de probabilidad de caudales sobre papel normal de probabilidad

En el presente caso, la distribución correlaciona mejor con una recta, sobre papel log normal de probabilidad, indicando que la distribución es log normal y que el promedio estadístico se corresponde mejor con el promedio geométrico de los datos. (Romero Rojas, 1999).

Figura 7. Gráfica de probabilidad de caudales sobre papel log normal de probabilidad

6. Se determina el promedio geométrico con la siguiente ecuación: 11

g=

(X1 ∗ X2 ∗ X3 ∗ X4 ∗ … ∗ Xn)1/𝑛

Ecuación 4. Promedio geométrico (Romero Rojas, 1999).

Donde: g= Promedio geométrico X1,…, Xn= Datos n= Número de datos (28)

g=

(10,189 ∗ 10,256 ∗ 10,325 ∗ 10,557 ∗ 10,627 ∗ 10,800 ∗ 10,832 ∗ 10,935 ∗ 11,264 ∗

11,368 ∗ 11,528 ∗ 11,609 ∗ 11,739 ∗ 12,135 ∗ 12,268 ∗ 12,65 ∗ 12,752 ∗ 12,86 ∗ 13,01 ∗ 13,025 ∗ 13,173 ∗ 13,33 ∗ 13,9 ∗ 14,853 ∗ 15,185 ∗ 15,517 ∗ 16,041 ∗ 17,415)1/28 g=

(3,8x1030 )1/28 g

=12,374 m3/h

Tabla 9. Caudal de ingreso laguna facultativa 1 Caudal (m3/h)

Caudal (m3/día)

Promedio geométrico

12,374

296,966

Mínimo

10,189

244,528

Máximo

17,415

417,951

3.1.2. Determinación del caudal de diseño Debido a que el sistema no cuenta con un ecualizador, el caudal de ingreso en cada etapa varía de acuerdo al proceso productivo. Según datos proporcionados por la empresa se trabaja por cumplimiento anual de metas incrementando su producción, en el último año, alrededor de 20000 ton/año correspondientes 2,28ton/hora. Tabla 10. Datos producción actual Día 1 Día 2 Día 3

Producción

ton/hora

435 ton en 11 horas

39,545

815 ton en 20 horas 644,8 ton en 17 horas Producción promedio

40,750 37,929 39,408

La producción actual es de 39,408 ton/hora que representa el 88% de la capacidad máxima instalada, a un ritmo de incremento de 2,28 ton/hora al año, se estima que la capacidad máxima instalada de la planta, que es de 45ton/hora, se alcanzará aproximadamente en 2,2 años aumentando el volumen de efluente. Bajo estas consideraciones se calculó el 12

caudal de diseño en base a la capacidad máxima instalada que la empresa proyecta alcanzar. Se relacionó el caudal actual de ingreso a la etapa facultativa (12,374 m3/h) y la producción actual (39,408 ton RFF/h) y se obtuvo 0,31 m3/ton RFF. Con esta relación y el incremento anual de producción, operando 24 horas al día a máxima capacidad se proyecta que para una producción futura de 45 ton/hora el caudal esperado será 14,13 m3/hora o 339,1 m3/día y este se consideró como caudal de diseño. Caudal actual de ingreso a etapa facultativa (m3/día) 296,96

(m3/h) 12,374

Caudal de diseño (m3/día) 339,1

Tabla 11. Caudal de diseño Producción actual (ton RFF/h)

Relación (m3/ton RFF)

39,408 Producción a máxima capacidad (ton RFF/h)

(m3/h) 14,13

0,31

45

3.2. Planteamiento de alternativas 3.2.1. Laguna facultativa Las lagunas facultativas se diseñan con base en la tasa de carga orgánica de DBO que reciben. El objetivo es diseñar lagunas con tiempos de retención altos y cargas orgánicas bajas, tales que permitan mantener condiciones aerobias en la parte superficial y condiciones anaerobias o anóxicas en la zona más baja de la laguna. (Crites & Tchobanoglous, 2000). En base al método de la carga superficial máxima se dimensionó una laguna facultativa necesaria para remover un 90% de carga orgánica. Tabla 12. Datos para diseño de laguna facultativa % Remoción de DBO5 % Remoción de Sólidos Suspendidos % Remoción de Coliformes fecales % Remoción de fósforo Carga superficial (kg DBO4/ha*día) Profundidad (m)

80-90 63-75

90-99.99

(Romero Rojas, 1999, pág. 1085) (Romero Rojas, 1999, pág. 1085)

(Romero Rojas, 1999, pág. 1085)

30

(Romero Rojas, 1999, pág. 1085)

200-400

(Rolim Mendonca, 2000, pág. 259)

1-2,5

(Romero Rojas, 1999, pág. 1143)

13

Tabla 12. Datos para diseño de laguna facultativa Relación largo: ancho Pendiente del talud

2:1 3:1

(Oakley, 2005, pág. 97)

2,5:1 3,5: 1

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 549)

5-30

(Romero Rojas, 1999, pág. 1143)

5293,67

Análisis de laboratorio

Tiempo de retención (días) DBO5 afluente (mg/L) Temperatura mínima del aire (°C)



INAMHI Estación meteorológica La

20,32

Concordia

Carga superficial máxima. Representa la máxima carga que puede aplicarse a una laguna facultativa antes de que se convierta en anaerobia. La carga superficial máxima recomendada por la OMS para climas tropicales 200-400 kg/ha*día. 𝝀𝑺𝒎á𝒙 = 250(1.058)𝑇−20 Ecuación 5. Carga orgánica superficial máxima (Rolim Mendonca, 2000).

Donde: 𝜆𝑆𝑚á𝑥 = Carga orgánica superficial (kg DBO5/ha.día) 𝑇= Temperatura mínima del aire (°C) 𝜆𝑆𝑚á𝑥 = 250(1.058)20.32−20 𝜆𝑆𝑚á𝑥 = 256,61 𝑘𝑔 

𝐷𝐵𝑂 ℎ𝑎 ∗ 𝑑í𝑎

Área superficial de la laguna facultativa Se recomiendo una relación de largo a ancho en lagunas facultativas de por los menos 2/1 y preferiblemente 3/1 para modelar flujo de tipo pistón. (Oakley, 2005, pág. 97). 𝐴=

10 ∗ 𝑆𝑂 ∗ 𝑄𝑚𝑒𝑑 𝜆𝑆𝑚á𝑥

Ecuación 6. Área superficial laguna facultativa (Rolim Mendonca, 2000).

Donde: A= área de la laguna facultativa (m2) 𝑆𝑂 = DBO5 del afluente (mg/L) Q= Caudal medio de ingreso (m3/día) 𝜆𝑆𝑚á𝑥 = Carga orgánica superficial (kg DBO5/ha.día).

𝐴=

10 ∗ 5293,67(mg/l) ∗ 339,1(m3/día) 256,61(kg DBO5/ha. día) 14

𝐴 = 69953,76 m2 =6,995ha L: W = 3:1 W=√

W=√

𝐴 3

69953,76 𝑚2 3

W= 152,7m L= 3 x 152,7 L= 458,1m 

Volumen 𝑑

𝑉 = 6 [LW+ (L-2sd)(W-2sd)+4(L-sd)(W-sd)] Ecuación 7. Volumen laguna facultativa (Crites & Tchobanoglous, 2000).

Donde: V= volumen de la laguna facultativa (m3) d= la profundidad de la laguna (m) L= largo de la laguna en la superficie (m) W= ancho de la laguna en la superficie (m) s = la relación horizontal/vertical del talud interior 2

𝑉 = 6 [(458,1*152,7)+ (458,1-2*3*2)(152,7-2*3*2)+4(458,1-3*2)(152,7-3*2)] 2

𝑉 = 6 [(69951, 87) + (446, 1) (140, 7) +4(452, 1) (146, 7)] 2

V= 6 [(69951, 87) + (62632,44) + (265292,28)] 𝑉 = 132670,14 m3 

Tiempo de retención hidráulica laguna facultativa 𝑇𝑅𝐻 =

𝑉 𝑄

Ecuación 8. Tiempo de retención hidráulica (Romero Rojas, 1999).

Donde: TRH= tiempo de retención hidráulica

15

Q= Caudal medio de ingreso (m3/día) V= volumen de la laguna (m3) TRH =

132723,25 (m3/día) 339,1(m3)

TRH = 391,4 días El tiempo de retención hidráulica es de 391,4 días valor que se encuentra fuera de rango de diseño especificado en la bibliografía por lo tanto esta tipo de laguna no aplica en este caso de estudio.

Figura 8. Área requerida para laguna facultativa

16

3.2.2. Lagunas facultativas aireadas Las lagunas facultativas aireadas o de mezcla parcial se utilizan generalmente para el tratamiento aguas residuales industriales con alta carga orgánica. Usan un equipo de aireación mecánica con un nivel de potencia apenas suficiente para crear la turbulencia requerida para la dispersión de oxígeno y permitir la sedimentación de sólidos. (Rolim Mendonca, 2000). Tiene la ventaja de mínima generación y manejo de lodos y requiere menor área (Crites & Tchobanoglous, 2000). Para este caso se dimensionaron dos lagunas facultativas aireadas en serie del mismo volumen, con una eficiencia de remoción del 85% cada una. Tabla 13. Datos para diseño de lagunas facultativas aireadas % Remoción de DBO5

80-90

(Romero Rojas, 1999, pág. 1085)

% Remoción de Sólidos

85-95

(Romero Rojas, 1999, pág. 1085)

90-99.99

(Romero Rojas, 1999, pág. 1085)

Suspendidos % Remoción de Coliformes fecales Profundidad (m) Relación largo: ancho

3-5

(Rolim Mendonca, 2000, pág. 258)

1:1 2:1

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 549)

Pendiente del talud

3:1

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 543)

Tiempo de retención (días)

7-20

(Romero Rojas, 1999, pág. 1140)

Constante de eliminación de DBO

0,8

(Romero Rojas, 1999, pág. 533)

a 20°C (días-1) α factor de corrección a la

0,6 - 0,9

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 542)

0,95-0,98

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 542)

20,32

INAMHI Estación meteorológica La

transferencia de oxígeno en el agua residual, valor usual 0,8 β factor de corrección por tensión superficial, valor usual 0,95 Temperatura mínima del aire (°C)

Concordia Temperatura máxima del aire (°C)

30,31

INAMHI Estación meteorológica La Concordia

17

LAGUNA AIREADA 1 

Tiempo de retención hidráulica laguna aireada TRH =

E k T (1 − E)

Ecuación 9. Tiempo de retención hidráulica (Romero Rojas, 1999).

Donde: TRH= tiempo de retención hidráulica 𝑘𝑇 = Constante de remoción de DBO a temperatura T (días-1) E= Eficiencia 85% a) Invierno 𝑘𝑇 = 𝐾20 (1,035)𝑇−20 𝑘𝑇 = 0,8 (1,035)20,32−20 𝑘𝑇 = 0,8088𝑑í𝑎−1 𝑇𝑅𝐻 = 𝑇𝑅𝐻 =

𝐸 𝑘𝑇 (1 − 𝐸)

0,85 0,8088 𝑑í𝑎−1 (1 − 0,85) 𝑇𝑅𝐻 = 7 𝑑í𝑎𝑠

b) Verano k T = K 20 (1,035)T−20 k T = 0,8 (1,035)30,31−20 k T = 1,1405día−1 TRH = TRH =

E k T (1 − E)

0,85 1,1405 𝑑í𝑎−1 (1 − 0,85)

TRH = 4,96 = 5 días Se asume el valor mayor por lo tanto el tiempo es 7 días. 

Volumen V = TRH ∗ Qmed Ecuación 10. Volumen lagunas facultativas aireadas (Crites & Tchobanoglous, 2000).

18

Donde: TRH= tiempo de residencia hidráulica (días) Q= caudal m3/día V = 7(días) ∗ 339,1(m3/día) V = 2373,7m3 

Dimensiones V=d/6[(LW)+ (L-2sd) (W-2sd) +4(L-sd) (W-sd)]

Donde: V= volumen de la laguna facultativa (m3) d= la profundidad de la laguna (m) L= largo de la laguna en la superficie (m) W= ancho de la laguna en la superficie (m) s = la relación horizontal/vertical del talud interior L= 2W 𝑑

𝑉 = 6 [(LW) + (L-2sd) (W-2sd) +4(L-sd) (W-sd)] 6 𝑑

𝑉 = [(2W2) + (2W-2*3*2) (W-2*3*2)+4(2W-2*3) (W-2*3)] 6 3

(2373,7) = [(2W2) + (2W-12) (W-12) +4(2W-6) (W-6)] 0 = 12W2-108W- 4459.4 W= 24,4m A= L*W L= 2W

A= 1189,74 m2

A= W*L 

L= 48,8m

Requerimiento de oxígeno en verano

a) Temperatura del agua en verano 𝑇𝑤 =

𝐴 ∗ 𝑓 ∗ 𝑇𝑎 + 𝑄𝑇𝑖 𝐴𝑓 + 𝑄

Ecuación 11. Temperatura de agua en verano (Crites & Tchobanoglous, 2000).

Donde: Tw= temperatura del agua residual (°C). Ta= temperatura del aire del mes más cálido. A= área superficial de laguna (m2) f= factor de proporcionalidad= 0,5 (m/d) 19

Q= caudal (m3/día) Ti= Temperatura del afluente (°C) 𝑇𝑤 =

1189,74(𝑚2) ∗ 0,5(m/d) ∗ 30,31(°𝐶) + 339,1(𝑚3/𝑑í𝑎) ∗ 34,1(°𝐶) 1189,74(𝑚2) ∗ 0,5(m/d) + 339,1(𝑚3/𝑑í𝑎) 𝑇𝑤 = 31,69°𝐶

A 31,69°C la concentración de saturación de oxígeno en la capa superior de la laguna es 7,19 mg/l. Apéndice E. (Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 1023) b) Carga orgánica 𝐶𝑂 =

𝑆0 ∗ 𝑄 1000

Ecuación 12. Carga orgánica (Crites & Tchobanoglous, 2000).

Donde: CO= carga orgánica kg DBO/día 𝑆0 = DBO5 del afluente (mg/L) 𝑄= caudal (m3/día) 5293,67(mg/l) ∗ 339,1(m3/día) 1000

CO =

CO = 1795,08 kgDBO5 /día c) Demanda de oxígeno TRTO = 1,5 (kg 𝑂2 /kgDBO5 ) ∗ CO Ecuación 13. Demanda de oxígeno TRTO (Crites & Tchobanoglous, 2000).

Donde: TRTO= tasa real de transferencia de oxígeno requerido (kg/hora). CO= carga orgánica kg DBO/día TRTO = 1,5 (kg 𝑂2 /kgDBO5 ) ∗ 1795,08 kg DBO/día TRTO = 2692,63kg 𝑂2 /𝑑í𝑎 d) Transferencia de oxígeno TETO =

TRTO (βCsTH − CL ) [ ] 1,025Tw −20 (α) C s20

Ecuación 14. Transferencia de oxígeno (Crites & Tchobanoglous, 2000).

20

Donde: TETO= Tasa estándar de transferencia de oxígeno en la capa superior a 20°C y con una concentración de oxígeno disuelto igual a cero (kg/Hora). TRTO= tasa real de transferencia de oxígeno requerido (kg/Hora). β= factor de corrección por tensión superficial y salinidad CsTH= Concentración de saturación de oxígeno disuelto en agua limpia a la temperatura T y una altitud H (mg/L). CL= Concentración de oxígeno disuelto a las condiciones de operación (generalmente 2mg/L). Cs20= Concentración de saturación de oxígeno disuelto en agua limpia a 20 °C y 1 atmósfera. (mg/L). Tw= temperatura del agua residual (°C). α= factor de corrección a la trasferencia de oxígeno en el agua residual

TETO =

2692,6363kg 𝑂2 /𝑑í𝑎 (0,95 ∗ 7,19 − 2) [ ] 1,02531,54−20 (0,8) 0,908 TETO = 474,01 kgO2 /día



Potencia requerida

a) Por aireación 𝑃𝐴 =

𝑇𝐸𝑇𝑂 𝐴𝑒 ∗ 𝑡

Ecuación 15. Potencia requerida por aireación (Romero Rojas, 1999).

Donde: 𝑃𝐴 = Potencia requerida por aireación (kW) TETO= Tasa estándar de transferencia de oxígeno en la capa superior a 20°C y con una concentración de oxígeno disuelto igual a cero (kg/Hora). (m3/día). Ae= Aporte efectivo de oxígeno el proveedor recomienda usar 2 kg O2 /kWh consumido. t = tiempo de aireación: 12 horas/día PA =

474,01kgO2 /día 2 kg de O2 /kW hora ∗ 12(horas/día) PA = 19,75 kW PA = 26,48 Hp 21

b) Por mezcla 𝑃𝑀 = 𝑟𝑄 ∗ 𝑇𝑅𝐻 ∗ 10−3 Ecuación 16. Potencia requerida por mezcla (Romero Rojas, 1999).

Donde: 𝑃𝑀 = Potencia requerida por mezcla (kW) r= requerimiento de energía para mezcla parcial = 2kW/m3 𝑄= Caudal (m3/día) TRH= tiempo de residencia hidráulica (días) 𝑃𝑀 = 2 (kw/m3) ∗ 339,1(m3/día) ∗ 7(días) ∗ 10−3 𝑃𝑀 = 4,75𝑘𝑊 𝑃𝑀 = 6,45 𝐻𝑝 Se selecciona el mayor valor obtenido por lo tanto la potencia de diseño es 26,48 Hp. Tabla 14. Dimensiones calculadas laguna aireada 1 Volumen (m3)

2373,7

Área (m2)

1189,74

Largo (m)

48,8

Ancho(m)

24,4

Profundidad (m)

3

Talud

2:1

TRH (días)

7

Potencia requerida

26,48 Hp

DBO5 afluente (mg/L)

5293,67

DBO5 esperado (mg/L)

794,05

LAGUNA AIREADA 2 

Tiempo de retención hidráulica

a) Invierno 𝑘𝑇 = 𝐾20 (1,035)𝑇−20 𝑘𝑇 = 0,8 (1,035)20,32−20 𝑘𝑇 = 0,8088día−1 𝑇𝑅𝐻 =

𝐸 𝑘𝑇 (1 − 𝐸) 22

TRH =

0,85 0,8088día−1 (1 − 0,85) TRH = 7 𝑑í𝑎𝑠

b) Verano 𝑘𝑇 = 𝐾20 (1,035)𝑇−20 𝑘𝑇 = 0,8 (1,035)30,31−20 𝑘𝑇 = 1,1405𝑑í𝑎−1 TRH = TRH =

E k T (1 − E)

0,85 1,1405día−1 (1 − 0,85)

TRH = 4,96 = 5 días Se asume el tiempo de 7 días. 

Volumen 𝑉 = 𝑇𝑅𝐻 ∗ 𝑄 𝑉 = 7(días) ∗ 339,1(m3/día) 𝑉 = 2373,7m3



Dimensiones 𝑑

𝑉 = 6 [(LW) + (L-2sd) (W-2sd) +4(L-sd) (W-sd)] L=2W 6 𝑑

𝑉 = [(2W2) + (2W-2*3*2) (W-2*3*2)+4(2W-2*3) (W-2*3)] 6 3

(2373,7) = [(2W2) + (2W-12) (W-12) +4(2W-6) (W-6)] 0 = 12W2-108W- 4459.4 W= 24,4m L= 2W

L= 48,8m A= 1189,74 m2

A= W*L 

Requerimiento de oxígeno en verano

a) Temperatura del agua en verano 𝑇𝑖= 31,69°C (efluente de laguna 1) Tw =

A ∗ f ∗ Ta + QTi Af + Q

23

Tw =

1189,74(m2) ∗ 0,5 ∗ 30,31(°C) + 339,1(m3/día) ∗ 31,69(°C) 1189,74(m2) ∗ 0,5 + 339,1(m3/día) Tw = 30,81°C

A 30,81°C la concentración de saturación de oxígeno en la capa superior de la laguna es 7,31 mg/l. Apéndice E (Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 1023). b) Carga orgánica S0 ∗ Q 1000 794,05(mg/l) ∗ 339,1(m3/día) CO = 1000 CO =

CO = 269,26 kgDBO5 /día c) Demanda de oxígeno TRTO = 1,5(kg 𝑂2 /kgDBO5 ) ∗ CO TRTO = 1,5 (kg 𝑂2 /kgDBO5 ) ∗ 269,26kgDBO5 /día TRTO = 403,89 kg 𝑂2 /𝑑í𝑎 d) Transferencia de oxígeno TETO =

TRTO (βCsTH − CL ) [ ] 1,025Tw −20 (α) C s20

TETO =

403,89 (0,95 ∗ 7,19 − 2) [ ] 1,02530,81−20 (0,8) 0,908 TETO = 70,99 kgO2 /día



Potencia Requerida

a) Por aireación TETO 2 ∗ 12 70,99 99 kgO2 /día PA = 2 kg de O2 /kW hora ∗ 12(horas/día) PA =

PA = 2,96kW = 4Hp b) Por mezcla 𝑃𝑀 = 2 ∗ 𝑄 ∗ 𝑇𝑅𝐻 ∗ 10−3 𝑃𝑀 = 2 ∗ 339,1(m3/día) ∗ 7(días) ∗ 10−3 𝑃𝑀 = 4,75𝑘𝑊 = 6,45Hp Se selecciona el mayor valor obtenido por lo tanto la potencia de diseño es 6,45 Hp

24

Tabla 15. Dimensiones calculadas laguna aireada 2. Volumen (m3)

2373,7

Área (m2)

1189,74

Largo (m)

48,8

Ancho(m)

24,4

Profundidad (m)

3

Talud

2:1

TRH (días)

7

Potencia requerida

6,45 Hp

DBO5 afluente (mg/L)

794,05

DBO5 esperado (mg/L)

119,11

Según Crites & Tchobanoglous, 2000, el efluente de lagunas aireadas de mezcla parcial requiere un tratamiento terciario que permita remover los sólidos en suspensión. Con este antecedente y en vista de que el efluente esperado no cumpliría los requerimientos para la descarga a un cuerpo de agua dulce establecidos por la normativa ambiental, se debe complementar el sistema. Se propone un humedal de flujo subsuperficial ya que presenta altas eficiencias (sobre el 90% de DBO, sólidos y coliformes fecales) y requieren menor área, carecen de problemas de olores, mosquitos y no es necesario cosechar las plantas (Romero Rojas, 1999). Tabla 16. Diseño humedal de flujo subsuperficial DBO5 afluente (mg/L)

119,11

Cálculo lagunas aireadas

DBO5 esperada (mg/L)

100

Límite máximo de descarga

3-4 días

(Romero Rojas, 1999, pág. 899)

Profundidad (m)

0,45- 0,75

(Romero Rojas, 1999, pág. 899)

Relación largo: ancho

2:1 a 4:1

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 590)

Pendiente (z)

0– 0,5%

(Crites & Tchobanoglous, 2000, pág. 599)

K20

0,8

(Romero Rojas, 1999, pág. 533)

Porosidad Grava media (η)

0,4

(Romero Rojas, 1999, pág. 899)

10000

(Romero Rojas, 1999, pág. 899)

Tiempo de retención

Conductividad hidráulica (m/día)



Tiempo de residencia hidráulica 𝑇𝑅𝐻 =

S −ln(S ) 0

KT

Ecuación 17. Tiempo de retención hidráulica humedal

25

Donde: TRH = Tiempo de Retención Hidráulica (días) S = DBO5 del efluente (mg/L) S0= DBO5 del afluente (mg/L) KT= Constante de remoción de DBO a temperatura T (días-1) k T = K 20 (1,035)T−20 k T = 0,8 (1,035)20,32−20 k T = 0,8088día−1 TRH =

S −ln(S ) 0

KT

100mg/l ) 119,11mg/l 0,8088 día−1

−ln( TRH =

TRH = 0,22 días El tiempo de retención no está dentro del rango de diseño recomendado por la bibliografía debido a que la eficiencia de remoción necesaria en este caso es 16.04% y los rangos de diseño se han establecido para una eficiencia superior al 90%. 

Área superficial requerida 𝐴𝑆 =

𝑄 ∗ 𝑇𝑅𝐻 𝜂∗𝑑

Ecuación 18. Área superficial requerida

Donde: 𝐴𝑆 = Área superficial requerida (m2) Q= Caudal m3/día TRH = Tiempo de Retención Hidráulica (días) 𝜂= porosidad del medio grava media 𝜂=0,4 d= profundidad, se estimó 0,7m que se encuentra dentro del rango de diseño 𝐴𝑆 =

339,1(m3/día)(∗ 0,22días) 0,4 ∗ 0,7𝑚 𝐴𝑆 = 266,44𝑚2



Área de la sección transversal 𝐴𝑡 =

𝑄 𝐶𝐻 ∗ 0,10 ∗ 𝑧

Ecuación 19. Área de la sección transversal 26

Donde: 𝐴𝑡 = Área de la sección transversal (m2) Q = Caudal (m3/d) 𝐶𝐻 = Conductividad hidráulica (m/d) (Se multiplica por un factor de seguridad, generalmente 0,10) z= pendiente 𝐴𝑡 =

339,1(m3/d) 10000(m/d) ∗ 0,10 ∗ 0,03 𝐴𝑡 = 11,30𝑚2



Dimensiones 𝐴𝑡 𝑑

𝑊=

Ecuación 20. Dimensiones

Donde: W= Ancho del humedal (m) 𝐴𝑡 = Área de la sección transversal (m2) d= Profundidad (m) W=

11,30(m2) 0,7(m)

W = 16,14m L=

AS W

Ecuación 21. Largo del humedal

Donde: L= Largo del humedal (m) 𝐴𝑆 = Área superficial requerida (m2) W= Ancho del humedal (m) L=

266,44(m2) 16,14(m)

L = 16,5 Relación largo/ancho

L 16,5 = = 1,02 W 16,14

Para los SFSS debida a que el flujo pistón debe ocurrir en el sustrato grandes relaciones L/W no son recomendados, relaciones 1:1, 2:1, 3:1 son generalmente aceptables, siempre y cuando exista una buena configuración del sustrato usado y que no se exceda la capacidad hidráulica. (Vinueza Estévez, 2014). 27

Tabla 17. Humedal de flujo subsuperficial Área (m2)

366,44

Largo (m)

16,5

Ancho(m)

16,14

Profundidad (m)

0,7

Pendiente

0,03

TRH (días)

0,22

Sustrato

Grava media

Vegetación

Pasto alemán (echinocloa polistacha)

DBO5 esperado (mg/L)

100

Eficiencia de remoción

16.04%

Figura 9. Propuesta de lagunas facultativas aireadas

28

3.3. Conclusión En primer lugar se dimensionó una laguna facultativa con el 90% de eficiencia y una carga superficial calculada de 256,61 kgDBO5/ha*día, pero el tiempo de retención hidráulica supera el rango recomendado por la bibliografía, lo que evidencia que este tipo de unidades no son aplicables para tratar este efluente. Por lo tanto se descarta esta opción y se propone implementar dos lagunas facultativas aireadas en serie con una eficiencia del 85% cada una y un humedal de flujo subsuperficial complementario a este tratamiento. 4. PRESUPUESTO 4.1. Presupuesto de construcción El análisis de precios unitarios para la elaboración del presupuesto se realizó con software libre (Quercustof). Cada rubro ha sido analizado en forma particular, considerando las necesidades de equipos y mano de obra así como el porcentaje correspondiente a costos de indirectos, tomando como referencia las bases de precios actualizadas para enero de 2016 de la Cámara de la Construcción de Quito. A continuación se incluye el desglose del porcentaje considerado para los costos indirectos de los rubros del presupuesto igual al 15% del costo total directo. El análisis de precios unitarios para el presupuesto de construcción se detalla en el anexo 4. Tabla 18. Componentes costos indirectos (Cámara de la Construcción de Quito). COMPONENTE Utilidad

PORCENTAJE 6

Imprevistos

1

Gastos Administrativos

1

Dirección de Obra Vehículos

3 1

Garantías

1

Seguros

1

Costos Financieros

0.5

Prevención de accidentes

0.5

Total

15

29

Tabla 19. Presupuesto de construcción RUBRO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

DETALLE

UNIDAD CANTIDAD

Replanteo y Nivelación para estructuras Excavación manual sin clasificar Excavación sin clasificar a máquina 0.90 gramos por centímetro cúbico

Propiedades mecánicas:

Según la Norma ASTM D638, Tipo IV:

a)

Resistencia a la rotura > 25 N/mm

b)

Resistencia de trabajo > 16 N/mm

c)

Elongación a la rotura: 700 %

d)

Elongación de trabajo < 15

Resistencia al punzonamiento

> 200 Newtons, Norma FTMS 101, método 2065

Contenido de carbón negro:

2-3%, Norma ASTM D 1603

Estabilidad dimensional:

2%, Norma ASTM D 1204

Resistencia al ozono:

Sin fracturas, Norma ASTM D 1149.

Absorción de agua:

< 0.2 %, Norma ASTM D 570.



Madera para entibaciones

No se permitirá en ningún caso madera sin descortezar. Se emplearán maderas de eucalipto sanas con exclusión de alteraciones por pudrición aunque serán admisibles alteraciones de color, como el azulado en las coníferas. Deben estar exentas de fracturas por compresión.

33



Tubería de PVC

La tubería a emplearse deberá cumplir lo establecido en la NTE INEN 1374 (2009): Tubería plástica. Tubería de PVC rígido para usos sanitarios en sistemas a gravedad. Requisitos: Diámetro nominal: 200 mm Espesor mínimo de pared: 3,9 mm Resistencia al impacto: Altura de caída 1000±5 mm 5.3.Equipo Dos TORNADO® aireadores por aspiración de mezcla horizontal que se fabrican por RWL Water de Minneapolis, Minnesota, USA. Un (1) aireador será de 7.5 caballos de fuerza (HP), otro aireador de 30HP y estarán compuestos por un motor eléctrico acoplado elásticamente a un eje giratorio sólido. Una hélice se colocará en el extremo inferior del eje. El eje se apoya en la parte superior e inferior por dos rodamientos de rodillos cónicos sellados. Un tubo de aspiración estacionario se facilitará para que permita el paso de aire entre el tubo de aspiración y el eje sólido de manera que el aire atmosférico se puede transferir a través de la unidad y en las aguas residuales. La rotación de la hélice creará una zona de baja presión en su centro, de este modo el aire entra a través orificio superior, a través del tubo de aspiración y llevado a las aguas residuales. Estos contarán con los siguientes componentes: - Eje (flecha) del aireador. A. Un diámetro mínimo de una pulgada (25,4 mm), de una sola pieza sólida, se utilizará en el eje de acero inoxidable 304. El eje del aireador deberá ser al menos 48 pulgadas (1219 mm) de largo, colocando así el motor bajo condiciones de funcionamiento normales al menos 10 pulgadas (254 mm) por encima de la superficie del líquido, para la prevención de que el motor sea salpicado y la colocación de la punta de las hélice de la propela 10 pulgadas (254 mm) mínimo, por debajo de la superficie del agua para evitar la congelación en caso de fallo de alimentación, para evitar que los escombros flotantes de dañen el equipo y evitar la formación de vórtices. Ejes huecos de paredes delgadas no son aceptables. B. El eje será de mecanizado de precisión con subprocesos y ranuras en el extremo de la hélice y en el extremo del motor. Eje acabado no podrá ser superior a 0,008 pulgadas (0,2 mm) a lo largo de toda su longitud para asegurar la rectitud y el funcionamiento libre de 34

vibraciones. Equilibrar el eje para reducir la vibración no es una medida aceptable de la rectitud del eje. - Rodamientos del eje (flecha) A. Dos rodamientos de rodillos cónicos se utilizan para alinear el eje y asumir todas las cargas de empuje de la hélice. Estos rodamientos deberán soportar el árbol cerca de la parte superior e inferior para una máxima estabilidad. El rodamiento tendrá una vida de diseño (L10) que será de al menos 100.000 horas según lo documentado por un ingeniero profesional registrado independiente. Esta documentación deberá ser suministrada con los envíos de equipos. En ningún caso, la carga de empuje generada por la hélice se transferirá al acoplamiento del eje del eje / motor aireador o cojinetes del motor. Tipo de la manga, de tipo cojinete de bolas o cojinetes lubricados de aguas residuales no son aceptables. Ejes no compatibles o en voladizo no son aceptables. B. Todos los rodamientos del eje aireador desarrollarán su actividad en un entorno lubricado con grasa, y ser sellados para protegerlos contra salpicaduras, inmersión y las aguas residuales. Las conexiones de engrase se utilizarán para permitir la adición de grasa a cada cojinete. Todos los puntos de engrase aireador estarán situados por encima de la superficie del líquido. C. Un tubo de soporte de cojinetes de acero inoxidable 304 que se apoyará firmemente en los rodamientos y protegerá la rotación del eje sólido. D. Sellar módulos, que contiene sellos del cojinete, se encuentra en los extremos del tubo de soporte de cojinete para la protección de los rodamientos del medio ambiente. Los módulos de sellado deberán ser desmontables por lo que todos los rodamientos pueden ser inspeccionados fácilmente y para facilitar el reemplazo del sello. E. Cono de protección contra salpicaduras hecha de acero inoxidable 304 para proteger el módulo de sellado en el extremo inferior del tubo de soporte de apoyo contra el material extraño y aguas residuales. -

Tubo de aspiración

Un agujero del tubo de aspiración estacionario y de entrada de aire se utiliza para minimizar la resistencia aerodinámica y la interferencia. El tubo de aspiración deberá estar hecho de acero inoxidable y se forma de tal manera para maximizar el flujo de aire. Cada orificio de entrada debe ser de tamaño suficiente para dar flujo de aire máxima y mínima resistencia. No se utilizarán rotativas ejes huecos o entradas de aire en rotación. El paso de aire proporcionado dentro del aireador será de al menos 4,2 pulgadas cuadradas 35

(2,710 mm2) en el área de la sección transversal a lo largo de su longitud para minimizar la resistencia. -

Propela

Un molde de acero inoxidable, resistente al ensuciamiento, de alta eficiencia, bajo vórtex, la hélice cubo hueco se utiliza para minimizar la resistencia aerodinámica y la interferencia. La hélice deberá estar hecha de acero inoxidable y deberá incluir una clave, o spline, para evitar que la hélice se afloje independientemente de la dirección de rotación del eje. La hélice Podrá realizarse el mantenimiento sin necesidad de herramientas especiales. La salida de flujo de aire será de al menos 5,95 pulgadas cuadradas (3839 mm2) para maximizar la transferencia de oxígeno. -

Acoplamiento aireador-motor

Un acoplamiento flexible se utilizará entre el eje del motor y aireador para compensar la desalineación paralela y / o angular entre los componentes giratorios del aireador y el motor eléctrico. El acoplamiento será brida y tipo manga, fabricado por Woods, Lovejoy, o un equivalente de marca. -

Montaje del motor

Cada dispositivo de aireación se proporciona con un motor de acero inoxidable de montaje que incorpora dos clavijas que encajan en las cunas de montaje que permiten el aireador para girar fácilmente desde casi vertical a casi horizontal. Para aireadores más pequeños de 50 HP se proveerá una ranura semicircular en la base de montaje permite que el aireador para ser asegurado en varios ángulos. El montaje del motor deberá ser de tal diseño para permitir la eliminación del motor o la sección aireador para el servicio sin necesidad de desmontar todo el aireador del sistema de montaje. La base de montaje debe ser indexado para mostrar el ángulo de operación. -

Motor del aireador

Todos los motores suministrados deberán cumplir con EPACT 92 normas y todas las disposiciones aplicables de las normas de la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA). Cada motor deberá ser Premium Efficiency TEFC (totalmente cerrado, enfriado por ventilador), IP 55, NEMA Diseño B con factor de servicio de 1,15 o mayor (factor de servicio de 1.0 para 50 Hz) y aislamiento. No se deben usar accesorios especiales, placas de cara, o con motores especiales de diseño. Cargas axiales no podrá ser objeto de los cojinetes del motor. Todos los motores funcionan a 230/460 voltios, 60 Hertz, 3 fases, 1800 RPM.

36

5.4.Vertedero 

El vertedero triangular consiste en un corte en forma de “V” efectuado en una plancha metálica fina (acero) la bisectriz del angulo dec orte debe ser vertical y equidistante a los lados del canal de aproximación.



La plancha que se utilice para hacer el vertedero, debe ser plana, de acabado liso y uniforme, principalmente en la cara que queda aguas arriba del curso de agua.



La superficie metálica que constituye la cresta la cresta del vertedero y los costados laterales del corte aguas arriba, deben quedar perpendiculares a la dirección del flujo dde agua, poseer un espesro entre 1 y 2 mm y estar libre de rebabas, rayaduras hecha durante la fabricacion, o tener señaes de lija. Aguas abajo debe hacerse un corte no menor a 45° cuando el espesor de la plancha es superior a la prevista para la cresta del vertedero.



El metal de que está formada la solera debe ser resistente a la erosión y a la corrosión. 6. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO

6.1.Operación Se deben observar y controlar los siguientes aspectos: 

Registro del caudal

Se debe llevar un registro de los caudales, mediante el vertedero triangular, localizado en el pozo de registro al ingreso y salida de las lagunas aplicando la siguiente ecuación: Q=

1,427 * H2,5

Ecuación 22. Medición de caudal con vertedero triangular 90° (Rolim Mendonca, 2000).

Donde: Q= caudal (l/s) H= altura de la lámina del agua (m) 

Control de la calidad del efluente

Para controlar que el sistema de tratamiento opere apropiadamente se deben monitorear los siguientes parámetros:  Demanda bioquímica de oxígeno (5 días, 200C) (DBO5).  Demanda química de oxígeno (DQO).  Sólidos en suspensión (SS)  Sólidos totales (ST). 37

 pH.  Nitrógeno total (NTK).  Fósforo total (P).  Coliformes fecales (C.F.).  Temperatura  Oxígeno disuelto Para un adecuado funcionamiento es necesario que las lagunas cumplan con los siguientes parámetros:  Concentración de oxígeno en el agua ≥ 2mg/L  pH en torno de 7,5.  Espesor del manto de lodos < 1m  Se espera una eficiencia del 85% en la remoción de la DBO5. 

Análisis de laboratorio

Para controlar el funcionamiento es necesario realizar el muestreo y análisis del agua al ingreso y salida de cada unidad del sistema (Ver Protocolo de muestreo Anexo 1.), teniendo en cuenta las siguientes consideraciones: Tabla 22. Frecuencia de monitoreo recomendada (Romero Rojas, 1999). Frecuencia de monitoreo recomendada Parámetro Afluente/Laguna Efluente 3 Caudal medio (m /h), Temperatura °C, Diario Diario Oxígeno Disuelto, Color, olor, natas, flotantes, vegetación Observaciones básicas en los diques, aceite y grasa cualitativas diarias Conductividad Semanal Semanal Sólidos en suspensión, DQO, DBO5, , Mensual Mensual Coliformes fecales NOTA: el análisis diario, semanal y mensual puede realizarse en el laboratorio de la empresa, pero semestralmente debe realizarse en un laboratorio acreditado como lo indica la normativa ambiental. 6.2.Mantenimiento 

Caja de registro

 Se realizará la limpieza continua de las cajas de registro, controlar que no tenga material sedimentado, espumas, ni residuos que obstruyan el normal flujo de caudales.  Se debe retirar la arena acumulada en el fondo por lo menos una vez cada 10 días. 38

Para esta actividad se requiere 1 empleado en un solo turno. 

Lagunas

 Se realizará la limpieza semanal de las tuberías que conducen el agua del afluente a las lagunas.  Limpieza semanal de los orificios de recolección del afluente.  Limpieza de material flotante y/o espuma.  Medición de la altura del manto de lodo semestralmente, cuando esta altura sea 1m se procederá a drenar. La disminución de la profundidad de las lagunas es de aproximadamente 30 cm cada 25 a 30 años. (Rolim Mendonca, 2000). Para realizar las actividades mencionadas se requieren de 1 trabajador en un turno normal. 

Aireadores

La operación efectiva de un equipo de aireación puede minimizar el consumo de energía y maximizar el rendimiento por lo que se deben seguir las recomendaciones del proveedor. 6.3.Equipos, maquinaria y herramientas Se recomiendan el uso de los siguientes equipos y maquinarias considerando que pueden variar con el tiempo. 

Generador de emergencia 30 kW/h



Escalera flexible aproximadamente 4 m de longitud. (La empresa dispone de este material).



Bomba de succión portátil, agua-lodo. (La empresa dispone de este material).

39

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1.Conclusiones 

El sistema de tratamiento de aguas residuales de la extractora de aceite de palma LA SEXTA S.A. está conformado por seis lagunas en serie: la primera cumple la función de enfriamiento, desaceitado y acidogénesis, una laguna anaerobia, dos facultativas y dos finales que para el presente estudio se las consideró facultativas debido a su profundidad, ya que la empresa no cuenta con estudios técnicos o memorias de cálculo que proporcionen más información. El efluente final es transportado mediante tanqueros a una plantación de palma aceitera cercana sin embargo este método no es suficiente para disponer todo el efluente tratado por lo que se descarga al río Sábalo.



La descarga del sistema de tratamiento cumple con los parámetros potencial hidrógeno (pH) y aceites y grasas durante los tres días de medición, cumple con coliformes fecales los dos primeros días en los que se presentaron lluvias en la noche. Incumple los parámetros: DBO5, DQO, Fósforo total, Nitrógeno total Kjedahl, Sólidos suspendidos determinados y Sólidos totales durante los tres días de medición.



El sistema de tratamiento de aguas residuales de la extractora “La Sexta S.A.”, presenta las siguientes eficiencias de remoción de contaminantes: aceites y grasas del 99,16%, DBO5 94,71%, DQO 94,14%, Fósforo total 78,66%, Sólidos suspendidos totales 92,99%, Sólidos totales 82,80%, Coliformes fecales 99,78% y para el Nitrógeno total Kjedahl se obtuvo un valor negativo de -944,44%.



Las eficiencias de remoción de contaminantes de la laguna anaerobia se encuentra dentro del rango de eficiencias establecido en la bibliografía. Mientras que la eficiencia de la laguna de desaceitado está por debajo del rango de fuentes bibliográficas.



La eficiencia de remoción de contaminantes de las lagunas facultativas se encuentra por debajo del rango establecido en fuentes bibliográficas debido a que reciben alta carga orgánica superficial en un área menor a la requerida para este tipo de unidades de tratamiento.



Se dimensionó una laguna facultativa con el 90% de eficiencia y una carga superficial calculada de 256,61 kgDBO5/ha*día, pero el tiempo de retención hidráulica supera el rango de diseño, lo que evidencia que estas unidades no son

40

aplicables para tratar este tipo de efluentes. Por lo tanto se descarta esta opción y se propone implementar dos lagunas facultativas aireadas en serie, con una eficiencia del 85% cada una, ya que pueden recibir mayor carga orgánica con mínima generación y manejo de lodos pero requiere menor área, sin embargo implican mayor costo de operación y mantenimiento. 

Las lagunas facultativas aireadas se complementan con una unidad adicional que permita cumplir los parámetros establecidos en la normativa ambiental, para este caso se dimensionó un humedal de flujo subsuperficial.

7.2. Recomendaciones 

Si la empresa amplía su capacidad productiva sobre las 45 ton/h se recomienda optar por tratamientos biológicos más compactos que soporten alta carga orgánica y permitan recuperar energía.



Analizar a fondo el fenómeno de nitrificación que se presenta en el sistema y en general en los sistemas de tratamiento de aguas residuales de este sector productivo.

41

8. BIBLIOGRAFÍA 1. Bonomie, M., & Reyes, M. (2012). Estrategia ambiental en el manejo de efluentes en la extracción de aceite de plama. TELOS. Revista de Estudios Interdisciplinarios en Ciencias Sociales, 14, 323-332. 2. Brugés Nivia, C., García Núñez, J. A., Dueñas, J., Zagala, G., & Guevara, M. L. (2000). Evaluación económica de sistemas de tratamiento para una planta extractora de aceite de palma. (FEDEPALMA, Ed.) PALMAS, 21(Especial). 3. Centro de investigación de la palma CENIPALMA. (1995). Manejo de efluentes de las plantas extractoras de aceite de palma - proceso de la más avanzada tecnología. 4. Centro de Investigación de la Palma CENIPALMA. (1993). Estado actual del manejo de efluentes en Colombia. Bogotá, Colombia. 5. Centro de investigación de la Palma CENIPALMA. (2011). Estudio de los efluentes líquidos de las plantas de beneficio, orientado al cumplimiento de normas ambientales. Bogotá Colombia. 6. Crites, R., & Tchobanoglous, G. (2000). Sistema de manejo de aguas residuales para núcleos pequeños y descentralizados. Santafé de Bogotá: McGraw-Hill Interamericana,S.A. 7. Distrito Metropolitano de Quito. ( 1998). Manual para muestreo de agua y sedimentos. Quito. 8. Fernandez , A., Rodriguez , A., García Letón, P., Rosal García, R., Dorado Valiño, M., Villar Fernandez, S., & Sanz García, J. (2006). Tratamientos avanzados de aguas residuales industriales. Madrid: Elecé Industria Gráfica. 9. García Nuñez, J. A. (marzo de 1996). Manejo de Efluentes de Plantas Extractoras. Boletín Técnico No. 10. Santafé de Bogotá, Colombia. 10. García Nuñez, J. A., & Garrido Aljure, J. (1994). Evaluación de lagunas de estabilizacion. Planta extractora Moterrey. Palmas, 15(2). 11. INAMHI. (2004 a 2012). Anuario metereológico . Quito. 12. INEN. (2013). NTE INEN 2169:2013. Agua. Calidad del agua. Muestreo. Manejo y conservación de muestras. Quito. 13. INEN. (2013). NTE INEN 2176:2013. Agua. Calidad del agua. Muestreo. Técnicas de muestreo. Quito. 14. Metcalf & Eddy INC. (1995). Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización (Tercera ed., Vol. 1). Barcelona, España: McGraw-Hill. 42

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43

9.

PLANOS Perfil

PERFIL

3,00

48,80

3,00

3,00 48,80

NIVEL DE AGUA

NIVEL DE AGUA

2 1 45,80

45,80

CAJA 4 CAJA 7

Aireador laguna 1 (30HP) CAJA 2

CAJA 5

CAJA 3

CAJA 6

11,65

Aireador laguna 2 (7.5HP)

0,80

6,65

0,80

5,83 0,80

CAJA 1

6,65

0,80

4,60

PLANTA

5,83

4,60

0,80

CAJA 8

3,00 2,00

45,80

1,75 3,00

2,17

45,80

1,75 3,00

Escala:

DETALLE CAJAS 1, 2 y 3

DETALLE CAJAS 4, 5, 6, 7 y 8

1,50

0,60 0,10

0,70 Ø200mm PVC

0,30

0,10 0,15 0,20

1,05 0,10

0,10

0,35

0,10

0,25

0,60

Ø200mm PVC

0,30

0,60 0,10

0,10

0,10

Vertedero

Vertedero

0,10 0,15

0,60

0,60 0,10

0,20

0,60 0,10

0,60 0,10

Ø200mm PVC

Vertedero

Vertedero

Ø200mm PVC

0,35

0,10

0,10

1,50

0,60 0,10

0,10

0,10 0,10

0,60

0,60 0,10

0,10

0,10

0,10 0,10

0,10

0,20 0,35 0,05 0,10

Ø200mm PVC

0,30

ENTRADA

ENTRADA

Ø200mm PVC

0,10 0,10

0,65

0,40

0,40

0,20 0,35 0,05

0,10 0,10

Ø200mm PVC SALIDA

0,60 0,10

Ø200mm PVC SALIDA

Escala:

10. ANEXOS Anexo 1. Protocolo de muestreo Anexo 2. Resultados de laboratorio Anexo 3. Comparación con la normativa ambiental Anexo 4. Análisis de precios unitario Anexo 5. Fotográfico

46

Anexo 1. Protocolo de muestreo, transporte y conservación de muestras 1. Objetivo Tomar muestras representativas de cada una de las etapas del sistema de tratamiento de aguas residuales de la extractora de aceite de palma LA SEXTA S.A para su posterior caracterización y análisis de resultados. 2. Metodología 2.1. Determinación de puntos de muestreo Se realizó en la primera visita de campo a la extractora el 10 de septiembre del 2015, identificando los siguientes puntos de muestreo:

Figura 1. Puntos de muestreo

Tabla 1. Coordenadas de puntos de muestreo Unidad del sistema

Punto

Código

Efluente florentinos

Punto 1

EF 01

Efluente Laguna 1

Punto 2

EL 01

Efluente Laguna 2

Punto 3

EL 02

Efluente Laguna 4

Punto 4

EL 04

Efluente Laguna 6

Punto 5

EL 06

Ubicación del punto X:0691936 Y:10032205 X: 0691855 Y: 10032156 X: 06991913 Y:10032102 X: 0691987 Y:10032013 X: 0691888 Y: 10032077

Referencia Entrada Laguna 1 Descarga Descarga Descarga Descarga

2.2. Definición de parámetros de muestreo De acuerdo a la finalidad del muestreo los parámetros a analizar son los necesarios para el diseño de las lagunas facultativas del sistema de tratamiento que serán evaluados con la Tabla 9: LIMITES DE DESCARGA A UN CUERPO DE AGUA DULCE, Reforma al Anexo 1 Libro VI DEL TULSMA Acuerdo Ministerial 097. Tabla 2. Criterios de calidad de los parámetros a monitorear (Ministerio del Ambiente Ecuador, 2015). TABLA 9: Límites de descarga a un cuerpo de agua dulce

DBO5

mg/l

DQO

mg/l

200,00

3 4 5 6

Demanda Bioquímica de Oxígeno Demanda Químico de Oxígeno Sólidos Totales Sólidos Suspendidos Tensoactivos Grasas y aceites

Criterio de calidad 100,00

SST SS SAAM Sustancia Solubles en hexano

mg/l mg/l mg/l mg/l

1600,00 130,00 0,50 30,00

7 8 9

Fósforo Nitrógeno total Kjedahl Sulfatos

P N (SO4)-2

mg/l mg/l mg/l

10,00 50,00 1000,00

10

Potencial de hidrógeno

pH

---

11

Temperatura

Temperatura

°C

12

Coliformes Fecales

NMP

6-9 Condición natural ±3 2000

No 1 2

Parámetro

Expresado como

Unidad

NMP/100ml

2.3. Tipo de muestra En cada punto de monitoreo se tomarán muestras simples debido a que el proceso productivo es constante. 2.4. Número de muestras Se tomará 1 muestra simple diaria en la salida de cada etapa del sistema de tratamiento durante 3 días. 2.5. Frecuencia Los muestreos se realizarán durante tres días consecutivos, exceptuando el día que se realiza mantenimiento en la planta. 2.6. Tamaño de la muestra El volumen de muestra necesaria de acuerdo a los requerimientos del Laboratorio de la Facultad de Ciencias Químicas, será de cuatro litros.

2.7. Análisis en Laboratorio Los análisis se realizarán contratando los servicios del Laboratorio de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Central del Ecuador. El método utilizado para el análisis de laboratorio de cada parámetro se realizará conforme a lo establecido en el anexo 1 del Libro VI del TULSMA, los laboratorios “para determinar los valores y concentraciones de los parámetros determinados en esta Norma Oficial Ecuatoriana, se deberán aplicar los métodos establecidos en el manual "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater", en su más reciente edición.” Además dichos laboratorios serán acreditados por el SAE. (TULSMA, 2015). Además deberán considerarse las siguientes Normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización (INEN): - Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2169:98. Agua: Calidad del agua, muestreo, manejo y conservación de muestras. - Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN 2176:98. Agua: Calidad del agua, muestreo, técnicas de muestreo. Los métodos empleados en los análisis son: Tabla 3. Métodos de análisis de laboratorio. Laboratorio OSP Facultad de Ciencias Químicas Parámetro Sustancias solubles en hexano (aceites y grasas) Fosforo total Solidos totales

Método MAM-40/APHA 5520 B MODIFICADO MAM-17/APHA-4500-P C y/o C Y E MODIFICADO MAM- 29/APHA 2540 B MODIFICADO

DBO5

MAM-38/APHA 5210 B MODIFICADO

DQO Solidos suspendidos determinados Sulfatos SAAM (detergentes aniónicos) Nitrógeno total Índice de coliformes fecales

MAM-23A/MERCK 112,28,29,132 MODIFICADO MAM-31/APHA-2540 D MODIFICADO MAM-65/METODO RAPIDO HACH 680 MAM-74/APHA 5540 C MODIFICADO MAM-45/METODO RAPIDO HACH MMI-12/SM 9221-E

3. Muestreo 3.1. Material de campo -

Envases para el muestreo, por cada punto de muestreo se requieren: o 1 envase plástico de 4 L de capacidad. o 1 envase de vidrio de 1L de capacidad

o 4 Envases plásticos para tomar muestras simples o 1 envase estéril -

Etiquetas

-

Fichas para punto de muestreo

-

Embudo

-

Envase transparente graduado

-

Marcadores permanentes, cinta adhesiva, tijeras, lápiz

-

Cooler

-

GPS

-

Medidor multiparámetro

-

Agua destilada para limpieza de electrodos y sondas

-

Cuerda

3.2. Determinación de parámetros in situ Los puntos de muestreo se ubicarán en la salida de cada etapa del sistema de tratamiento, cada punto estará identificado en campo con un hito que muestre el código de cada punto. Durante el muestreo se llenará una ficha de cada punto de muestreo con la información que se detalla a continuación: “Análisis de eficiencia del sistema de tratamiento de aguas residuales de la extractora de aceite de palma La Sexta S.A. y propuesta de rediseño de las lagunas facultativas.” FICHA INDIVIDUAL DEL PUNTO DE MUESTREO ETAPA DEL SISTEMA

NÚMERO DE FICHA X

COORDENADAS

Y

ALTURA (m)

CÓDIGO PUNTO DE MUESTREO

FECHA HORA PROVINCIA CANTÓN PARROQUIA SITIO-SECTOR USOS DEL AGUA FACTORES ANTROPOGÉNICOS: Identificar el tipo de factor antropogénico (minería, agricultura, ganadería, industrial, vertidos u otros), describir y georeferenciar la actividad que puede alterar la calidad del agua)

PARÁMETROS INSITU:

T. MUESTRA °C

OD(mg/l)

CROQUIS PUNTO DE MUESTREO

PH

CONDUCTIVIDAD (μs)

FOTOGRAFÍA DEL PUNTO DE MUESTREO

OBSERVACIONES ACCESIBILIDAD: NUMERO DE FRASCOS COLECTADOS: RESPONSABLE: Figura 2. Ficha individual de punto de muestreo

3.3. Toma de muestra

La muestra simple se debe tomar directamente en el frasco a la caída del vertimiento. 1. Se retira la tapa del recipiente, se sostiene el recipiente cerca de su base. 2. Se enjuaga dos o tres veces el recipiente con el agua a muestrear. Para el análisis de indicadores biológicos, aceites y grasas se emplea el envase de vidrio y estéril sin realizar el enjuague. -

Cuando el recipiente esté lleno con la muestra se cierra herméticamente. Los recipientes no se deben llenar completamente.

-

Las muestras serán refrigeradas a temperaturas entre 2°C y 5°C.

4. Manejo y conservación de las muestras Para garantizar que los resultados obtenidos sean reales será necesaria la conservación de las muestras de la siguiente manera Tabla 4. Métodos de conservación de muestras. Laboratorio OSP. Parámetro

Preservación

Almacenamiento máximo recomendado

Refrigeración

48 h

DBO, DQO, NTK, P, Tensoactivos, Sulfatos Grasas y aceite

Refrigeración

48

Frascos de vidrio

4.1. Etiquetado Una vez tomada la muestra de agua se debe secar el envase de modo que la etiqueta se adhiera sin problemas. Se llenarán los datos de la etiqueta con tinta a prueba de agua y una vez colocada se cubrirá con cinta adhesiva para evitar daños durante el transporte en hielo.

La información de la etiqueta se detalla a continuación:

MUESTRA N°

“Análisis de eficiencia del sistema de tratamiento de aguas residuales de la extractora de aceite de palma La Sexta S.A. y propuesta de rediseño de las lagunas facultativas.” FECHA: HORA:

CÓDIGO: SIMPLE: TIPO DE MUESTRA COMPUESTA: OTRA: ETAPA DEL SISTEMA: RESPONSABLE: ANALISIS REQUERIDOS:

PRESERVANTE:

Figura 3. Etiquetas para muestreo

4.2.Sellado y transporte La muestra correctamente tapada y etiquetada se protegerá con cinta adhesiva y de ser necesario plástico burbuja para evitar derrames y contaminación durante su transporte e inmediatamente se colocará en el cooler con hielo y se llevará al laboratorio lo más pronto posible. 5. Determinación de caudal de ingreso al sistema de tratamiento de aguas residuales Para determinar el caudal de ingreso a las lagunas facultativas se aplicará el método volumétrico que consiste en dividir el volumen de agua recogido en un recipiente por el tiempo que demoró en llenarse. Para caudales de más de 4 L/s es adecuado un recipiente de 10 litros de capacidad y para caudales mayores es recomendable usar un recipiente aproximadamente de 200 litros (Romero, 1999). Para la determinación del caudal de las descargas deben efectuarse por lo menos 3 jornadas de medición horaria durante 24 horas del día y en cada uno de los emisarios que se consideren representativos. Con estos datos deben determinarse los caudales medio y máximo horario de cada descarga. (Romero Rojas, 1999). La medición del caudal se realizará cada hora de 8 am a 18 pm por un periodo de 3 días. a. Procedimiento para determinar el tiempo

-

Cerrar la válvula de la tubería que va directamente al sistema de tratamiento de aguas residuales.

-

Abrir la válvula para dirigir el flujo al recipiente.

-

Una vez abierta la válvula registrar el tiempo de llenado con el cronómetro.

-

Vaciar el recipiente

-

Repetir 10 veces el procedimiento y promediar para asegurar mayor exactitud. (Ortiz Vela & Quishpe Veloz, 2015)

b. Procedimiento para determinar el caudal Para determinar el caudal se divide el volumen del recipiente por el tiempo promedio con la fórmula: 𝑄=

𝑉 𝑡

Ecuación 1. Caudal por el método volumétrico (Romero Rojas, 1999).

Donde: V= Volumen (m3) t= tiempo (s)

Anexo 2. Resultados de laboratorio

Anexo 3. Comparación con la normativa ambiental EFLUENTE FLORENTINOS

No. 1 2

Parámetros Aceites y grasas Demanda bioquímica de Oxígeno (5 días)

Límite máximo

Resultado

permisible

14-10-2015

mg/l

30

68,4

No cumple

173,2

No cumple

140,8

No cumple

mg/l

100

47491

No cumple

32878

No cumple

58349

No cumple

Unidad

Observación

Resultado 15-10-2015

Observación

Resultado 18-10-2015

Observación

3

Demanda química de Oxígeno

mg/l

200

157650

No cumple

101740

No cumple

167100

No cumple

4

Fósforo total

mg/l

10

422,5

No cumple

447,3

No cumple

224,7

No cumple

5

Nitrógeno total Kjedahl

mg/l

50

850

No cumple

110

No cumple

210

No cumple

mg/l

130

36333

No cumple

42000

No cumple

33000

No cumple

6

Sólidos suspendidos determinados

7

Sólidos totales

mg/l

1600

71086

No cumple

78503

No cumple

70649

No cumple

8

Potencial hidrógeno

mg/l

6–9

N.M.

No aplica

N.M.

No aplica

N.M.

No aplica

9

Temperatura

mg/l

Cond Nat +-3

54

No cumple

55

No cumple

51

No cumple

10

Tensoactivos

mg/l

0,5

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

11

Sulfatos

mg/l

1000

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

EFLUENTE LAGUNA 1 DE DESACEITADO

Límite No.

Parámetros

Unidad

máximo permisible

1 2

Aceites y grasas Demanda bioquímica de Oxígeno (5 días)

Resultado 14-10-2015

Observación

Resultado 15-10-2015

Observación

Resultado 18-10-2015

Observación

mg/l

30

78,2

No cumple

101,8

No cumple

83,2

No cumple

mg/l

100

44447

No cumple

35923

No cumple

38358

No cumple

3

Demanda química de Oxígeno

mg/l

200

167650

No cumple

112860

No cumple

117940

No cumple

4

Fósforo total

mg/l

10

460,7

No cumple

420

No cumple

212,4

No cumple

5

Nitrógeno total Kjedahl

mg/l

50

4600

No cumple

100

No cumple

140

No cumple

6

Sólidos suspendidos determinados

mg/l

130

26176

No cumple

22235

No cumple

34800

No cumple

7

Sólidos totales

mg/l

1600

69462

No cumple

70355

No cumple

67891

No cumple

8

Potencial hidrógeno

mg/l

6–9

N.M.

No aplica

N.M.

No aplica

N.M.

No aplica

9

Temperatura

mg/l

Cond Nat +-3

44

No cumple

45

No cumple

43

No cumple

10

Tensoactivos

mg/l

0,5

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

11

Sulfatos

mg/l

1000

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

EFLUENTE LAGUNA 2 ANAEROBIA

Unidad

Límite máximo permisible

Resultado 14-10-2015

Observación

Resultado 15-10-2015

Observación

Resultado 18-10-2015

Observación

Aceites y grasas Demanda bioquímica de Oxígeno (5 días)

mg/l

30

1,8

Cumple

1,2

Cumple

13

Cumple

mg/l

100

5784

No cumple

4871

No cumple

5226

No cumple

3

Demanda química de Oxígeno

mg/l

200

19940

No cumple

15400

No cumple

18380

No cumple

4 5

mg/l mg/l

10 50

297 9400

No cumple No cumple

146,4 8550

No cumple No cumple

182,2 3380

No cumple No cumple

mg/l

130

16400

No cumple

17000

No cumple

13833

No cumple

7

Fósforo total Nitrógeno total Kjedahl Sólidos suspendidos determinados Sólidos totales

mg/l

1600

26142

No cumple

267,28

Cumple

25406

No cumple

8

Potencial hidrógeno

mg/l

6–9

7,23

Cumple

7,325

Cumple

7,327

Cumple

9

Temperatura

mg/l

Cond Nat +-3

31,4

No cumple

31,6

No cumple

31,2

No cumple

10

Tensoactivos

mg/l

0,5

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

11

Sulfatos

mg/l

1000

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

12

Coliformes fecales

NMP/100ml

2000

16000000

No cumple

23000000

No aplica

13000000

No aplica

13

Conductividad

s/cm

13,46

No aplica

13,54

No aplica

13,42

No aplica

14

Oxígeno disuelto

mg/l

0,27

No aplica

0,25

No aplica

0,14

No aplica

No. 1 2

6

Parámetros

EFLUENTE LAGUNAS FACULTATIVAS

Unidad

Límite máximo permisible

Resultado 14-10-2015

Observación

Resultado 15-10-2015

Observación

Resultado 18-10-2015

Observación

Aceites y grasas Demanda bioquímica de Oxígeno (5 días) Demanda química de Oxígeno Fósforo total

mg/l

30

1,2

Cumple

1,4

Cumple

3,6

Cumple

mg/l

100

3878

No cumple

3044

No cumple

5530

No cumple

mg/l

200

12320

No cumple

15440

No cumple

13740

No cumple

mg/l

10

144

No cumple

251,9

No cumple

123,2

No cumple

mg/l

50

7650

No cumple

270

No cumple

2700

No cumple

mg/l

130

9692

No cumple

9600

No cumple

10800

No cumple

7

Nitrógeno total Kjedahl Sólidos suspendidos determinados Sólidos totales

mg/l

1600

15402

No cumple

18708

No cumple

19553

No cumple

8

Potencial hidrógeno

mg/l

6–9

7,31

Cumple

7,434

Cumple

7,42

Cumple

9

Temperatura

mg/l

Cond Nat +-3

36,1

No cumple

29,2

No cumple

28,8

No cumple

10

Tensoactivos

mg/l

0,5

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

11

Sulfatos

mg/l

1000

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

12

Coliformes fecales

NMP/100ml

2000

790000

No cumple

490000

No cumple

2300000

No cumple

13

Conductividad

s/cm

12,7

No aplica

12,35

No aplica

12,45

No aplica

14

Oxígeno disuelto

mg/l

0,04

No aplica

0,06

No aplica

0

No aplica

No.

1 2 3 4 5 6

Parámetros

DESCARGA

Unidad

Límite máximo permisible

Resultado 14-10-2015

Observación

Resultado 15-10-2015

Observación

Resultado 18-10-2015

Observación

Aceites y grasas Demanda bioquímica de Oxígeno (5 días) Demanda química de Oxígeno Fósforo total

mg/l

30

1,4

Cumple

0,6

Cumple

1,2

Cumple

mg/l

100

1197

No cumple

2537

No cumple

3602

No cumple

mg/l

200

3960

No cumple

9840

No cumple

11180

No cumple

mg/l

10

81,6

No cumple

42,4

No cumple

109,6

No cumple

mg/l

50

8900

No cumple

200

No cumple

3120

No cumple

mg/l

130

21,6

Cumple

1600

No cumple

6182

No cumple

7

Nitrógeno total Kjedahl Sólidos suspendidos determinados Sólidos totales

mg/l

1600

11621

No cumple

10838

No cumple

15426

No cumple

8

Potencial hidrógeno

mg/l

6–9

7,92

Cumple

7,933

Cumple

7,593

Cumple

No. 1 2 3 4 5 6

Parámetros

9

Temperatura

mg/l

Cond Nat +-3

33,2

No cumple

27,9

No cumple

27,7

No cumple

10

Tensoactivos

mg/l

0,5

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

11

Sulfatos

mg/l

1000

N/D

No aplica

N/D

No aplica

N/D

No aplica

12

Coliformes fecales

NMP/100ml

2000

1600

Cumple

540

Cumple

110000

No cumple

13

Conductividad

s/cm

---

12,41

No aplica

11,48

No aplica

12,01

No aplica

14

Oxígeno disuelto

mg/l

---

0,03

No aplica

0,04

No aplica

0,01

No aplica

Anexo 4. Análisis de precios unitarios

“ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.” UBICACION: Puerto Quito - Pichincha FECHA: Febrero 2016 ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS RUBRO : DETALLE :

2 Excavación manual sin clasificar BZTEZ

EQUIPO DESCRIPCION Herramienta Menor 5% de M.O.

A497-241405

HORAS - EQUIPO

COSTO - HORA

COSTO - HORA

COSTO

0,50

3,18

1,59

UNIDAD

CANTIDAD A

PRECIO UNIT. B

SUBTOTAL O TRANSPORTE DESCRIPCION

0,08

HORAS - HOMBRE

SUBTOTAL N MATERIALES DESCRIPCION

COSTO 0,08

SUBTOTAL M MANO DE OBRA DESCRIPCION Peón

HOJA 2 DE 10 UNIDAD: m3 916,65 3,00

UNIDAD

CANTIDAD A

TARIFA B SUBTOTAL P

A497-241405 TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P) INDIRECTOS (%) COSTO TOTAL DEL RUBRO VALOR UNITARIO

15,00%

1,59 COSTO C=AxB

0,00 COSTO C=AxB 0,00 1,67 0,25 1,92 1,92

ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN IVA Erika Chamorro y Gabriela Orellana ELABORADO POR:

“ANÁLISIS DE EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES DE LA EXTRACTORA DE ACEITE DE PALMA LA SEXTA S.A. Y PROPUESTA DE REDISEÑO DE LAS LAGUNAS FACULTATIVAS.” UBICACION: Puerto Quito - Pichincha FECHA: Febrero 2016 ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS RUBRO : DETALLE :

3 Excavación sin clasificar a máquina