UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATOFACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y MECANICA

CARRERA DE INGENIERIA CIVIL

TEMA: LAS AGUAS RESIDUALES DEL BARRIO

GUSTAVO ANDRADE Y SU INCIDENCIA EN LA

CALIDAD DEL AGUA DEL ESTERO SIN NOMBRE

DEL CANTON LAGO AGRIO DE SUCUMBIOS

ELABORADO POR: ROBIN CRISTIAN ENRIQUE OCAMPOS

AMBATO, OCTUBRE 2011

INTRODUCCIÓN

Una de las problemáticas medioambientales más importantes en Lago

Agrio es la contaminación de los ríos por el vertido de aguas residuales

domesticas sin ningún grado de tratamiento hacia los cuerpos

hídricos.

Actualmente, los ríos, lagos, y esteros, se han convertido en

vertederos, donde se acumulan los desechos sólidos y las aguas

residuales sin tratar, siendo esta una de las causas de contaminación

y de incertidumbre para el gobierno municipal.

Hoy en dia todos los esteros de esta ciudad se encuentran

contaminados, las descargas que se producen en estos esteros, son

provenientes de las aguas residuales domesticas.

He aquí la creciente importancia para la conservación de los recursos

naturales, en este caso como es el recurso hídrico, ha despertado al

hombre el interés de cuidar y recuperar este medio.

ANTECEDENTES

El sistema actual de alcantarillado sanitario del Barrio Gustavo Andrade, posee una planta de

tratamiento que descarga a un drenaje a portante en el Estero Sin Nombre, actualmente se

desconoce la eficiencia de esta unidad de tratamiento, la falta de seguimiento de parte de la

municipalidad por la carencia de equipos y falta personal técnico adecuado, impide comprobar

la eficiencia de la unidad de tratamiento.

Planta ExistenteFuera de las

normas TULAS

Falta de operación

Falta de mantenimiento

Falta de planificación

Inadecuado manejo de municipios

Falta de personal técnico

PROBLEMATICA

Las aguas residuales que se descarga al cuerpo receptor en este caso el Estero Sin

Nombre, generan un gran problema en el ambiente y también a las personas que viven

cercas al Estero, esto debido a la falta de planificación como operación y de recursos por

parte de la municipalidad. Además el no tomar en cuenta el debido mantenimiento a la

planta de tratamiento existente sigue encareciendo la eficiencia de la misma,

provocando un grave daño al ecosistema y conllevado a una serie de procesos como

malos olores, mosquitos (zancudos) y animales rastreros, y la perdida de especies en

aguas dulces con llevando a un grave problema ambiental y a la salud de las personas.

CONDICIONES ACTUALES DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO

Se observa claramente que la planta de tratamiento esta totalmente en el abandono la

vegetación ha ido cubriéndola totalmente, el tanque séptico está totalmente tapado por lo que

las aguas residuales salen fuera y se evidencia el mal olor, insectos y contaminan el estero .

CONDICIONES ACTUALES DEL SISTEMA DE ALCANTARILLADO

En cierto tramos de la red de alcantarillado actual las conexiones domiciliarias no poseen las

tapas de revisión, por lo que es evidente que ingresan basuras dentro del sistema de

alcantarillado sanitario complicando aun el ingreso a la planta de tratamiento.

JUSTIFICACION

A partir del presente trabajo de investigación, se podrá determinar con las diferentes

posibilidades de las cuales se logre mejorar la eficiencia de la planta de tratamiento tal es

el caso realizando las respectivas pruebas físico químico bacteriológico comparando si

cumple o no con lo establecido en las normas TULAS.

Además es necesario realizar un control en el sistema de alcantarillado sanitario para

comprobar si existe problemas de diseño y poder mejorarlo.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Comprobar el diseño de la red de alcantarillado sanitario del Barrio Gustavo

Andrade y la funcionalidad en la operación del sistema de tratamiento de las

aguas residuales para mejorar la calidad de vida y el medio ambiente.

OBJETIVO ESPECIFICO

1. Identificar el impacto ambiental producido a la comunidad.

2. Determinar las causas que generan el impacto ambiental.

3. Evaluar el sistema de red de alcantarillado existente.

4. Evaluar la unidad de tratamiento existente.

CARACTERIZACIÓN DE LAS AGUAS RESIDUALES

Las aguas residuales se caracterizan por su composición física,

química orgánicas e inorgánicas y biológica.

Muchos de los parámetros característicos del agua residual guardan

entre ellos. Una propiedad física como la temperatura, puede afectar

tanto la actividad biológica como a la cantidad de gases disueltos en

el agua residual.

Con el propósito de conocer las características del afluente y efluente

de las aguas residuales de la planta de tratamiento del barrio:

Gustavo Andrade y en este caso el estero Sin Nombre que actúan

como cuerpos receptores, se procedió a realizar un muestreo:

COMPOSICION DE LAS AGUAS RESIDUALES A LA ENTRADA Y SALIDA DE

LA PLANTA DE TRATAMIENTO

Los valores de sólidos

suspendidos, sólidos

disueltos como el

DBO y DQO del

Barrio Gustavo

Andrade son muy altos

y no cumplen con la

norma TULAS, por tal

motivo no están

trabajando

debidamente la planta

de tratamiento de

aguas residuales sino

que están

contaminando el

cuerpo receptor en este

caso el Estero Sin

Nombre.

Fuente: PETROPRODUCCION – LABORATORIO LABPAM

A1105-042 Muestra tomada en la alcantarilla tubo de ingreso

A1105-043 Muestra tomada a la salida de la planta de tratamiento

DE LA ENCUESTA

¿Qué tipo de enfermedades ha padecido algún miembro de su familia por causa de

este problema que se genera en la planta de tratamiento?

¿Ha generado molestia las aguas residuales de la planta de tratamiento en este sector?

Como tipo de molestias?

ANALISIS DE FACTIBILIDAD

Este proyecto de evaluación como el control en el sistema de alcantarillado sanitario, tiene

como propósito reducir el impacto ambiental que se produce en este sector, para lo cual se

estableció cumplir con los parámetros establecidos en ciertos lineamientos en la

institución, como las Normas TULAS y Normas establecidas por La Subsecretaría de

Saneamiento Ambiental y Obras Sanitarias y el Instituto Ecuatoriano de Obras Sanitarias.

Mejorando la calidad en la eficiencia tanto en la planta de tratamiento como en el sistema

de alcantarillado sanitario.

CONCLUSIONES

1. De la interpretación de resultados del análisis físico químico y bacteriológico los

parámetros más afectados que se indica. Se concluye la planta de tratamiento no cumple

con los límites permisibles establecidos en las Normas TULAS y por tanto, la planta de

tratamiento del Barrio Gustavo Andrade no está trabajando adecuadamente.

2. Se concluye además, que aguas abajo del estero Sin Nombre de acuerdo a la

interpretación en el análisis físico químico bacteriológico están siendo contaminado por

las aguas residuales que salen de la planta de tratamiento tapada.

3. Se establece que la ineficacia de la planta de tratamiento, ha generado una afectación en

la calidad de vida de los moradores conllevando a un problema de salud y ambiental.

4. Del resultado de la encuestas se establece que hay presencia de enfermedades como

dolores de cabeza, dolores estomacales, fiebre, lo cual puede ser provocado por la

proliferación de mosquitos proveniente del área de la planta de tratamiento.

5. Realizar la debida construcción a las conexiones domiciliarias con sus respectivas tapas.

RECOMENDACIONES

1. Realizar un debido mantenimiento al sistema de red de alcantarillado sanitario y

pozos de revisión.

2. Construir las tapas para las cajas de revisión domiciliaria.

3. Realizar las debidas conexiones domiciliarias a las personas que no poseen de este

servicio, para la evacuación de las aguas servidas.

4. Efectuar el debido mantenimiento a la planta de tratamiento existente.

5. Comprobar que la planta de tratamiento existente funcione correctamente.

6. En caso de que los resultados sean ineficientes; Realizar la demolición de la misma o

a su vez integrar un nuevo sistema de depuración como se plantea en el estudio.

PROPUESTA

Se recopiló la información necesaria en el Municipio Cantón Lago Agrio , tanto del primer

estudio que se realizo en el Barrio Gustavo Andrade.

Adicionalmente se efectúo la evaluación en sitio, para conocer el caudal que esta

ingresando a la planta de tratamiento, por lo que fue necesario realizar el aforamiento en el

ultimo pozo de revisión.

Y por ultimo se realizo el levantamiento topográfico en la zona de estudio.

Datos informativos al proyecto

CUADRO DE AFORAMIENTO.

Durante la

evaluación del

sistema de red de

alcantarillado

sanitario, se realizo

por horas pico, es

decir, cuando las

personas realizaban

sus necesidades

básicas, el caudal

generado por el

aforamiento, es de

2.00 lt/seg.

TOPOGRAFIA EN LA ZONA DE ESTUDIO

El instrumento que fue utilizado para el levantamiento topográfico fue la

estación total Sokkia SET 610, es un equipo de fácil uso, conociendo que este

almacena la información necesaria para dicha evaluación.

Para proceder con la evaluación de la red de alcantarillado sanitario fue necesario

realizar tomando en cuenta desde el nivel de la tapa del pozo de revisión y el

nivel inferior tanto entrada y salida de las aguas servidas en los conductos.

PROGRAMAS UTILIZADOS

Se utilizo el programa AutoCivilCad 3D para realizar el debido dibujo de la zona

de estudio y también realizar los perfiles del sistema de alcantarillado sanitario.

Siendo el Área de Estudio del Barrio Gustavo Andrade de 11.97 Há

Con la ayuda del Microsoft Excel se realizo el calculo hidráulico para verificar

es el estado actual de la tubería, comprobando pendientes y velocidades de los

parámetros hidráulicos de los conductos.

POBLACION ÁREA DE ESTUDIO

Fue necesario realizar una encuesta a los moradores del sector, para conocer cual

es la cantidad de personas que habitan en dicha zona, en la que se determino que

existe aproximadamente 810 personas.

Y mediante la información del Censo de Población del 2010 para la ciudad de

Lago Agrio, se puede obtener la tasa de crecimiento para establecer el periodo

final del proyecto.

Para realizar el cálculo se tomó en cuenta los tres métodos:

Método Aritmético

Método Geométrico

Método Exponencial

n

of rPP 1

rn

of ePP

)1( rnPP of

TASA DE CRECIMIENTO

AÑO POBLACION N

ARITMETICO GEOMETRICO EXPONENCIAL

r r r

2001 66788

2007 85078 6 0,0456 0,0412 0,0403

2010 92424 3 0,0288 0,0280 0,0276

Calculo del Índice de Crecimiento Anual

Ic = (Cc - Ca )/ N * Ca

Donde:

Ic = Indice de Crecimiento

Cc = Población Inicial

Ca = Población Final

N = Años comprendidos en el periodo

Ca = Población Final

Se puede concluir que la tasa de crecimiento es de 3.72%

Fuente: INEC

POBLACION PROYECTADA

Con el índice de crecimiento obtenida, se proyecta con los tres métodos:

La población a estimar en el proceso de evaluación del sistema de red de

alcantarillado sanitario y planta de tratamiento será de 2500 habitantes.

DEMANDA Y CONSUMO DE AGUA POTABLE

Un análisis realizado en la zona se determino que la cantidad de agua per-cápita de uso

normal es la siguiente:

USO CONSUMO

lt/hb./dia

Bebida 10

Alimentación y

cocina

15

Lavado

(utensilios)

15

Aseo corporal

menor

15

Baño (ducha) 50

Lavado (ropa) 25

Inodoro 20

Total per-cápita 150

(Dato obtenido por el muestreo realizado).

La dotación actual de consumo de agua potable es de Dot. Actual = 150 lt/hab/dia.

EJEMPLO DEL CALCULO HIDRAULICO

VELOCIDADES MINIMAS.

Según normas del EX – IEOS, la velocidad mínima a tubo parcialmente lleno es de

0,45m/seg. Consideremos la velocidad de auto-limpieza como aquella tal que pueda

arrastrar la materia sólida característica de las aguas servidas para evitar la sedimentación

de los mismos.

VELOCIDADES MAXIMAS.

Las velocidades máximas admisibles en tuberías o colectores dependen del material de

fabricación.

Durante la evaluación, es necesario determinar el caudal, velocidad, tirante y radio

hidráulico, para comprobar por medio de la velocidad la tubería no haya sedimentación.

PLANTA DE TRATAMIENTO

PARAMETROS BASICOS PARA EL DISEÑO

Se considero lo siguiente:

Caudal de diseño.

Para el dimensionamiento, se empleará el caudal máximo diario de aguas servidas, para

el cálculo empleamos la siguiente fórmula:

Q. diseño =5.00lt/seg

Caudal de agua servida a tratar

Dónde:

Pf= Población futura

Df= Dotación futura de agua potable (Lts/hab/día)

Fl = factor de afectación a aguas servidas= 0,8= 80%

F2= Factor de mayoración que puede ir del 1.2 a 1.5 para el presente estudio se asume

1.20.

Población a servir = 2500 habitantes

Horizonte del proyecto = 41 años

Caudal de diseño = 5.00 lt/seg

Dimensionamiento Tanque de Ingreso

“Carga superficial recomendada (carga hidráulica) es de 4.00 lt/(m2*seg). Según

Normas EX –IEOS”5.

Aplicando la formula del EX - IEOS tenemos :

Aplicando la siguiente formula para el calculo de la profundidad

con el Tiempo de retención (Tr)= 4min = 240 seg

DATOS DE DISEÑO

Dimensiones del tanque de ingreso

b = 1.00m

L = 1.50m

H = 1.00m

Dimensionamiento de Rejilla

Se considera la siguiente formula del EX - IEOS para el cálculo:

Donde:

a = diámetro de las barras en mm (5mm – 10mm)

c = ancho del tanque de ingreso entrada mm

s = separación útil entre barras en mm (20mm – 50mm)

b = ancho en zonas de rejillas en mm

Reemplazando valores tenemos:

b = 0.67m

Para el número de barras se tiene de la siguiente fórmula:

Por lo que N es de 20 unidades

Dimensionamiento del Tanque Séptico

se considera lo siguiente:

Población a servir = 2500 habitantes.

Horizonte del Proyecto = año 2041

Caudal de diseño = 5.00 [lt/seg].

Q = 5.00 lt/seg. Q = 432000 lt/día Q = 432.00m3/día

Se considera la siguiente formula para el cálculo:

Donde:

Vmin = Volumen mínimo

Q = Caudal de diseño

K = Tasa de acumulación de lodo

Lf = Contribución de lodo

P = Población de diseño

Tasa de acumulación K (d) Normas Bolivianas

Las dimensiones del tanque séptico son:

a = 3.50 m

L = 5.00m

h = 2.60m

Dimensionamiento del Filtro Biológico

Se considera lo siguiente:

El tiempo de retención = 0.80días = 19.20horas

Se considera la siguiente formula de las Normas Uralita para el cálculo:

V = 552.96m³/dia

El área del filtro. A filtro = 144.00m²

El volumen del filtro V. filtro = A. filtro (m2) * h (m) V. filtro = 424.80m³

Las dimensiones del filtro son:

a = 5.10 m

L = 9.00m

h = 2.95m

.

Dimensionamiento del Lecho de Secado de Lodos

Se considera las formulas de las Normas Uralitas:

Carga de sólidos que ingresa al sedimentador (C, en kg de SS/día)

C = Q * SS * 0.0864

C = 135.216 kg de SS/d

Masa de sólidos que conforman los lodos (Msd, en Kg SS/día).

Msd = (0.5*0.7*0.5*C)+(0.5*0.3*C)

Msd = 34.48 kg de SS/día

Volumen diario de lodos digeridos ( Vld, en Lts/día).

Td = Tiempo de digestión, en días (20 ºC = 40 días)

Vel = 13.26m³

Área del lecho de secado (Als, en m2).

Als = Vel / Ha Als = 17.68m2

A = B *L L = B A = B²

Dimensiones del Lecho

B = 2.10m

L = 2.10m

H = 0.75m

PROCESO DE TRATAMIENTO

Descripción del Proceso

El proceso que tiene la planta de tratamiento es la siguiente:

Mediante el ingreso del agua residual a la planta de tratamiento esta ingresará al tanque de

ingreso en donde se retendrán por medio de la rejilla partículas solidas como trapos,

plástico, papeles etc enviados desde las viviendas y estas a su vez ingresará al tanque

séptico, donde los sólidos conocidos como cieno o lodo se depositarán en el fondo del

tanque séptico y luego pasaran al lecho de secado de lodos y mientras que las grasas y

sólidos livianos tienden a flotar, esto conocido común mente como “nata” forman una capa

en la superficie del agua, por lo que después estas aguas fluyen al tanque filtrante o al

campo de infiltración en donde el agua residual y el cieno contiene microorganismos, estos

a su vez consumen la materia orgánica, los gérmenes y virus – proceso de purificación

natural, mientras que el agua que se mueve al tanque filtrante o campos de infiltración pasa

por un proceso de remoción de impurezas, luego de que el cieno o lodo entran al lecho de

secado entran a una epata donde se eliminaran una cantidad de agua suficiente de los

lodos, para que el resto se lo pueda manejar como material solido.

MATRIZ DE IMPACTO

Descripción de las acciones mas importantes en la matriz:

Desalojo de material

Ruidos y Vibraciones

Construcción de obras de Concretos

En la Etapa de Construcción

1. Incremento por la emisión de partículas de polvo, ocasionado por el movimiento de

tierra en días de mucho sol.

2. Enfermedades respiratorias a causas del polvo generado por el movimiento de tierras.

3. Perturbación de los habitantes de la zona producidos por ruidos del equipo pesado

durante el trabajo y mantenimiento.

En la etapa Operación y Mantenimiento.

1. Falta de programas de capacitación para el personal que opera y mantiene el sistema .

Etapa de Abandono.

1. Producción de malos olores, perjudiciales para la salud de los habitantes .

PRESUPUESTO

CRONOGRAMA