Maestría en Ingeniería Ambiental · 2019
Evaluacion del sistema de tratamiento de aguas residuales(ptar) el santuario piedecuesta- santander
En este trabajo se presenta la modelación de la calidad del agua en el rio oro en el municipio de Piedecuesta Santander, analizando la influencia que presenta las diferentes descargas y vertimientos que se generan al rio, para dicho análisis se usó la herramienta QUAL2Kw, que incorpora algoritmo se solución que permite calibrar los diferentes parámetros necesarios para la modelación de un cauce. Se presenta los datos recopilados en campo y la calibración del modelo para dos campañas de monitoreo, una generada en el mes de agosto del 2016 y otra generada en el mes de diciembre del mismo año, demostrando que con la información recolectada en solo dos campañas no era suficiente para generar los escenarios suficientes para ver la influencia de los vertimientos, pero que la herramienta es útil para predecir estas variaciones. Se presentará, además, la simulación de la planta de tratamientos de aguas residuales el Santuario con el fin de analizar si las normas presentes en la norma colombiana Decreto 3930 del 2010 y en la Resolución 0631 de 2015 son cumplidas, para tal fin se usó el software de simulación especializado superpro designer v9.0, demostrando que es una herramienta útil, para ver las condiciones de operación de la planta.
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Contenido
- Introducciónp. 12
- 1. Planteamiento y Justificación del Problemap. 14
- Piedecuestap. 16
- 2.1 Objetivosp. 17
- 2.1.1 Objetivo Generalp. 17
- 2.1.2 Objetivos Específicosp. 17
- 2.2 Marco Teóricop. 17
- 2.2.1 Fuentes de contaminación del aguap. 18
- 2.2.1.1 Aguas residuales urbanasp. 18
- 2.2.1.2 Aguas residuales industrialesp. 19
- 2.2.2 Contaminantes del aguap. 19
- 2.2.2.1 Contaminantes orgánicosp. 20
- 2.2.2.2 Fertilizantes inorgánicosp. 20
- 2.2.2.3 Metalesp. 21
- 2.2.2.4 Isótopos radiactivosp. 21
- 2.3 Normatividadp. 22
- 2.4 Modelación en corrientes naturalesp. 25
- 2.4.1 Modelos de calidad de aguap. 28
- 2.4.1.1 Modelo WASPp. 28
- 2.4.1.2 Modelo EPD-RIV1p. 29
- 2.4.1.3 Modelo MIKEp. 30
- 2.4.1.4 BLTMp. 30
- 2.4.1.5 Modelo QUAL El QUAL2Kp. 31
- 2.4.2 Descripción del modelo QUAL2Kwp. 34
- 2.4.3 Balance de flujop. 37
- 2.4.4 Balance Térmicop. 38
- 2.4.5 Balance de masap. 39
- 2.4.6 Definición de modelosp. 42
- 2.4.6.1 Modelos de solidos suspendido inorgánicos Ss:p. 45
- 2.4.6.2 Modelos de oxígeno disuelto (O)p. 45
- 2.4.6.3 Modelo de DBO Lenta (Ls)p. 46
- 2.4.6.4 Modelo de DBO rápidap. 47
- 2.5 Localización del Rio de Orop. 47
- 2.5.1 Distribución en las veredasp. 51
- 2.5.2 Poblaciónp. 51
- 2.5.3 Uso del recursop. 51
- 2.6 Implementación del modelo QUAL2Kwp. 52
- 2.6.1 Metodología del muestreop. 53
- 2.6.1.1 Metodología de muestreop. 55
- 2.6.2 Alimentación del modelo (agosto)p. 59
- 2.6.3 Alimentación del modelo (diciembre)p. 70
- 2.7 Conclusionesp. 74
- 2.8 Recomendacionesp. 75
- 3. Evaluación de la eficiencia de la PTAR Santuario Municipio de Piedecuestap. 76
- 3.1 Objetivosp. 17
- 3.1.1 Objetivo Generalp. 77
- 3.1.2 Objetivos Específicosp. 17
- 3.2 Marco Teóricop. 17
- 3.2.1 Principales sistemas de tratamiento de aguas residualesp. 77
- 3.2.2 Lodos activadosp. 79
- 3.2.3 Discos biológicos rotativosp. 79
- 3.2.4 Lagunasp. 80
- 3.2.5 Caracterización de las aguas residualesp. 81
- 3.2.6 Tratamiento de aguasp. 81
- 3.3 Software de Simulaciónp. 85
- 3.4 Planta de tratamiento de aguas residuales El Santuariop. 95
- 3.4.1 Ubicación de la plantap. 95
- 3.4.2 Tipo de tratamiento de la PTAR El Santuariop. 97
- 3.5 Simulación del procesop. 100
- 3.5.1 Metodología usadap. 100
- 3.5.2 Desarrollo de la simulaciónp. 102
- 4. Conclusionesp. 74
- 5. Recomendacionesp. 75
- Referencias Bibliográficasp. 113
- Figura 1. Diagrama de flujo de modelación de calidad de aguap. 26
- Figura 2. Esquema general del modelo según sus fronteras externas e internasp. 36
- Figura 3. Balance de flujop. 38
- Figura 4. Balance de energíap. 39
- Figura 5. Idealización de una corriente a modelarp. 40
- Figura 6. Intercambio de calor en una superficie de aguap. 45
- Figura 7. Localización de la Subcuenca Rio de Oro CDMBp. 48
- Figura 8. Diagrama de flujo para implementar un modelo de calidad de aguap. 52
- Figura 9. Lugar de aforo mes de agostop. 54
- Figura 10. Aforo mes de diciembrep. 55
- Figura 11. Fronteras influencia de la PTAR sobre villa paulinap. 58
- Figura 12. Fronteras influencia de la quebrada villa paulina sobre el rio de orop. 59
- Figura 13. Hoja de trabajo inicial QUAL2Kwp. 60
- Figura 14. hoja de trabajo Headwaterp. 61
- Figura 15. hoja de trabajo “Reach”p. 61
- Figura 16. Hoja Air temperaturep. 62
- Figura 17. Dew point Temperaturep. 62
- Figura 18. hojas de trabajo “Wind speed”p. 63
- Figura 19. Hoja de trabajo “Cloud cover”p. 63
- Figura 20. hoja de trabajo “Point Sources”p. 64
- Figura 21. Hoja de trabajo "Rates"p. 64
- Figura 22. hoja de trabajo “WQ Data”,p. 65
- Figura 23. modelo de reaireaciónp. 66
- Figura 24. Modelo para temperaturap. 66
- Figura 25. Modelo para DQOp. 67
- Figura 26. Modelo para pHp. 67
- Figura 27. Modelo para SSTp. 68
- Figura 28. Perfil de temperaturap. 71
- Figura 29. re aireación del tramo estudiadop. 72
- Figura 30. Perfil de oxígeno disueltop. 72
- Figura 31. Perfil de pHp. 73
- Figura 32. Perfil de solidos suspendido totalesp. 73
- Figura 33. Proceso de lodos activadosp. 84
- Figura 34. Procesos de remoción biológicop. 85
- Figura 35.Etapas de una simulación de procesosp. 87
- Figura 36. Etapas de una simulación de procesosp. 88
- Figura 37. Ubicación de la PTARp. 97
- Figura 38. Diagrama de bloques PTAR El santuariop. 100
- Figura 39. Compuestos necesarios para la entrada a la simulaciónp. 102
- Figura 40. Condición de entrada de agua residual a la PTARp. 103
- Figura 41. Propiedades calculadas por el software a la entrada de la PTARp. 104
- Figura 42. Diagrama de PTAR El Santuariop. 105
- Figura 43. Característica del gua a la salida del PTARp. 106
- Figura 44. Diagrama de la planta con reactor UASBp. 108
- Figura 45. Datos de salida usando un reactor UASBp. 109
- Tabla 1. Rangos permisibles decreto 1594/84p. 23
- Tabla 2. Diferentes rangos según el uso del aguap. 23
- Tabla 3. Parámetros según la resolución 0631p. 24
- Tabla 4. Parámetros para la modelación de calidad de aguap. 42
- Tabla 5. Usos de los terrenos alrededor del rio de Orop. 50
- Tabla 6. Resultados monitoreo agostop. 56
- Tabla 7. Resultados monitoreo diciembrep. 57
- Tabla 8. Localización muestreo agostop. 58
- Tabla 9. Localización muestreo diciembrep. 59
- Tabla 10. Datos entrada QUAL2Kwp. 70
- Tabla 11. Diferentes simuladores de Plantas de tratamiento de aguas residualesp. 90
- Tabla 12. Modelos usados en los diferentes simuladoresp. 91
- Tabla 13. Composición del agua residualp. 102
- Tabla 14. Cumplimiento de parámetrosp. 107
- Tabla 15. Remoción de carga díap. 107
- Tabla 16. Normativa colombiana con reactor UASBp. 110
- Tabla 17. Porcentaje de remoción usando rector UASBp. 110