Prof. Nereida López

UNIVERSIDAD DE CARABOBOFACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA DE INGNIERÍA MECÁNICAINGENIERÍA AMBIENTAL

• INTRODUCCIÓN.

• PLANEACIÓN

Organización en la Planeación Metodología-Datos e Inventario-Proyecciones y Pronósticos-Planes Alternativos

• PLANEACIÓN EN SERVICIOS URBANOS

Estudios de Planeación Etapas Problemática Ambiental

• DISEÑO DE SISTEMAS

Conceptualización Procedimiento Herramientas y Técnicas Aplicación-Ventajas-Limitaciones Sistemas de Agua Potable y Saneamiento

¿Qué es la Ingeniería Ambiental?

PlaneaciónDiseñoConstrucción

PROYECTO

Control del AmbienteServicios de TransporteServicios de EdificacionesSatisfacer las necesidades de la

Sociedad conformada por la Población Humana y su entorno

AMBIENTALMENTE SOSTENIBLE

• Justificación• Niveles de Planeación• Metodología• Información y Participación Pública•Implantación

Niveles a nivel comunitario, local, regional y nacional

Metodología PronósticoAnálisis y MetasA

LCANCE Ejecución

Planes alternativos

Selección

•Población : Pfut = Po*(1+r)n

•Factores económicos: Inversión, costos, flujo beneficio – costo, TIR, VAN•Suelo: estudios de suelo

•Geología: disponibilidad de agua sub.

•Recursos hidráulicos: Q, Tr,

•Drenaje e inundaciones: Secciones

•Eliminación de desechos: domésticos, hospilalarios e industriales.

37%

40%

10%

40%

37%

13%

10%

13%

Población (1990)

1

2

3

63%20%

17% Población (2020)

Valencia San DiegoNaguanagua Libertador

• Tratamiento de las Aguas

• Agua potable•Agua Industriales• Efluentes industriales y domésticas

• Factores • Marco Legal Ambiental• Escasez de agua•Fuerzas de mercado

• Estudios de Planeación

• Agua Potable•Drenaje•Desechos Sólidos•Vialidad Urbana•Alcantarillado•Educación•Salud

Nivel más alto en las ciudades

Función Principal de un Gobierno

Urbano

• Etapas

• Identificación de terrenos sensibles ambientalmente• Localización de límites potenciales de servicios urbanos• Diagnóstico del sistema existente: problemática, situación actual, alternativas• Determinación de terrenos urbanizables• Áreas de servicios alternas•Concentraciones urbanas dentro del período de planificación

De Servicios Urbanos

• Agua Potable

•Aguas Residuales Industriales• Aguas Residuales Domésticas•Aguas de lluvia

El Agua recurso esencial para la vida…..

Su escasez, sequías, se traduce en inseguridad alimentaría, migración y conflictos por las menguadas reservas de agua.

Delhi, la India. Todos quieren solo un poco de agua

Aguas sucias en gripos residenciales a causa de el avance indiscriminado

del desarrollo

Dos muchachos sudaneses beben agua de pantanos con tubos plásticos especialmente concebidos para este fin con un filtro, proporcionados por el centro

de Carretero para filtrar las larvas flotantes que son responsables de la enfermedad del gusano de Guinea. El programa ha distribuido millones de tubos y

ha reducido la extensión de esta enfermedad debilitante en un 70%.

Un aspecto de contaminación por la introducción de patógenos del hombre en el medio, incluyendo bacterias que producen enfermedades (Salmonella, Shigella).

Las aguas del delta del río de Niger se utilizan para defecar, bañarse, pescar y tirar la basura.

Las inundaciones cada vez más frecuentes relacionadas con el fenómeno global son sinónimo de muerte, destrucción, problemas de saneamiento, proliferación de enfermedades y desplazamientos de población.

CONJUNTO FORMADO PARA SATISFACER OBJETIVOS ESPECÍFICOS, SUJETOS A IMPEDIMENTOS Y RESTRICCIONES

Entrada Salida

Cada componente es esencial para los requerimientos de ejecución del sistema…..

• Procedimiento

• Metas, Objetivos y Criterios• Recolección de datos y observaciones•Selección de los componentes para el sistema•Establecer propuesta de diseño•Evaluar y comparar con otras alternativas•Retroalimentación para mejorar el diseño

Modelación-Simulación

Variables Ambientales y Riesgo

• Planes Integrales y Funcionales “Plan Maestro” Documento central para el crecimiento de la zona

Incluye recursos y calidad del Ambiente, instalaciones y servicios

• Propósitos

• Metas y políticas del sector• Guía para la toma de decisiones• Orienta a planes específicos y detallados• Base legal, fundamento para la administración del crecimiento• Sujeto a revisión y actualización•Accesible al conocimiento público

•Tratamiento de AP•Distribución de AP

• Producción de agua potable (AP)

• Industria de alimentos, medicamentos y procesos químicos…

•Recolección y tratamiento de las aguas residuales

• Drenaje de aguas de lluvia

• A través de comparaciones de alternativas y retroalimentación de datos, el diseño converge al mejor• Pone en claro las necesidades del proyecto• Promueve el trabajo en equipo, es multidisciplinario•Es integral para el sector, marca líneas de acción para subsistemas

• Disponibilidad de los componentes (maquinarias, materiales)• Restricciones del Marco LegalLeyes, Decretos, Ordenanzas, Normas Planes de Ordenación TerritorialContrato de la Construcción •Consumo de energía• Variables operativas del proceso

Evaluación de impactos ambientales

Qm. = Población * Dotación Per cápita 86.400 seg/día •DC= 1.8*Qm + I, I=10 l/s

•MH = 2,5*Qm

Qas = Qdom + Q ind +Q inst + Q com

Q Alm=(30-45%)Qm

Qd=1,25*Qm, máx anual

Q dom = 800*Qm*P*(1+(14/4+√P))

•

•Agua proveniente de Manantiales naturales, donde el agua subterránea aflora a la superficie; •Agua subterránea, captada a través de pozos, galerías filtrantes; •Agua superficial, proveniente de ríos, arroyos, embalses o lagos naturales; •Agua de mar. Según el origen del agua, para transformarla

en agua potable deberá ser sometida a tratamientos, que van desde la simple desinfección, hasta la desalinización.

Coagulación

Floculación

Decantación

Filtración

Desinfección

•

El Proyecto Integral de Saneamiento y Control de Nivel de la Cuenca del Lago de Valencia consiste en la construcción de Colectores en el Estado Aragua y Carabobo con la finalidad de conducir las aguas servidas a las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales ubicadas en el Estado Carabobo ( La Mariposa y Los Guayos) y el Estado Aragua ( Taiguaiguay) y así poder ser tratadas para contribuir con el saneamiento de la Cuenca del Lago de Valencia.

Tratamiento primario (Elimina el 20 –30 % de la DBO presente

en forma de partículas)Tratamiento secundario ( Elimina del 90 – 95% de la DBO y

muchas bacterias patógenas).Tratamiento terciario (Elimina más que el tratamiento

secundario.)

SEDIMENTACION - FLOTACIÓNCOAGULACIÓN - FLOCULACION.CRIBADO.NEUTRALIZACION.

OPERACIONES FISICO QUIMICAS1. Tratamiento Preliminar: DESBASTE DE SÓLIDOS 2. Segunda Etapa del Tratamiento Primario: IGUALACIÓN3. Tercera etapa: Coagulación – Floculación, sedimentación y

la Neutralización.

Tercera etapa del tratamiento físico – químico, consiste en la eliminación de materia orgánica biodegradable y no biodegradable. En esta fase se emplean operaciones tanto físicas como químicas, que en este caso se tiene a la Coagulación – Floculación, sedimentación y la Neutralización, conformada por las unidades de Mezcla Rápida, Mezcla Lenta, Sedimentador Primario y la neutralización.

MEZCLA RÁPIDATanto las partículas de pequeña superficie coloidal presentes en el agua, así como la existencia de cargas negativas repartidas en su superficie, dan lugar a una gran estabilidad de suspensiones coloidales.

Para permitir la separación de una suspensión coloidal en condiciones de velocidad satisfactorias, por ejemplo, bajo la influencia de la gravedad, es necesario agrupar los coloides para constituir partículas de tamaño mucho mayor.

En el campo del tratamiento de aguas, la coagulación es, por definición, el fenómeno de desestabilización de las partículas coloidales, que puede conseguirse especialmente por medio de la neutralización de sus cargas eléctricas. Se llama coagulante al producto utilizado para esta neutralización.

MEZCLA RÁPIDALa Coagulación Consiste en Introducir en el agua un producto capaz:•De neutralizar la carga de los coloides, generalmente electronegativos, presentes en el agua.•De formar un precipitado.•Retirar los sólidos suspendidos (SS) y las partículas coloidales.

Para lograr en los mezcladores rápidos la turbulencia requerida, para conseguir una mezcla homogénea de la sustancia química con el agua, se produce mediante el uso de los agitadores movidos por una fuerza exterior (motores) del tipo hélice turbina. Éstos están configurados mediante un eje de rotación acoplado al motor y con hélice adherida a ese eje o paleta.

FLOCULACÍON (MEZCLA LENTA)

•La agrupación de partículas descargadas, al ponerse en contacto unas con otras, constituye la floculación, que da lugar a la formación de fóculos capaces de ser retenidos en una fase posterior del tratamiento del agua.• Algunos productos pueden favorecer la formación del floculo, a estos se les llama floculantes.•Los tanques floculadores, son diseñados con agitación mecánica o mediante la inyección de aire con flujo siguiendo un pase helicoidal a través de la unidad.

Desecho G (sg-1)

- Floculos Frágiles

- Flóculos biológicos 10 - 20

- Floculos medianos

- Remoción turbidez

- Remoción de color

20 - 50

- Floculos fuertes

- Precipitación

40 - 100

GRADIENTE DE VELOCIDAD (G):

•SEDIMENTADOR PRIMARIO (LODOS FISICO-QUIMICOS) La sedimentación o decantación con lleva alcanzar que se depositen las partículas que se encuentran en suspensión en el agua, tanto si se trata de partículas presentes en el agua bruta, como si se deben a la acción de un reactivo químico añadido en el tratamiento para el caso de: coagulación, eliminación de hierro, depuración química entre otras, e incluso de las que resultan de una floculación física ligada a una acción biológica (aguas residuales urbanas).

Tipos de Materias Separables por Decantación:•Las partículas granulares, que sedimentan independientemente unas de otras con una velocidad de caída constante.•Las partículas más o menos floculadas, que resultan de una aglomeración Natural o provocada de las materias coloidales en suspensión.

TRATAMIENTO POR LODOS ACTIVADOS. AIREACIÓN PROLONGADA. LAGUNAS AIREADAS. LAGUNAS DE ESTABILIZACIÓN. FILTROS PERCOLADORES. BIODISCOS ( RBC). TRATAMIENTO ANAEROBIO DE LAS

AGUAS RESIDUALES.

SEPARACIÓN DE SÓLIDOS EN SUSPENSIÓN. ADSORCIÓN EN CARBÓN ACTIVADO.

(SEPARACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS). INTERCAMBIO IÓNICO. OSMOSIS INVERSA. ELECTRO DIÁLISIS. OXIDACIÓN QUÍMICA ( CLORACIÓN Y

OZONIZACIÓN). MÉTODOS DE ELIMINACIÓN DE NUTRIENTES

(NITRÓGENO Y FÓSFORO).

Osmosis InversaNanofiltraciónMicrofiltraciónElectrodiálisis

Eliminar los Contaminantes Microbianos.

Eliminar Materia Orgánica Natural

Reducir DBO

Eliminar Fósforo y Metales Pesados

• Descarga a planta de tratamiento• Descarga en lagunas o estanque

de oxidación• Aplicaciones para terreno.• Reuso en áreas recreativas,

industrialesDisposiciones de la Normativa Legal Vigente

Una vez colectada, el agua-gris de la ducha, de la bañera y del lavamanos es tratada en un tanque con filtro de acuerdo con el proceso MBR. El agua tratada (filtrado) es almacenada en un tanque de agua clara para utilización posterior.

Un número considerable de sistemas de tratamiento de aguas grises han sido instalados mundialmente. Algunos son monitoreados desde (Alemania) por un sistema de control remoto.

ING. NEREIDA LÓPEZnereidalopezster@gmail.comProyectos y Estudios Ambientales