Sistema MBBR en el tratamiento de las aguas residuales domésticas en el distrito de Azángaro 2023

UNIVERSIDAD ANDINA

NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ

FACULTAD DE INGENIERIAS Y CIENCIAS PURAS

ESCUELA PROFESIONAL DE: INGENIERÍA SANITARIA Y AMBIENTAL

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SISTEMA MBBR EN EL TRATAMIENTO DE LAS AGUAS RESIDUALES DOMÉSTICAS EN EL DISTRITO DE

 AZÁNGARO 2023

PROYECTO DE INVESTIGACION PRESENTADO POR:

FRANKLIN MACHACA MACHACCA

ASESOR

JESUS ESTEBAN CASTILLO MACHACA

LINEA DE INVESTIGACION

SANEAMIENTO AMBIENTAL

JULIACA – PERÚ

2023

RESUMEN

La laguna de estabilización de la EPS NOR-PUNO S.A. Azángaro; realiza un tratamiento no satisfactorio de las aguas residuales de la ciudad de Azángaro cuyos efluentes son descargados y mezclados en el rio Azángaro, contaminando con desechos domésticos, industriales y otros. Monitoreos de los efluentes de esta laguna de estabilización, indican que contienen contaminantes de demanda bioquímica de oxígeno DBO, demanda química de oxígeno DQO, arsénico, coliformes termo tolerantes, entre otros cuyas concentraciones sobrepasan los Estándares de Calidad Ambiental para Agua, D.S. N° 004–2017 – MINAM; la descarga del efluente de la laguna de estabilización al mezclarse con aguas del rio Azángaro, estas contaminan las aguas rio abajo, trayendo riesgos al medio ambiente y a la salud de las personas que habitan en las riberas del río;  como alternativa tecnológica para el tratamiento del efluente de la laguna de estabilización se propone, el sistema MBBR  por aireación, por aire disuelto. En el proceso se determinarán las concentraciones óptimas del biorreactor de lecho móvil, el pH y tiempo de residencia de estos parámetros experimentales, utilizando muestras del efluente de la laguna de estabilización.

INTRODUCCIÓN

La carga orgánica DBO5 y DQO en el efluente de las redes de alcantarillado de la localidad de Azángaro, es un problema latente para la población y la empresa prestadora de servicios de saneamiento, de manera que genera problemas socioambientales entre la población, la entidad a cargo del tratamiento de las aguas residuales y las autoridades municipales de turno, que participan directamente, en estos temas, debido a la ausencia de tecnologías que permitan tratar la carga orgánica de las aguas residuales, ya que estos afectan a la salud de las personas de que viven en los alrededores.  

De manera que define un panorama generalizado de prácticas inadecuadas por parte de la ciudadanía económicamente activa ya sea pollerías y camales clandestinos, en la utilización de las redes de alcantarillado ya ahí se produce la carga orgánica más compleja de tratar como aceites, grasas y sangre que contiene gran cantidad de proteínas, siendo más críticos y complejos a la hora de depurar, la misma que afecta hacia la población de Azángaro.

De acuerdo con la normatividad vigente establecida en la ley general de saneamiento N.º 26338, ley de recursos hídricos 29338, ley general del ambiente N.º 28611 y reglamento nacional de edificaciones, que tiene como objeto normar los criterios y requisitos mínimos para el diseño y ejecución de las edificaciones.

En ese sentido el presente trabajo tiene como finalidad probar la eficiencia del biorreactor del lecho móvil en remoción de la carga orgánica DBO5 de las aguas residuales domésticas a 3859 m.s.n.m. en el efluente de la localidad de Azángaro, describiendo el comportamiento de la carga orgánica en un lapso de tiempo.

CAPÍTULO I

1. EL PROBLEMA

1.1. EXPOSICIÓN DE LA SITUACIÓN PROBLEMÁTICA

El agua es esencial en la vida del hombre y de los seres vivos, la actividad humana involucra el uso del agua, para consumo y de servicios, cuyo empleo genera aguas residuales (A.R), que crean problemas medioambientales y al ser evaluados por normas, (DECRETO SUREMO No 021-2009-VIVIENDA, 2009); (DECRETO SUPREMO N° 004-2017-MINAM., 2017); por otro lado para poder estudias la posible aplicación de tecnologías con alternativas y ventajas, con ello se propone estudiar la viabilidad del biorreactor de lecho móvil (MBBR) ya que en la actualidad presentan vacíos en términos de investigación acerca de los reactores biológicos de lecho móvil, lo cual se evidencia la falta de este tipo de tecnologías variando el porcentaje de volumen de los soportes plásticos, ni la manera como esto se puede expresar en términos de remoción de materia orgánica, menciona (Navas, 2016). Por otro lado,(Cao & Mehrvar, 2011) señala que la depuración de aguas residuales traen riesgos de polución por el contenido de materia orgánica cuyo nivel de contaminación son valoradas por la concentración de la DBO (materia orgánica biodegradable) y DQO (materia orgánica biodegradable y no biodegradable), esta última indica la cantidad de oxígeno necesario para oxidar la materia orgánica y materia oxidable presentes en el agua, que muestra el grado de toxicidad del agua residual vertido; de manera que (Setiyani, 2020) refiere que la contaminación con aguas residuales, actualmente constituye un grave problema ambiental en el contexto global, ya que surgen gracias a la industrialización, globalización, crecimiento poblacional que generan grandes cantidades de materia orgánica, que sin tratamiento o con tratamiento deficiente son vertidas a los ecosistemas acuáticas. por lo tanto, es necesario buscar alternativas que permitan mejorar las condiciones del agua para poder verter a fuentes naturales, con posibilidad de ser reutilizadas en diversos usos y adecuarlas para ser retornadas a la naturaleza. Así como indica.(Arnáiz et al., 2000) que el tratamiento aerobio de aguas residuales, es sostenible y eficiente en la remoción de compuestos orgánicos biodegradables y mineralizados como nitrógeno amoniacal, fosfatos, sulfuros y microorganismos patógenos, que aún permanecen en el efluente y que pueden ser removidos en una etapa adicional del tratamiento por aireación y oxidación. En función de estos problemas mencionados se plantea la presente investigación de la eficiencia del biorreactor del lecho móvil en remoción de la carga orgánica DBO5 de las aguas residuales domésticas a 3859 m.s.n.m. en el efluente de la localidad de Azángaro.

1.2 FORMULACIÓN Y PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2.1. problema general

• ¿Cuál es la eficiencia del sistema MBBR en remoción de carga orgánica DBO5 de las aguas residuales domésticas a 3859 msnm en la localidad de Azángaro 2023?

1.2.2. problemas específicos

• ¿Cuál es la concentración de DBO5 y DQO en el efluente del biorreactor de lecho móvil?

• ¿Cuál es la cantidad de oxígeno requerido para la degradación de la materia orgánica DBO5?

1.3. JUSTIFICACIÓN.

1.3.1 justificación teórica.

Las aguas residuales domesticas de la ciudad de Azángaro que son evacuados al tratamiento primario y a su posterior tratamiento químico biológico en la laguna de estabilización de la EPS NOR-PUNO Azángaro, estructura física que por su vida media cumplida e incremento de caudal, disminuyeron en el rendimiento en su proceso de tratamiento, cuyos efluentes son descargados al río Azángaro con diferentes tipos de contaminantes domésticos, industriales y otros, como son los materiales derivados del carbono orgánico, de nitrógeno, de sustancias amoniacales, fosforados, grasas, sólidos totales en suspensión, metales ionizados, ácidos, básicos, virus patógenos, bacterias, parásitos, etc.