VIAJE A LAS PTAR DE CALANA Y MAGOLLO TACNA

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UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN - TACNA
FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS
ESCUELA ACADÉMICA POFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
INFORME DE VIAJE: 
VISITA A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE DE CALANA Y A LA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA RESIDUAL DOMÉSTICA DE MAGOLLO
CURSO:
Conservación y Aprovechamiento de Recursos Naturales
DOCENTE:
Lic. Efreen Chaparro Montoya
ALUMNO:
Jean Carlos Lauracio Marca
CÓDIGO:
2015 – 178028
TACNA – PERÚ
2016
INTRODUCCION
El agua es uno de los compuestos más abundantes en la naturaleza ya que cubre aproximadamente tres cuartas partes de la superficie total de la tierra. Sin embargo, a pesar de esta aparente abundancia, existen diferentes factores que limitan la cantidad de agua disponible para el consumo humano.
Cerca del 97% del total de agua disponible se encuentra en los océanos y otros cuerpos de agua salina y no se puede utilizar para diversos propósitos. Del restante 3% casi 2% se encuentra distribuida en los términos de hielo, glaciares, en la atmosfera o mesclada con el suelo, por lo que no es accesible. De tal forma que para el desarrollo y sostenimiento de la vida humana con sus diversas actividades industriales y agrícolas, se dispone aproximadamente de 0.62% del agua restante. Quienes encuentra en lagos de agua fresca, ríos y mantos freáticos. Para poder definir la contaminación del agua, es necesario conocer primero cuales son los parámetros físico químicos que la definen para su uso y cuáles son los procesos de tratamiento de aguas y aguas residuales, lo que resulta de gran importancia.
Uno de los problemas importantes en la región de Tacna es el recurso del agua, el reúso de agua residual para uso industrial o para el aprovechamiento en la agricultura. Mediante el viaje de incursión a la planta de agua de Calana sobre el tratamiento de agua que realiza esta planta respecto a las aguas de la población de Tacna como también las residuales, luego nos dirigimos a las aguas residuales de Magollo, en este contexto los contaminantes en el agua residual que ingresa a lo medio han ganado más atención da la contaminación que genera al estar en contacto a un cauce receptor. El proceso de tratamiento de agua es el proceso que permite disminuir la mayor cantidad de contaminantes que lleva consigo el agua, para lograr este propósito se utilizan una gran variedad de métodos para remover los contaminantes, Los más comunes son una combinación de métodos físicos, químicos y biológicos.
(Arellano, J. 2002)
I. OBJETIVOS:
· Conocer el tratamiento de agua para su acondicionamiento al consumo humano.
· Observar y conocer el método de tratamiento de Agua Residual Doméstica de Magollo.
II. MARCO TEÓRICO
2.1 Contaminación del agua:
La contaminación del agua se define como la presencia de sustancias u organismos extraños en un cuerpo de en tal cantidad y con tales características que impiden sus utilización con propósitos determinados. La contaminación puede ser natural o antropogénica como ya antes mencionamos. Sin embargo, existen dos tipos de tratamientos de aguas: El tratamiento de aguas para su acondicionamiento al consumo humano Ya que el agua tal y como se encuentra en la naturaleza n puede ser utilizada por el hombre, dado que puede contener sustancias que provocan daños en la salud, el tratamiento de aguas residuales, que se aboca a disminuir la gran cantidad de contaminantes del agua una vez que fue utilizada por el hombre para actividades agricultores, industriales o domésticas., Ambos tratamientos tienen los mismos principios pero el tratamiento de aguas residuales es más complejo debido a que la cantidad de contaminantes contenidos es más alta.
2.1.1 Aguas superficiales: son las que se encuentran a la altura de la superficie de la tierra como son ríos, lagos y lagunas.
2.1.2 Aguas subterráneas: son las que se encuentran en el subsuelo por filtración y son el resultado del ciclo hidrológico, por ejemplo, los mantos freáticos.
Pero el agua proveniente de fuentes de abastecimiento, ya sea subterránea o superficial, debe ser tratada de cualquier manera, en virtud de que contiene concentraciones de contaminantes que pueden causar daños en la salud de la población en general.
2.2 Tratamiento de aguas
El tratamiento de aguas se aboca al acondicionamiento de las mismas para el abastecimiento humano. El suministro de agua es el procedimiento por el cual se transporta el agua, mediante instalaciones de transporte, desde su fuente a instalaciones de almacenamiento y finalmente al destino donde será utilizada. De esta manera se provee de agua a hogares, granjas, industrias, comercios y para recreación. Los tres factores importantes para establecer el suministro de agua adecuado son la calidad del líquido, la cantidad y la localización del suministro de agua en relación con los lugares donde será utilizada.
Las fuentes naturales de agua contienen una gran cantidad de sustancias orgánicas e inorgánicas, dependiendo de la localización de las fuentes y su contacto con diferentes contaminantes durante el ciclo hidrológico. Precisamente las plantas de tratamiento han sido diseñadas para mejorar la calidad del agua antes de que sea utilizada por los consumidores. En las que se eliminan microorganismos que pudieran originar enfermedades como pueden ser los compuestos orgánicos, los sólidos suspendidos totales, los minerales que provocan la dureza y las sustancias que provocan mal aspecto y olores y sabores desagradables.
Existe una cantidad considerable de procesos para el tratamiento de aguas, los cuales se pueden clasificar en tres categorías:
2.2.1 Tratamientos físicos: son los que no generan sustancias nuevas sino que concentran los contaminantes al evaporar el agua o filtran los sólidos de tamaño considerable. Los tratamientos físicos más comunes son: filtración, adsorción, aireación, floculación y clarificación o sedimentación.
2.2.2 Tratamientos químicos: dan como resultado la formación de nuevas sustancias, los más comunes son la coagulación, desinfección, ablandamiento y oxidación.
2.2.3 Tratamientos biológicos: utilizan organismos vivos para provocar cambios químicos, este tipo de tratamientos puede ser visto como una modalidad de tratamiento químico, entre los que podemos mencionar la digestión aerobia y la anaerobia.
Estos tratamientos tienen lugar en lo que se conoce como planta de tratamiento, cuya finalidad es acondicionar el agua para el consumo humano (Figura 1)
Figura 1. Proceso de tratamiento para el agua potable.
2.3 Tratamiento de aguas residuales las aguas residuales
Resultan después de que el agua es utilizada para satisfacer las necesidades humanas, ya sean domésticas, agrícolas o industriales porque contienen compuestos y organismos que son altamente peligrosos para la salud humana. Además de que su aspecto y olor resultan desagradables también pueden contaminar cuerpos de agua que se utilizan para la pesca, para practicar la natación o como fuentes de abastecimiento de agua potable. En virtud de que los microorganismos patógenos que se encuentran en las aguas residuales consumen el oxígeno disuelto que se encuentra en las mismas, el parámetro que se utiliza para medir esta característica es la demanda bioquímica de oxígeno (DBO) que nossirve también para medir la carga de materia orgánica que entra en las plantas de tratamiento y la efectividad de las mismas. 
Las plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan gran variedad de métodos para remover los contaminantes. Los más comunes son una combinación de métodos físicos, químicos y biológicos. Existen tres niveles de tratamiento de aguas residuales en las plantas: primario, secundario y terciario. El tratamiento primario es el primer paso que involucra tratamientos físicos como la filtración y la sedimentación que se utilizan para remover sólidos de gran tamaño. El tratamiento secundario utiliza microorganismos para llevar a cabo la digestión de la materia orgánica y eliminar este tipo de residuos. Los procesos más utilizados en los tratamientossecundarios son las lagunas aireadas, filtros de lodos activados y contactares biológicos rotatorios.
Con relación a las bacterias, éstas se dividen en aerobias y anaerobias, las primeras son las que utilizan oxígeno para activar su metabolismo y las segundas no toleran el oxígeno libre, pero utilizan agentes oxidantes y reductores como alimento para su metabolismo.
En las plantas modernas de tratamiento, las aguas que se obtienen después de los tratamientos biológicos deben desinfectarse por cloración o por cualquier otro método para este fin, dado que las bacterias que se utilizan para estos tratamientos, una vez que han cumplido su función de destruir la materia orgánica no hay garantía de que no puedan ocasionar enfermedades.
De los tratamientos de aguas se obtienen como productos secundarios los lodos residuales. El manejo de estos lodos y su disposición es un problema grave que tiende a incrementarse dado que varía considerablemente su composición. Algunos se encuentran libres de sustancias tóxicas y pueden ser utilizados como abono para el suelo, otros contienen altas concentraciones de materia orgánica, inorgánica, contaminantes tóxicos y organismos patógenos, por lo que resulta difícil su disposición final.
2.3.1 Lagunas
Son los métodos que se utilizan con más frecuencia en el tratamiento de aguas residuales. Pero no pueden tratar residuos al nivel requerido legalmente sin tener que utilizar procesos adicionales. Todas las lagunas funcionan bajo un mismo principio, utilizando las propiedades naturales de las bacterias o las algas para reducir el contenido de materia orgánica en las aguas residuales. Durante el día, la fotosíntesis de las algas provee el oxígeno necesario para la respiración de las bacterias. Existen diferentes tipos de tratamientos que incorporan sistemas de aireación adicional.
2.4 El uso de aguas residuales:
La escasez cada vez mayor de las aguas dulces debido al crecimiento demográfico, a la urbanización y, probablemente, a los cambios climáticos, ha dado lugar al uso creciente de aguas residuales para la agricultura, la acuicultura, la recarga de aguas subterráneas y otras áreas. En algunos casos, las aguas residuales son el único recurso hídrico de las comunidades pobres que subsisten por medio de la agricultura. Si bien el uso de aguas residuales en la agricultura puede aportar beneficios (incluidos los beneficios de salud como una mejor nutrición y provisión de alimentos para muchas viviendas), su uso no controlado generalmente está relacionado con impactos significativos sobre la salud humana. Estos impactos en la salud se pueden minimizar cuando se implementan buenas prácticas de manejo. Las guías para el uso seguro de aguas residuales en la agricultura deben encontrar el balance justo entre la maximización de los beneficios de salud pública y las ventajas de usar recursos escasos. Es necesario que las Guías sean lo suficientemente flexibles para poder adaptarlas a las condiciones locales, sociales, económicas y ambientales. Además, se deben implementar paralelamente con otras intervenciones de salud como la promoción de la higiene, los servicios de agua potable y saneamiento adecuados y otras medidas de atención primaria de la salud. En 1989, la OMS publicó las Guías sobre el Uso Seguro de Aguas Residuales en la Agricultura y Acuicultura. Estas guías han repercutido significativamente en el reúso racional de aguas residuales y excretas en todos los países. Actualmente, estas guías se encuentran en revisión y serán publicadas en el año 2004.
III. DESARROLLO DE LA VISITA:
3.1 Visita a la Planta de Tratamiento de Agua Potable en Calana
3.1.1 Sistema de captación y abastecimiento de agua en Tacna:
El río Caplina y el canal Uchusuma constituyen las dos fuentes de agua que abastecen la agricultura y el consumo con un caudal promedio de 1,2 m3/s. El río Caplina (500 l/s) y el canal Uchusuma (700 L/s), derivan por la quebrada de Vilavilani a la bocatocama de Chuscchuco. La alimentación del canal del Uchusuma se inicia en los pozos subterráneos del Ayro y las aguas de lluvias almacenadas en la Laguna Casiri y los embalses de Paucarani y Condorpico.
SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE EN TACNA
Planta de tratamiento de Calana: 
Diseñada para tratar un máximo de 400 L/s; la planta consta de una unidad de captación o cámara de reunión, cámara de mezcla rápida, unidades de floco decantación, filtración, cloración y almacenamiento de agua producida, así mismo cuenta con un laboratorio de nivel avanzado con equipos de última generación como el Espectrofotómetro HACH DR 4000 y el equipo de Absorción Atómica ThermoScientific ICE 3000.
a) Captación
RECURSOS HIDRICOS DEL AYRO: La división de operaciones capta el recurso hídrico desde la subestación del Ayro la cual se encuentra ubicada en la zona alto andina de Tacna a más de 4200 m.s.n.m. y permite captar las aguas superficiales y aguas subterráneas provenientes de las lluvias y de la extracción por pozos subterráneos, operándose mensualmente entre 3 a 5 pozos. Las fuentes superficiales están compuestas principalmente por 3 represas Paucarani con una capacidad de 8.5 MMC, Casiri 3.5 MMC y Condorpico con 0.8 MMC.
CAPTACION CERRO BLANCO: En la zona denominada Cerro Blanco se ubica el partido que divide el caudal de agua para uso poblacional y agrícola. La dotación de agua correspondiente a la EPS Tacna S.A es de 400 l/s y es conducida a un sistema de almacenamiento conformado por dos embalses como son el Embalse Nº 01 y Embalse Nº 02, los cuales presentan una capacidad de 50000 m3 y 60000m3, respectivamente. Dichos embalses sirven como vaso regulador del caudal de agua que abastece a la Planta de Tratamiento Calana.
b) Producción
b.1 Dosificación y mezcla Rápida:
Cámara de mezcla rápida, que recibe aguas de la fuente superficial Uchusuma que proviene de El Ayro, a través de canales, luego de los embalses de Cerro Blanco el agua es conducida a través de 02 tuberías de 20 y 21 “ hasta la cámara de reunión, en este punto el caudal puede ser controlado para que ingrese a la planta el caudal requerido o conducido a través de otras tuberías a la planta de Alto Lima como apoyo, en la cámara de mezcla rápida se aplican los insumos químicos en soluciones al 3 % como el Sulfato de Aluminio y la Cal Hidratada, así mismo también se puede aplicar polímeros.
b.2 Floculación y sedimentación
Esta unidad de tratamiento cuenta con 02 floco decantadores tipo degremont, sin embargo algunos sistemas se ajustan más al tipo Infilco y al VRNO, con un tiempo de retención de 30 min y una zona de sedimentación con tiempo de retención de 1.5 hrs.
Figura N° 2.- Sistema de floculación y sedimentación de la planta de Calana.
b.3 Filtración
El agua sedimentada o decantada pasa a los filtros rápidos. La filtración se realiza a través de 4 filtros operativos, con un área de filtración de 38,8 m2 cada unidad, y una tasa de filtración de 4 gal/min./pie2.
 La tasa de filtración es de 222 m3/m2/día, el sistema de lavado es por tanque elevado y se emplean 250 m3 x unidad, el tiempo de operación promedio por cada filtro es de 10 hrs aprox.
Figura N° 3.- Filtro rápido.
b.4 Cloración
A la salida de los filtros el agua pasa al reservorio de agua filtrada (cisterna) que tiene la capacidad de 700 m3 en donde se aplica la cloración final, dejando un cloro residual libre como protección contra posibles contaminaciones en la conducción y distribución del agua a todos los sectores de la ciudad.. El agua tratada es almacenada en el reservorio 01 de 2000 m3
Cisterna de cloración de 760 m3, el agua de los 4 filtros confluyen en una cámara de pre almacenamiento para la aplicación del cloro, la cloración se realiza a través de una dosis de 3.5 mg/L Cl2, quedando un residual de 1.5 mg/l de Cl2 libre por lo que la demanda es de 2 mg/l, de esta unidad el caudal se distribuye para el reservorio R-1 y también se envía agua a través de dos líneas a los Reservorios R-10 y R-14 para el Cono Norte.
Reservorio de 2000 m3, esta unidad tiene una tubería de salida de 24 “que se dirigeal reservorio R-2 y sus ramales para Pocollay y Casco Urbano, así mismo se puede apoyar a los reservorios R-4 y R-7 desde el reservorio R-2, por otro lado hay una tubería de 12 “que se dirige a la cisterna C-6 para bombear el agua hacia el reservorio R-6. 
Laboratorio de microbiología:
El laboratorio de microbiología presenta diversos equipos que permiten determinar la carga bacteriana, población de hongos, levaduras y diferentes patógenos que alteran la calidad del agua. 
Laboratorio de fisicoquímica:
Se observó que casi todas las actividades giran en torno al espectrofotómetro de absorción atómica, también se cuenta con un instrumento llamado espectrofotómetro que determina el elemento por intensidad del color.
Los quemadores o combustibles usados para la detección del elemento contaminantes pueden ser aire, acetileno, óxido nitroso y argón. 
Figura N° 4.- Prueba de jarra.
3.2 Balance hídrico: 
El volumen disponible total de 1.209 L/s se destina:
· El 39 % (475 L/s) para el consumo humano e industrial; y el 61 % (734 L/s) para la actividad agrícola en el Valle Viejo.
· Las aguas destinadas a la agricultura alcanzan un total de 3.734 L/s; conformado en un 20 % (734 L/s) por aguas superficiales y 80 % (3.000 L/s) por la explotación de aguas subterráneas.
· La Municipalidad Provincial usa 5.000 m3/mes de agua limpia durante 6 horas diarias; 14 l/s de aguas residuales tratadas para el riego de parques y jardines. Para el entorno verde de la ciudad usa 10.000 m3/mes.
· Finalmente, haciendo un balance entre la disponibilidad y requerimiento del recurso hídrico en la cuenca, el Diagnóstico de Ambiente y Salud de Tacna, realizado en 1996, llegó a determinar un déficit de 67.719.402 m3/mes, entre el requerimiento (104.762.592 L/s) y su disponibilidad (37.109.760 L/s).
3.2 Visita a la planta de agua residual de Magollo.
3.2.1 Datos generales de la planta: 
Las localidades servidas se encuentran en los distritos de Tacna, Alto de la Alianza y Ciudad Nueva, la dirección de la empresa es en la Avenida 2 de Mayo 372, la ubicación de la planta es en una zona no urbanizable Magolo, con una población servida de diseño es de 215 916 habitantes y que actualmente es de 231 834 habitantes, el periodo de diseño es de 10 años. 
Documentación técnica existente:
· Planos de las instalaciones y especificaciones técnicas
· Manual de operación y mantenimiento
· Memoria de cálculo y diseño de las instalaciones
3.2.2 Descripción del viaje
La planta de tratamiento de aguas residuales de magollo está ubicada entre los kilómetros 13 y 14, en la zona límite de magollo y la yarada, congigua a la carretera Boca del Rio.}
En la entrada a la planta de tratamiento encontrando unas rejillas metálicas que funcionan como filtro, para que no entren residuos grandes a la planta y se limpian 2 a 3 veces por día.
A unos metros de las rejillas se observó un medidor de caudal, el cual indicaba un caudal de 34 l/s
. 
Luego afueras de la planta encontramos lagunas, no presentaban olores insoportables ya que estas son lagunas aeróbicas, estas reciben aguas residuales que han sido sometidos a tratamientos y que contienen relativamente pocos sólidos en suspensión.
Las lagunas son limpiadas cada 7 a 8 años.
Figura 5. Laguna de la planta
Lo que se suspende en el fondo de las lagunas es material orgánico llamados lodos, los cuales se pueden aprovechar para hacer compost.
Finalmente, el agua que es tratada, es aprovechada para el riego del bosque municipal y además, también es utilizada para el riego de la ciudad de Tacna.
IV. Conclusiones
Se conoció el proceso de acondicionamiento del agua, ya que como bien sabemos para el proceso de potabilización se requieren de muchos agentes físicos químicos y bilógicos.
Se logró tener más conocimientos sobre el tratamiento de aguas residuales de Magollo, y el método que utilizan, el primario y secundario, los cuales consisten en remover aquellos contaminantes que pueden sedimentar, el agua tratada es aprovechada en el riego del Bosque Municipal y en los parque de la ciudad de Tacna
V. Bibliografía
· (EPS - TACNA, s.f.)https://www.koshland-science-museum.org/water/html/es/Treatment/Treatment-Processes.html
· DIGESA. (2011). “Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano”
· BLGA. DANIXZA PORTUGAL MAMANI (2014. “ABASTECIMIENTO DE AGUA Y CALIDAD DEL AGUA EN LA CIUDAD DE TACNA. (07/07/16). De EPS
Sitio web: http://www.munitacna.gob.pe/pdfs/pp2015/33.pdf
· Eddy. Ed. Mc.Graw-Hill (1998).Ingeniería de aguas residuales. Tratamiento, vertido y reutilización. 
· Díaz, J. A. (2002). Introducción a la Ingeniería Ambiental. En J. A. Diaz, Introducción a la Ingeniería Ambiental (págs. 27-48). Lima.
· Ing. Alberto Franco Vildoso. (2012). SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUA POTABLE RESUMEN.	28/06/16, de EPS
Sitio web. http://www.epstacna.com.pe/eps-