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Rellenos sanitarios y tratamiento de residuos líquidos de mataderos municipales


VI. Sistemas de Tratamiento de los Residuos Líquidos de Rastros Municipales,
      realizados por los Proyectos CAM-PROFIM

      6.1 Sistema de Tratamiento de los Residuos Líquidos del Rastro Municipal de la ciudad de
            Boaco

Introducción:

La contaminación del Medio Ambiente y sus consecuentes efectos negativos en la calidad de vida de los ciudadanos, ha tenido, en los últimos años, un creciente interés de parte de gobiernos locales, organismos no gubernamentales y de la sociedad civil en general. El triste y desolador panorama de grandes extensiones, otrora bosques pletóricos de vida, ahora convertidos en llanos secos y erosionados; ríos, hasta hace algunos años caudalosos y cristalinos, transformados en cloacas malolientes, ha despertado la conciencia en la ciudadanía y sus gobemantes de que el deterioro de los recursos naturales está llegando a un punto sin retorno, lo que invita de manera urgente a tomar medidas que contribuyan a evitar el colapso del equilibrio natural, y tratar de conservar los recursos que aun pueden ser salvados.

En el marco de esta reflexión es que hemos propuesto para la ciudad de Boaco un sistema de tratamiento para las aguas residuales del área de matanza del Rastro Municipal, lo cual contribuirá al mejoramiento de las condiciones higiénicas del local, así como a mejorar las condiciones ambientales de los sectores aledaños y evitar así riesgos de contaminación, debido a estas aguas residuales, de los cuerpos de agua, tanto superficiales como subterráneos.

Antecedentes:

El municipio de Boaco es la cabecera del Departamento que lleva su mismo nombre; se encuentra ubicado en la parte central del país, a 103 km. de Managua, y a 90 Km. de Juigalpa, sede de la región y se localiza a los 12 grados 28 minutos de latitud norte y 85 grados 39 minutos de longitud oeste.

Boaco es una ciudad enclavada en la cordillera de Amerrisque, y está a 379 metros sobre el nivel del mar.

Para algunos devotos de los estudios lingüísticos, el nombre « Boaco» procede de la palabra de origen Quichua « Guaco» que es un arbusto de aplicación medicinal. Para otros investigadores la palabra o nombre Boaco, procede del sumo y del azteca. Está formada por dos palabras o raíces: Boa o Boaj, que significa encantadores y la terminación «O» que significa lugar o pueblo; deduciéndose que el nombre de Boaco significa «Pueblo» o lugar de encantadores.

El municipio de Boaco formaba parte del Departamento de Chontales. El 4 de Febrero de 1910, bajo el gobierno del Dr. José Madriz se dictó por la Asamblea Nacional Legislativa, la creación del Departamento de Jerez, quedando como cabecera la ciudad de Boaco, sin embargo el gobierno conservador dejó sin efecto esta ley, y fue hasta el 18 de Julio de 1935, bajo la presidencia del Dr. Juan Bautista Sacasa, que el Senado y Cámara de Diputados de la República de Nicaragua, decretaron la constitución definitiva del Departamento de Boaco.

Este municipio abarca una superficie de 1,070 km. cuadrados representando el 4.9% de la región y el 25% del departamento de Boaco. El territorio está conformado por 6 sectores y 52 comarcas, en el área urbana y rural respectivamente.

El municipio de Boaco tiene los siguientes límites: Por el Norte con el municipio de Muy Muy por el sur con los municipios San Lorenzo y Camoapa, por el este con el municipio de Camoapa y por el oeste con los municipios de San José de los Remates, Santa Lucía y Teustepe.

Este municipio alcanza una población aproximada de 65,280 habitantes distribuidos en 27,150 habitantes en el área urbana y 38,130 habitantes en el área rural, la cual representa una alta dispersión, lo que está determinado por la estructura de la tenencia de la tierra; en el área rural las mayores concentraciones poblacionales se localizan al norte del municipio, debido a la fertilidad de sus campos. La densidad de población del municipio es de 61 habitantes por km. cuadrado.

La principal actividad económica del municipio es la pecuaria, siendo uno de los mayores abastecedores de carne al mercado nacional, con gran producción de leche y sus derivados. La producción agrícola no tiene mayor relevancia y es utilizada para el autoconsumo.

Boaco posee un Rastro Municipal, el cual está ubicado en las afueras de la ciudad a orillas de la carretera de acceso principal. Este rastro es una pequeña edificación que apenas cumple con las condiciones mínimas para la matanza. Actualmente se sacrifican un promedio de 8 reses diarias para el consumo local. Las aguas residuales producidas en el área de matanza son evacuadas por medio de un pequeño canal que cruza toda el área y luego son transportadas por un canal de mayor capacidad hasta un área aledaña, donde son vertidas sin ningún tratamiento previo. provocando malos olores y malestar al dueño de la propiedad quien se queja de sufrir daños en su hato ganadero debido a enfermedades adquiridas por los animales que pastan en el área de vertido.

Justificación

Las aguas residuales de matadero, por su procedencia, poseen una alta concentración de materia orgánica, la cual al ser descargada en lagunas o arroyos provoca serios problemas que se manifiestan en ausencia de oxígeno disuelto en las aguas de los cuerpos receptores, siendo causame, por ende, de la muerte de peces y de otras especies que requieren de oxigeno para vivir. Esta situación puede llegar a convertir un cuerpo de agua, otrora saludable, en una cloaca maloliente y en fuente de enfermedades. Estas aguas residuales son fácilmente putrescibles por lo que se deduce que son susceptibles a tratamiento biológico. El alto contenido de sólidos disueltos y la alta proporción de sólidos volátiles presentes en las aguas residuales del área de matanza se constituyen en parámetros muy importantes para la determinación del tipo de tecnología a utilizar.

Considerando las características ya citadas de los efluentes del área de matanza. es conveniente utilizar un sistema de bajo costo que permita eliminar la mayor cantidad de materia orgápica de las aguas residuales. Se propone pues, el sistema «FOSA - FILTRO» como sistema de tratamiento que nos permitirá cumplir aceptablemente con los objetivos propuestos. Este sistema posee las siguientes características:

El sistema «Fosa - Filtro» ha sido ampliamente utilizado en América Latina en el tratamiento de aguas residuales obteniéndose resultados más que satisfactorios.

Principios de funcionamiento dei sistema:

La técnica del sistema « Fosa - Filtro» se basa en el principio natural, de que toda aquella sustancia orgánica susceptible a ser degradada por los microorganismos que se encuentran en la naturaleza, puede ser llevada a condiciones en las cuales estos mismos microorganismos realicen esta labor, pero con una mayor eficiencia y de tal forma que no se generen molestias a la población ni daños al medio ambiente.

La digestión anaerobia, se puede definir como una fermentación bacteriana en ausencia de, oxígeno, en la cual la materia orgánica es transformada principalmente en una mezcla de gases, en la que predominan principalmente el metano y dióxido de carbono.

« Fosa Séptica» es un sistema ampliamente probado como un pretratamiento eficaz, que ayuda a eliminar los sólidos suspendidos y las grasas que se encuentran en el efluente. En la «Fosa Séptica» el agua residual es llevada a condiciones de reposo, lo que permite que haya una buena sedimentación de los sólidos suspendidos, estos se depositan en el fondo donde son degradados, por microorganismos anaerobios especializados, para que estos sólidos sean bien digeridos, se requiere que permanezcan durante algún tiempo en el interior de la « Fosa». Luego de un tiempo razonable la "Fosa" deberá limpiarse, sin eliminar completamente el lodo del fondo de la misma para permitir una regeneración posterior de la masa bacterial.

El «Filtro Anaerobio» es una técnica en la cual se realiza o desarrolla un proceso biológico de depuración en ausencia de oxígeno molecular disuelto. El « Filtro» se basa en la posibilidad de lograr una alta concentración de « biomasa» (microorganismos) en el interior del mismo, esto se alcanza a través de los siguientes mecanismos:

-Adhesión de microorganismos a un medio de soporte, formando una película biológica.

-Atrapamiento de flóculos bacterianos en los intersticios del material que rellena el reactor.

Los sólidos biológicos se retienen dentro del reactor, durante un largo período de tiempo.

La elevada concentración de microorganismos dentro del reactor permite que puedan alcanzarse bajos tiempos de retención hidráulico, altas eficiencias y rendimientos significativos en la producción de biogás.

Es importante que el medio filtrante posea una alta superficie específica y una amplia relación de vacíos, que permita una mayor superficie de contacto entre la capa biológica y el agua residual.

En el funcionamiento del «Filtro» intervienen los sólidos suspendidos inertes y los digeribles que sedimentan rápidamente y que se acumulan en los espacios intersticiales. Esta acumulación (cuando llega a presentarse, y esto sucede si no se coloca un pretratamiento que elimine los sólidos suspendidos), la dispersión hidráulica, la acción de mezcla de las burbujas de gas ascendente y otros factores son los causantes de cortocircuitos y de la desviación de flujo ideal.

Debido a que la digestión anaerobia es un proceso biológico complejo, se deben considerar factores que intervienen directamente en el funcionamiento de un sistema anaerobio.

Para la digestión anaerobia un rango óptimo de pH, que indica la intensidad de acidez y de alcalinidad en las aguas, está entre 6.8 y 7.5, pero el proceso aún ocurre satisfactoriamente en el rango de 6.0 y 8.0. La temperatura es otro parámetro importante que puede afectar la actividad biológica, valores entre 15° y 40° C. permiten que se realice el proceso de digestión, sin embargo es importante señalar que temperaturas más cercanas al valor más alto de este rango, aceleran el proceso de degradación y contrariamente, temperaturas mas cercanas al valor más bajo de este rango hacen mas lento el proceso. La alcalinidad es un indicador que nos permite determinar la capacidad que posee un agua determinada para neutralizar un ácido fuerte, esto es que el sistema está salvaguardado contra fluctuaciones de pH

Debido a que no se contaba con información precisa sobre las características flsico - químicas del agua residual del matadero municipal de Boaco, se procedió a la realización de toma de muestras para su posterior análisis en los laboratorios de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), quienes cumplen con las normas de la EPA en sus procedimientos. Se tomaron dos muestras compuestas con intervalos de una hora aproximadamente, durante dos días consecutivos. Si bien es cierto, este numero de muestras no es lo deseable, si son suficientes para establecer parámetros y algunas relaciones de fundamental importancia para el diseño del sistema. Los parámetros establecidos mas importantes, son los siguientes:

Resultado de análisis

pH 7.5 -
Conductividad eléctrica 1,136 uS/cm
Turbiedad 90 UNT
Color 47,760 U.C.
SST 15% ST mg/It.
ST 6,000 mg/It.
SV 90% ST mg/It*
DB05 16,364 mg/It.
DQO 28,233 mg/It.
GRASAS Y ACEITES 1.14 mg/It.
ALCALINIDAD TOTAL 1, 550 mg/It.

Con esta información se puede concluir que el agua residual proveniente del área de matanza del matadero municipal de Boaco es susceptible a ser tratada por métodos biológicos; quizás uno de los parámetros más importantes como criterio de diseño sea el porcentaje de sólidos volátiles con respecto a los sólidos totales, lo cual en conjunto con la DBO y DQO son indicadores de la cantidad de materia orgánica biodegradable en el afluente.

Diseño del sistema de tratamiento

Generalidades:

Las « fosas sépticas» pueden ser construidas de uno o dos compartimientos según la calidad de efluente deseada y de los recursos disponibles. Una fosa de un solo compartimiento dará un servicio aceptable. Sin embargo es bueno mencionar que todos los resultados de las investigaciones realizadas indican, que una «fosa» con dos compartimientos o cámaras, como suelen llamarle algunos, proporciona una mejor eliminación de los sólidos en suspensión; por lo cual nosotros hemos optado por esta ultima opción en nuestro sistema.

La capacidad es una de las consideraciones más importantes en el diseño de un tanque séptico. Todos los estudios indican que un diseño bastante holgado, en lo que a capacidad se refiere, no solo es importante desde el punto de vista de funcionamiento, sino que también resulta económico; esto debido al hecho de que un diseño suficientemente liberal. permite trabajar con mayor seguridad y evita a su vez el costo adicional de limpieza regular que habría que efectuar en una fosa demasiado pequeña, sin descontar la posibilidad de tener que construir una fosa adicional si la capacidad de la ya existente se ve rebasada.

Criterios de diseño

Fosa séptica

Los principales factores que se han considerado al fijar la capacidad de la « fosa séptica» son los siguientes:

a) El caudal medio diario de aguas residuales, «q».

b) El tiempo de retención del agua residual dentro de la «fosa», que generalmente se recomienda sea de 24 horas. Sin embargo existen algunos criterios que permiten, en algunos casos, reducir el periodo de retención.

c) El espacio necesario para la acumulación de lodos.

d) El espacio necesario para la acumulación de natas.

Parámetros generales recomendados por la norma Brasileña para el diseño de fosa séptica:

a) Ancho interno mínimo (b): 0.70 mts.

b) Profundidad útil mínima (h): 1.20 mts.

c) Relación entre el largo (L) y el ancho (b): 2 < L/b < 4.

d) La anchura interna (b) no puede sobrepasar 2 veces la profundidad útil (h).

e) Cuando la « fosa» es de dos cámaras, la primera y la segunda cámara deben tener un volumen útil, respectivamente, de 2/3 y 1/3 del volumen útil total (V).

f) Los bordes inferiores de las aberturas de pasaje entre las cámaras deben estar, como mínimo a 2/3 de la profundidad útil (h).

g) Los bordes superiores de las aberturas de pasaje entre las cámaras deben estar, como minimo, a 0.30 mts. abajo del nivel del líquido.

h) El área total de las aberturas entre las cámaras debe estar entre el 5% y el 10% de la sección transversal útil de la fosa séptica.

Dispositivo de entrada

Una «tee» ventilada de entrada deberá proporcionarse para desviar el agua residual entrante hacia abajo.

El ramal inferior deberá penetrar en el tanque, como mínimo 8 cms. arriba del nivel de líquido en el tanque para permitir una elevación momentánea del nivel del líquido durante la descarga del agua residual de la fosa séptica. Este ramal se hará penetrar en la masa líquida unos 30 cms. con el fin de que la capa de nata no obstruya la boca del tubo de entrada. En ningún caso la penetración deberá ser mayor que la permitida para el dispositivo de salida. El ramal superior permitirá la ventilación o salida de gases.

Dispositivo de salida

El dispositivo de salida retendrá las natas en el tanque, pero al mismo tiempo limitará cantidad de lodo que puede acomodarse sin ser arrastrado, lo cual provocaría descarga de lodo el efluente del pozo. El dispositivo de salida será una «tee» ventilada cuyo ramal inferior empezará al mismo nivel del líquido y será importante que penetre lo suficiente (40 cms) bajo el líquido para proporcionar un balance entre el volumen de almacenamiento de lodos y las natas.

Tabique divisorio

El tabique divisorio tendrá por objeto darle al líquido que entra un mayor recorrido antes de que salga del tanque y por consiguiente, más tiempo de sedimentación y de fermentación. Además, este tabique es muy importante en aquellos casos en que el desnivel es muy fuerte y por lo tanto el agua penetra con mucha fuerza en la «fosa», pudiendo arrastrar los Iodos al dispositivo de salida. La altura del tabique deberá ser tal que permita un espacio, bajo la cubierta del tanque, el cual deberá ser, como mínimo, de 2.5 cms con el fin de permitir el paso de gases de un compartimiento a otro.

Parámetros generales recomendados por la norma Brasileña para el diseño de Filtros Anaerobios:

1. El lecho filtrante deberá tener una altura de 1.30 mts, este criterio tiene su fundamento debido a que ha sido demostrado en muchos trabajos de investigación, que por encima de 1 mt. de altura del material filtrante, las eficiencias en la eliminación de materia orgánica no mejoran sustancialmente. Además, otro criterio a considerar son los problemas de carácter estructural que provocaría una mayor altura del lecho, sobre todo en nuestro caso que utilizaremos piedra como material de soporte. El material filtrante debe tener una granulometría lo más uniforme posible, pudiendo variar entre 50 y 80 mm.

2. La profundidad útil (h) del « Filtro Anaerobio» se recomienda sea de 1.80 mts sin embargo este puede variar un poco de acuerdo a las necesidades.

3. El ancho mínimo que debe tener un «Filtro» es de 0.85 mts.

4. El largo máximo del «Filtro» no debe exceder a tres veces la profundidad útil (h).

5. El volumen útil mínimo que puede tener un «Filtro» es de 1250 Its.

6. El fondo falso debe tener aberturas de 3 cms, espaciadas cada 15 cms. entre sí.

7. El dispositivo de pasaje de la fosa séptica al « Filtro Anaerobio» puede ser muy bien una « Tee» de diámetro mínimo de 3" (tres pulgadas)

8. El dispositivo de salida consistirá en cuatro tuberías de 3" de diámetro las cuales bajarán hasta el fondo falso del Filtro distribuyendo el caudal en 4 puntos distintos del fondo del Filtro, los cuales fueron seleccionados para darle una mejor cobertura a toda la capa filtrante, evitando así problemas de cortocircuitos.

9. Se podrán construir cuantos Filtros sean necesarios, colocándolos en funcionamiento paralelo o en serie si se desea mejorar aún más la eficiencia del sistema.

Procedimientos seguidos para el diseño del sistema:

Fosa séptica:

Para el caso particular en cuestión (aguas residuales de matadero), el procedimiento que se siguió fue el siguiente:

* Se asumió un caudal medio « q» utilizado por cada animal sacrificado; el cual según experiencias en otros mataderos del país y de otras naciones tiene como promedio lo s1000 Lts/animal sacrificado.

Q - q*No
Q = Caudal de diseño (lts/día)
N° = Número de animales sacrificados por día
q = Caudal o consumo medio por animal sacrificado

En el caso particular de Boaco, según el control estadístico llevado durante los últimos tre años, el promedio de matanza diaria es igual a 8 animales por día, con una tendencia a reducir esta cifra, debido a la reducción sustancial que ha sufrido el hato ganadero del país y a la capacidad de consumo de lapoblación. Sin embargo, considerando días picos en los cuales la matanza puede llegar a un numero superior de animales, hemos considerado, para efectos de diseño, 12 el número de animales sacrificados a diario, en tal caso el «Q» de diseño será el siguiente:

Q = 1000 Its/animal * 12 animales/día
Q = 12,000 Its/día = 12 m3/día

* Se realizó una caracterización del agua residual, con el objetivo de obtener indicadores que nos permitieran establecer parámetros para el diseño del sistema. Uno de los elementos más importantes es el referido a los sólidos (sólidos totales, sólidos suspendido sólidos suspendidos volátiles), pues esta información es muy importante para estimar el volumen de la «fosa», particularmente del volumen destinado para el almacenamiento de lodos.

V1= (( SST * Q * 0.7 * (1 - SSV) / 0.04) * TR / 109) donde:

V1  = Volumen útil destinado para almacenamiento de sólidos (m3)
Q   = Caudal de diseño (Its/día)
SSV = Sólidos Suspendidos Volátiles (expresados como fracción de los SST)
SST = Sólidos Suspendidos Totales (expresados como fracción de los ST.mg/lt)
TR = Tiempo de residencia de sólidos. (DIAS)
V1= (0.15 - 6000 mg/lt) • 12,000 It/día • 0.7 - (1-0.6)/0.04) - 180
        días/109

V1  = 14m3

En tal caso. el volumen útil de la « fosa» será:

Vu = Q • TRH +Vl

donde:

Vu = Volumen útil total de la «fosa séptica» (m3)

Q = caudal diario (m3/día)

TRH= Tiempo de Residencia Hidráulico ( en días)

Vu = 12 m3/día - 0.5833 días + 14 m3 V = 21 m3

V= 21 m3

Filtro Anaerobio:

Como ya se explicó anteriormente, en el proceso de digestión anaerobia se produce un gas (metano), el cual es altamente volátil, por lo cual puede ser usado eventualmente como fuente de energía (ya sea para cocinar alimentos, o mover determinado tipo de maquinas). En Nicaragua existen múltiples experiencias en el tratamiento de desechos orgánicos por la vía anaerobia con el fin de obtener metano y de esta manera contribuir a resolver los problemas energéticos del país. Sin embargo es importante aclarar, que en el caso particular que nos corresponde, no nos hemos propuesto como objetivo la obtención de metano; esto debido a diferentes razones:

1. El matadero para el cual está diseñado este sistema es muy pequeño. por lo tanto la producción de desechos es relativamente baja para obtener, luego del proceso de tratamiento, una producción considerable de metano que pudiese permitir su uso sostenido.

2. El sistema de tratamiento está diseñado para tratar solamente las aguas residuales provenientes del área de matanza, por lo tanto deberá evitarse la descarga de estiércol u otro tipo de desecho en el sistema.

3. Que la causa principal de malestar en la comunidad, así como de contaminación del cuerpo receptor, son las aguas residuales de la matanza.

4. Que se pretende potenciar él sistema anaerobio como instrumento para mejorar la calidad de los efluentes, creando las condiciones necesarias para este fin y no para cualquier otro que tenga como objetivo el aprovechamiento energético.;

Para efecto del cálculo, el dimensionamiento del « Filtro anaerobio» se obtiene por la siguiente fórmula:

a) Vuf =1.60 • Q - TRH

donde:

Vuf = Volumen útil

Q = Caudal (Its/día)

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico

b) S = V/2.15

donde:

S = Sección horizontal (superficie)

V = Volumen

2,15 = Profundidad útil del «Filtro».

Vuf = 1.60 - 12 m3 - 0.9877 días

Vuf = 18.964 m3

Dispositivos de control y limpieza del sistema

En todo tratamiento biológico la producción de «lodos» es inevitable. En los sistemas de  tratamiento anaerobio esta producción es mínima, sin embargo es necesario disponer de dispositivos que permitan la evacuación de estos « lodos» en el momento que se considere apropiado para garantizar así el buen funcionamiento del sistema. Para tal efecto, en la "Fosa - Filtro" hemos propuesto la construcción de pozos de visita que permitirán cumplir convenientemente con estos requerimientos. Estos pozos están dotados con tuberías de descarga que están conectadas al fondo de cada una de las secciones del sistema, lo cual permitirá obtener la mayor carga hidrostática disponible para el empuje del lodo que suele acumularse en el fondo; el lodo purgado podrá ser evacuado hasta la superficie del terreno a través de recipientes (baldes) atados con cuerdas; por esta razón hemos diseñado los pozos con el espacio suficiente para la manipulación de estos instrumentos. (1.20 mts. - 1.20 mts.)

Para el caso particular del pozo correspondiente al «Filtro» además de contar con los dispositivos ya descritos, está dotado de tuberías de 3/4" de diámetro conectadas a diferentes cotas del « Filtro» , esto nos permitirá obtener muestras de agua a diferentes alturas controlando así la eficiencia del « Filtro» en todo su espesor, así como el poder detectar a tiempo problemas de funcionamiento.

Para lograr la estabilidad de los pozos, estos fueron revestidos con ladrillo cuarterón reforzados con una viga perimetral (15cms. - 15cms.) ubicada a 1/3 de la distancia medida desde el fondo con el fin de contrarrestar el empuje del terreno. Además estos pozos deberán sobresalir 30 cms. por encima del nivel del terreno para evitar problemas de inundación debido a escorrentias superficiales.

Dispositivos de conducción y control de flujo:

Debido a las condiciones en que aún se realiza la matanza, las aguas residuales de matadero eventualmente pueden acarrear sólidos gruesos, que requieren de suficiente espacio para su transportación, debido a esta circunstancia se ha propuesto, para evitar problemas potenciales de obstrucción, la utilización de tubería de 6" de diámetro para la conducción de las aguas residuales desde la acometida hasta el sistema, por razones de orden económico se recomienda la utilización de tubos de concreto. Esta tubería se ha dispuesto enterrarla, partiendo de 1.22 mts. de profundidad desde la acometida, hasta menos de 1 mt. en la caja de registro siguiente.

Para evitar problemas de ruptura debido a sobrecargas que serán provocadas por los vehículos de transporte del ganado que circulan por el sector, se ha dispuesto la construcción de una pequeña losa que deberá cubrir un tramo de la zanja en la cual va colocada la tubería, cumpliendo así con las normas de INAA para tuberías enterradas a menor profundidad que la establecida por la institución. No se consideró bajo ninguna circunstancia la utilización de canales abiertos debido a que estos no garantizan las condiciones de salubridad mínima, así como por el hecho de que al estar expuestos a la intemperie son sujetos receptores de las escorrentias superficiales, las cuales variarían el régimen de flujo y de carga para el cual fue diseñado el sistema.

Caja de distribución de flujo:

A la entrada del sistema fue diseñada una caja de distribución la cual garantiza una distribución equitativa del flujo hacía las dos tuberías de alimentación de la Fosa, se decidió la utilización de dos tubos de alimentación para garantizar una mejor distribución del caudal a todo lo largo y ancho del sistema, procurando así una mejor eficiencia en el régimen de flujo.

Se dispuso además de una línea de derivación convenientemente dotada de una compuerta tipo gaveta, con el fin de poder desviar las aguas en caso de que bajo cualquier circunstancia se decida sacar fuera de operación el sistema; ya sea por que se haya introducido alguna sustancia no deseada o por que se realizarán obras de reparación y mantenimiento.

Trampa de grasas:

Una trampa de grasas es un dispositivo especial (tratamiento primario) que tiene como función eliminar las grasas o aceites que se encuentran en el agua residual y evitar de esta manera que se presenten problemas de funcionamiento en el sistema de tratamiento. Las grasas y aceites pueden ser perjudiciales para lograr una buena eficiencia en el funcionamiento del filtro anaerobio, pues esta provoca taponamientos de los poros del material de soporte en el Filtro lo que provoca "cortocircuitos" y «by pass» reduciendo el área de contacto entre la biomasa y el sustrato del agua residual, bajando la eficiencia y eventualmente provocando el colapso total del sistema.

La trampa aquí propuesta posee dispositivos diseñados según la norma Brasileña y Colombiana. El tubo de entrada está ubicado a una profundidad conveniente lo que permite la acumulación de natas, las cuales deben ser eliminadas periódicamente y dispuestas en un hoyo en la tierra el cual tendrá que ser abierto a una distancia bastante retirada y segura. El área superficial de que dispone « la trampa» cumple ampliamente con las especificaciones de 0.25 m3 por Its/seg. que se requieren, así como con el tiempo mínimo de retención establecido en 5 min. La pendiente del fondo es de 30° en dirección a la salida, con lo que se asegura el deslizamiento de sedimentos hasta el tubo de evacuación el cual está colocado hasta 30 cms. del fondo para evitar obstrucciones.

Diseño estructural del sistema

Toda la caja del sistema fue diseñado para la situación crítica, en la cual los muros se encuentran únicamente empotrados en la losa inferior, y sometidos a la carga del suelo (o sea vacíos). En esta situación los muros se comportan como una viga en voladizo sometida a una carga distribuida de manera característica como corresponde a la distribución de la carga de un suelo homogéneo. El análisis se realizó por el «método de esfuerzos de trabajo» y utilizando las formulas y procedimientos que recomienda el American Concrete Institute (ACI) en el código publicado en 1977 bajo el titulo Building Code Requirements for Reinforced Concrete.

Listado de Materiales

Listado de Materiales
Cemento Portland 242 (bolsas)
Arena   16 M3
Piedrín 3/4 pulg. 21 M3
Hierro std.40 1/2 pulg. 25 qq
  3/8 pulg. 14 qq
  1/4 pulg. 3 qq
Alambre dulce 2 qq
Ladrillo 14 • 30 • 5 2,700.00
Tubos PVC cédula 50, 3 pul. 5
  cédula 50, 4 pul. 1
  cédula 41, 6 pul. 1
  3/4 pulg. 1
Accesorios PVC "T"de 3 pulg. 4
  Codo 90°, 3 pulg. 8
  Codo 45°, 3 pulg. 2
  "T" de 4 pulg. 1
  Válvulas cierre rápido 3/4 4
Tubos concreto 6 pulg. d - 90 cms 50
Pernos 1/2 pulg. 12
Madera tablas 1" • 12" • 6 varas 9
  cuartones 2" - 3" - 6 varas 4
  cuartones 2" t 3" • 3 varas 6

Perfil de Presupuesto

Concepto Costo US$
Estudios diseños  
  • Muestreo de aguas residuales
  • Planos Topográficos
  • Diseño y manual de operación y mantenimiento
 

1,825.98

Materiales de construcción 4,448.42
Mano de Obra
  • Excavación de fosa
  • Construcción de fosa
 

1,025.43

3,137.52

Otros gastos 837.78
TOTAL US$ 11,275.13

 

Aporte de la Alcaldía      US  $   3,450.00
Aporte del proyecto        US $   7,825.13

Especificaciones técnicas de materiales de construcción, tuberías y accesorios.

Concreto:

- El cemento a utilizar deberá ser "Cemento Portland" Tipo I.

- La arena a utilizar deberá ser "arena Motastepe" o similar bajo observación del supervisor de obras.

- Piedrín de origen basáltico de 3/4" de diámetro.

- Tubos de concreto de calidad standard (fabricados en MAYCO, PROCON a otra firma de reconocida calidad en sus materiales).

Acero:

- Todas las varillas a utilizar deberán ser de acero estándar 40. corrugados. No se admite la utilización 
  de varillas de reuso o de acero reciclado

PVC:

Los tubos deberán cumplir con la cédula establecida para tubos de PVC para aguas residuales (cédula 50 y 41).

Madera:

La madera a utilizar será la especificada en el listado de materiales, para el encofrado será madera de pino.

En el caso de que se opte por la utilización de tablas de madera en los reguladores de carga hidrostática (en los canales de salida del filtro anaerobio), ésta deberá ser de la mejor calidad, o sea, altamente resistente a la putrefacción por humedad. En su defecto podrá utilizarse láminas de asbesto cemento o cualquier otro tipo de material plástico o similar que sea resistente a la corrosión.

El zanjeo y colocación de los tubos se hará siguiendo las normas de INAA para tales obras, esto es que deberá utilizarse material graduado. apisonado cada 100 mm. de espesor tanto en el lecho de la zanja como en la zona de cobertura de los tubos. cubriendo con este material, como mínimo, 30 cms por encima del nivel superior del tubo.

Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales del Rastro Municipal de Boaco
Comportamiento de Parámetros Físico Químicos del efluente de Aguas Tratadas

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Sistema de tratamiento de aguas residuales del rastro municipal de Boaco
Comportamiento de parámetros físicos y químicos del efluente de aguas tratadas

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6.1.2  Mantenimiento y operación del sistema:

Generalidades:

En el tema que abordaremos a continuación, es muy importante recordar y tener presente que el sistema "Fosa-Filtro'' es un sistema que funciona gracias a la acción descomponedora de grupos de bacterias especializadas, y que por lo tanto cualquier acción que dañe las condiciones de vida de la masa bacterial, estará atentando contra el buen funcionamiento del sistema. Mantener vivos y en actividad a los microorganismos, facilitándoles las mejores condiciones para su buen desarrollo, debe ser el objetivo principal del mantenimiento, control y operación del sistema de tratamiento 'Fosa - Filtro".

Limpieza

El sistema de tratamiento deberá limpiarse antes de que se acumule demasiado lodo o natas. Si el lodo o las natas (en el caso de la "Fosa") se acercan mucho al dispositivo de salida serán arrastrados fuera de la misma, provocando problemas de atascamiento en el "Filtro", lo cual sería desastroso para el buen funcionamiento del sistema. Por lo tanto se hace necesario llevar a cabo una inspección periódica de los niveles de acumulación de lodos y natas en el sistema. Aunque resulta un poco dificil para los propietarios, una inspección efectiva de acumulación de lodos y natas será la única forma de determinar, de manera efectiva, cuando una "Fosa - Filtro" requiere limpieza.

La inspección tendrá como objetivo determinar lo siguiente:

- La distancia desde el fondo de la nata al extremo inferior del tubo de conexión.

- El espesor de la capa de lodo acumulada en el primer compartimiento.

Frecuencia de inspección

El sistema de tratamiento deberá inspeccionarse como máximo cada 6 meses, debido a las relativamente altas concentraciones de sólidos que poseen las aguas residuales de mataderos.

En que parte se recomienda hacer la inspección

Cuando la fosa se vaya a inspeccionar, el espesor de la capa de lodos y la profundidad de la capa de natas, deberán medirse por la losa que está ubicada sobre el tabique divisorio en el primer comportamiento.

Métodos para hacer la inspección:

Procedimiento para medir la profundidad de las natas en la "Fosa Séptica

a) Se construirá una vara de 1.8 mts. de largo con una aleta articulada de 15 cms. .1 5 cms.

b) La vara se empujará a través de la capa hasta el borde superior de la ventana de conexión.

c) Se hará una marca con el lápiz en la vara.

d) Se subirá la vara, la aleta se pondrá en posición horizontal, y se levantará hasta que la resistencia de
    la nata se sienta.

e) Se hará una marca con el lápiz en la vara.

f) El espacio entre las dos marcas determinará la distancia que hay entre el extremo superior de la
   ventana y la parte inferior de la capa de natas.

Procedimiento para medir el espesor de la capa de lodos en la "Fosa Séptica'':

a) Se construirá una vara lo suficientemente larga para tocar el fondo de la "Fosa séptica", a la cual se
    le envolverán 1.5 m. de tela de toalla blanca.

b) Se meterá la vara hasta que toque el fondo del tanque.

c) Después de varios minutos, la vara se retirará cuidadosamente mostrando la profundidad de los lodos
    y la profundidad del líquido del tanque.

La limpieza deberá realizarse cuando se presente la siguiente situación:

a) Cuando el espacio entre el extremo superior de la ventana de conexión sea menor de 7 cms.

b) Cuando entre la parte superior (llamada la cúspide) de los lodos y el extremo inferior de la ventana de
    conexión sea menor de 8cms.

Lo importante aqui, es no permitir nunca que el nivel de natas o de lodos llegue a la ventana de conexión, para evitar así que estas sustancias pasen a la segunda cámara y posteriormente al filtro, lo cual podría afectar sensiblemente el sistema de tratamiento.

Para el caso del " Filtro Anaerobio'', los puntos de muestra ubicados a diferentes profundidades del "Filtro" nos darán suficiente información de la concentración de lodos adentro del "Filtro". Cuando en el punto de muestra superior, el cual está ubicado unos centímetros más abajo del punto de descarga, se presenten concentraciones de lodo similares a las concentraciones encontradas en el lecho filtrante, deberá hacerse una purga, o limpieza de lodos la cual no deberá ser mayor al 5% del volumen útil del "Filtro".

Lo que no debemos hacer nunca:

a) Es importante recordar, que no se trata de limpiar completamente de lodos el sistema.
    Así que, tanto la "Fosa" como el "Filtro", no se deben lavar ni desinfectar después de haber extraído
    los lodos. La adición de desinfectantes a otras substancias químicas perjudican su funcionamiento,
    por lo cual no debe emplearse.

b) Al abrir el registro del sistema para hacer la inspección o la limpieza, se debe tener cuidado de
    esperar un rato hasta tener la seguridad de que las fosas se han ventilado adecuadamente, pues los
    gases que se acumulan en el pueden causar explosiones o asfixia. NUNCA SE USEN CERILLOS,
    CHISPEROS O ANTORCHAS PARA INSPECCIONAR UN TANQUE SEPTICO, ESTO PODRIA
    OCASIONARLES SEVEROS DAÑOS.

c) El sistema de tratamiento está diseñado para recibir y degradar aguas residuales del área de
    matanza, las cuales poseen características particulares que permiten su degradación en las
    condiciones geométricas que posee el sistema. Por lo tanto es conveniente no introducir sólidos
    ajenos al área en cuestión. Así mismo, deberá evitarse lanzar al sistema sólidos de tamaño regular y
    de dificil degradación, (por ejemplo astillas de huesos a otras partes del desecho de la matanza
    como estiércol, que por sus características provocarían problemas de sobrecarga al sistema).

El volumen útil del sistema de tratamiento se corresponde con el caudal o volumen de líquido estimado a utilizar durante la matanza de un día. Cualquier sobrecarga, por vertidos líquidos que no haya sido considerado en el diseño inicial , provocará daños en el sistema. No deberán vertirse, en el sistema de tratamiento, las aguas pluviales que drenen en las inmediaciones del matadero; estas deberán desviarse y podrán unirse más adelante del punto de descarga del "Filtro Anaerobio".

Los microorganismos responsables del proceso de degradación, requieren de condiciones ambientales mínimas para poder vivir y reproducirse. La descarga al sistema de tratamiento de aguas con temperaturas por encima de 40 grados centígrados (caliente) o por debajo de 15 grados (fría), provocará daños en el mismo.

Otras recomendaciones:

Para lograr un funcionamiento estable, lo más rápido posible en el sistema, es recomendable la introducción de 100 a 150 litros de lodo proveniente de otras fosas sépticas, o en ausencia de estas, estiercol diluido en agua o una misma cantidad de suelos ricos en humus.

Si durante la operación ya estabilizada del sistema continúa produciendo malos olores habrá que introducir cal a la "Fosa Séptica", esto con el fin de bajar la ácidez del agua residual y mejorar así las condiciones para el buen desarrollo de la digestión anaerobia.

La limpieza del sistema podrá realizarse por medio de los tubos de descarga que están localizados en los pozos que para tal efecto han sido construidos; estos tubos de descarga podría permanecer cerrados con tapones roscados o podrán estar dotados de válvulas con extremcos roscados y revestidas en su interior con material resistente a la corrosión. La utilización del tapá tiene el inconveniente que es de dificil manejo en el momento de la purga de lodos, sin embargo es de menor costo que la válvula, la cual además será usada prácticamente solo dos veces al año.  La extracción de lodos podrá hacerse por medio de cubetas, o por medio de una pequeña bomba extractora de lodos. Deberá procurarse no provocar derrames en el interior de los pozos de descarga, en todo caso estos deberán lavarse después de cada período de limpieza.

Las instalaciones del sistema, deberán estar provistas de protección que eviten la circulación de personas o animales en los alrededores. Esto con el objetivo de evitar accidentes que podrían ser fatales; hay que recordar que la profundidad útil de la "Fosa" es suficiente como para cubrir a una persona adulta.

6.2 Sistema de Tratamiento de los Residuos Líquidos del Rastro
       Municipal de la ciudad de Matagalpa

Antecedentes:

La ciudad de Matagalpa se encuentra ubicada en la parte del país, a 130 km. Al norte de la capital. Es la cabecera del departamento y municipio del mismo nombre.

Esta ciudad se conecta con la carretera Panamericana a través del ramal que comienza en el poblado de Sébaco y termina en la ciudad de Jinotega; encontrándose a 30 Kms. de este poblado y a 30 Kms. de Jinotega.

Matagalpa está situada en el fondo de una cueca rodeada por cerros y a orillas del Río Grande de Matagalpa; está atravezada por las quebradas de Molás, Yaguare, Agualcás y por varios chuisles sobre los cuales se han construido puentes y casas. Se encuentra a 700 mts. sobre el nivel del mar; 12° 55' longitud oeste del Meridiano de Greenwich. El nombre de Matagalpa se oficializa en el año de 1740. Fue elevada a ciudad el 14 de febrero de 1862; bajo el gobierno del General Don Tomás Martínez, el congreso de Nicaragua, otorgó a la Villa de Matagalpa, el título de CIUDAD.

La topografia del área urbana está dividida en tres zonas: la zona baja que es donde está el núcleo central con pendientes no mayores del 15% y una altura promedio de 640 mts. sobre el nivel del mar. La zona media que rodea perimetralmente la anterior con pendientes entre el 15% y 30% y una altura entre 670 y 700 mts. sobre el nivel del mar. Una zona alta con pendientes mayores del 30% y una altura mayor de los 700 mts. sobre el nivel del mar; ésta última bordea a las dos anteriores.

Contexto Regional:

El municipio de Matagalpa tiene una extensión de 800 Kms2 y limita al norte con el Departamento de Jinotega, al sur con los municipios de San Dionisio y Esquipulas, al surete con el municipio de Muy Muy; al este con el municipio de San Ramón; al suroeste con el municipio de Terrabona y al oeste con el municipio de Sébaco.

La población urbana de la ciudad, registrada en 1991, asciende a 72,242 habitantes y la zona rural de 87,3990 habitantes, siendo la población total del municipio de 159,632 habitantes. Se ha estimado, una tasa de crecimiento del 4%.

El principal rubro que se produce en la zona es el café, factor clave en la economía global del país . La ganadería es otro de los rubros importantes del municipio, sin embargo aún no se explota todo su potencial debido a que todavía prevalecen formas tradicionales en el manejo del ganado.

Rastro Municipal:

El rastro municipal se encuentra ubicado a 1 1/2 Km. Al sur oeste del centro de la ciudad, cerca del Río Grande de Matagalpa. Cuenta en la actualidad con 450 m2 de construcción y un área de terreno de 1.4 ha. Según las normas para este tipo de establecimiento, el rastro debería contar como mínimo con 2,453 m2 de construcción y su proyección para el año 2,000 tendrá que cumplir con los siguientes requerimientos de espacio: 3,105 m2 de terreno y 383 m2 de construcción. Como puede observarse claramente, el rastro municipal de Matagalpa cumple con la exigencias proyectadas; es obvio por lo tanto que no se hace necesario la ampliación o construcción de nuevas instalaciones.

Las instalaciones actuales del rastro, fueron diseñadas inicialmente para la matanza por medio de un sistema de rieles que permitiría el manejo aéreo, tanto de las reses como de los cerdo sacrificados; sistema que evita que la carne del animal sacrificado tenga contacto con el suelo previniendo así la potencial contaminación de la misma. Sin embargo, dicho sistema no ha sido instalado por que la matanza se efectúa siguiendo el método tradicional. Así mismo, por diferentes razones, el rastro actualmente solo es utilizado para sacrificar reses.

El rastro municipal cuenta con instalaciones de agua potable, las cuales están conectadas a la red de abastecimiento de la ciudad; sin embargo debido a los serios problemas de escazes de agua potable en la ciudad la misma nunca llega hasta el edificio del rastro imposibilitando así su uso para las labores de matanza. Para resolver el problema del agua, la municipalidad abastece el rastro por medio de una cistema.

El agua que a diario se utiliza en las labores de matanza y en la limpieza posterior de las instalaciones, es recogida por medio de un sistema de drenaje interno, el cual converge en una caja de registro ubicada en la periferia del edificio, la que a su vez descarga, por medio de una tubería, en una pequeña laguna natural la cual se encuentra ubicada en los predios aledaños, muy cercana a la carretera Panamericana. Cuando la descarga del líquido sobrepasa la capacidad de la pequeña laguna, esta derrrama las aguas putrefactas por toda la periferia de la misma llegando a fluir, en algunas ocasiones, sobre la superficie de la carretera, provocando malestar sometiendo a los transeuntes a riesgos de infección.

Considerando las características ya citadas de los efluentes del área de matanza, es conveniente utilizar un sistema de bajo costo que permita eliminar la mayor cantidad de materia orgánica de las aguas residuales. Se propone pues, el sistema «FOSA - FILTRO» como sistema de tratamiento que nos permitirá cumplir aceptablemente con los objetivos propuestos. Las características del sistema ya fueron explicadas en el Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) de Boaco.

Principios de funcionamiento del sistema:

El funcionamiento es similar al Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales del rastro municipal de Boaco.

Debido a que no se contaba con información precisa sobre las características fisico - químicas del agua residual del matadero municipal de Matagalpa, se procedió a la realización de toma de muestras para su posterior análisis en los laboratorios de la Universidad Nacional de Ingeniería  (UNI), quienes cumplen con las normas de la EPA en sus procedimientos. Se tomaron dos muestras compuestas con intervalos de una hora aproximadamente, durante dos días consecutivos. Si bien es cierto, este número de muestras no es lo deseable, si son suficientes para establecer parámetros y algunas relaciones de fundamental importancia para el diseño del sistema. Los parámetros establecidos man importantes, son los siguientes:

Resultado de análisis
pH 7.5
Conductividad eléctrica 1,402 uS/cm
Turbiedad 180 UNT
Color 31,840 U.C.
SST 15% ST mg/It.
ST 6,000 mg/It.
SV 90% ST mg/It
DBOS 13,333 mg/1 t.
DQO 20,563 mg/1 t.
GRASAS Y ACEITES 0.9 mg/It.
ALCALINIDAD TOTAL 1,250 mg/It.

Con esta información se puede concluir que el agua residual proveniente del área de matanza del matadero municipal de Matagalpa es susceptible a ser tratada por métodos biológicos; quizás uno de los parámetros más importantes como criterio de diseño sea el porcentaje de sólidos volátiles con respecto a los sólidos totales, lo cual en conjunto con la DBO y DQO son indicadores de la cantidad de materia orgánica biodegradable en el afluente.

Criterios de diseño:

Los criterios y parámetros de diseños son similares a los utilizados en el STAR de Boaco.

Procedimientos seguidos para el diseño del sistema:

Fosa séptica:

Para el caso particular en cuestión (aguas residuales de matadero), el procedimiento que se siguió fue el siguiente:

- Se asumió un caudal medio < q» utilizado por cada animal sacrificado; el cual según experiencias en otros mataderos del país y de otras naciones tiene como promedio los 1000 lts/animal sacrificado.

Q  = q*N°

Q = Caudal de diseño (lts/día) `

N° = Número de animales sacrificados por día

q = Caudal o consumo medio por animal sacrificado

En el caso particular de Matagalpa, según el control estadístico llevado durante los últimos tres años, el promedio de matanza diaria es igual a 10 animales por día, con una tendencia a reducir esta cifra, debido a la reducción sustancial que ha sufrido el hato, ganadero del país y a la capacidad de consumo de la población. Sin embargo, considerando días picos en los cuales la matanza puede llegar a un número superior de animales, hemos considerado, para efectos de diseño, 15 el número de animales sacrificados a diario, en tal caso el «Q» de diseño será el siguiente: Q = 1000 Its/animal • 15 animales/día

Q = 15,000 Its/día = 15 m3/día

* Se realizó una caracterización del agua residual, con el objetivo de obtener indicadores que nos permitieran establecer parámetros para el diseño del sistema. Uno de los elementos más importantes es el referido a los sólidos (sólidos totales, sólidos suspendidos, sólidos suspendidos volátiles), pués esta información es muy importante para estimar el volumen de la «fosa», particularmente del volumen destinado para el almacenamiento de lodos.

V1= (( SST * Q • 0.7 * (1 - SSV) / 0.04) • TR/ 109)   donde:

Q = Caudal de diseño (lts/día)

V1 = Volumen útil destinado para almacenamiento de sólidos (m3)

SSV = Sólidos Suspendidos Volátiles (expresados como fracción de los SST)

SST = Sólidos Suspendidos Totales (expresados como fracción de los ST.mg/lt)

TR= Tiempo de residencia de sólidos. (DIAS)

V1= (0.15 • 6000 mg/lt) - 15,000 Its/día • 0.7 * (1-0.6) /0.04) * 180 días/109

V1 = l7m3

En tal caso, el volumen útil de la « fosa» será:

Vu = Q * TRH +V1

donde:

Vu= Volumen útil total de la « fosa séptica» (m3)

Q = caudal diario (m3/día)

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico (en días)

Vu = 15 m3/día • 0.5833 días + 17 m3

Vu =21.8 m3

Filtro Anaerobio:

Para efecto del cálculo, el dimensionamiento del « Filtro anaerobio» se obtiene la siguiente formula:

a) Vuf = 1.60 • Q • TRH                                         donde:

Vuf = Volumen útil

Q = Caudal (lt/día)

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico

b) S = V/2.15

donde:

S = Sección horizontal (superficie)

V = Volumen

2,15 = Profundidad útil del «Filtro».

Vuf = 1.60 • 15 m3 • 0.7901 días

Vuuf = 18.96 m3

Los Dispositivos de control y limpieza, de conducción y control de flujo y el Diseño estructural del sistema son similares a los utilizados en el Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales de Boaco.

Perfil de Presupuesto

Concepto Costo US $
-Estudios y diseños
  • Muestreo de aguas residuales
  • Planos topográficos
  • Diseño y manual de operación y mantenimiento.
 

3,365.50

Materiales de construcción 6,780.33
Mano de obra
  • Excavación de fosa
  • Construcción de fosa
 

2,266.00

5,041.27

Otros gastos 4,753.27
TOTAL US $ 22,206.37

 

Aporte de la Alcaldía             US $     5,266.00
Aporte del proyecto               US $   16,940.37

6.2.1. *Resultados Obtenidos:

En las siguientes fotografias se muestran algunos aspectos de la construcción, operación y mantenimiento del STAR del rastro municipal de Matagalpa. También podemos observar algunas actividades realizadas durante la evaluación de la eficiencia de este sistema.

gra43.gif (100677 bytes)

Sistema de Tratamiento de los residuos líquidos del
rastro municipal de Matagalpa en construcción

gra44.gif (106575 bytes)

 

gra45.gif (102101 bytes)

Sistema de Tratamiento de los residuos líquidos
del rastro municipal de Matagalpa

gra46.gif (95838 bytes)

STAR Matagalpa: Compuertas para control de flujo hacia
el sistema de tratamiento o hacia la tubería de desvío

gra47.gif (93034 bytes)

STAR Matagalpa: Toma de muestras para análisis de laboratorio
en uno de los manjoles de servicios.

gra48.gif (98764 bytes)

STAR Matagalpa: Herramientas utilizadas en el
mantenimiento del sistema

6.3 Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales de Rivas*

Antecedentes

El municipio de Rivas pertenece al departamento de Rivas y se encuentra localizado dentro del territorio nacional en el Istmo de Rivas, ubicado entre el lago de Nicaragua (Cocibolca) y el Océano Pacífico, a una latitud 11° 26' N y a una longitud 85° 50' W.

Rivas es el principal municipio de este departamento, históricamente fue asiento de tres grandes tribus, KIRIBIES, CHOROTEGAS Y NICARAOS, que legaron de variedad cultural al pueblo de Rivas.

El Municipio y ciudad de Rivas es la cabecera del departamento que lleva su nombre y deben éste al maestro de campo Don Francisco Rodríguez y de Rivas, Presidente de la Audiencia de Guatemala en 1717. Durante dos siglos, hasta el 29 de mayo de 1729 la ciudad llevó este nombre de Valle de Nicaragua; a partir de esta fecha y a solicitud de un grupo de pobladores se nombró "Villa de la Pura y limpia Concepción de Rivas de Nicaragua", y es en mayo de 1835 bajo la administración del jefe de estado Coronel Don José Zepeda que es declarada ciudad con el nombre de Rivas tal como se le conoce hasta hoy.

El Departamento de Rivas cuenta con una población total de 141,831 habitantes y la población aproximada del municipio es de 38,700 habitantes, siendo su población urbana de 22,255 habitantes y la rural de 16,465 habitantes. La densidad de población del departamento es de 65.8 habitantes por km2.

El Departamento abarca una superficie de 2,155 Kmz representando un 1.77% del país. El municipio tiene una superficie de 139.Km2. Está formado por 15 comarcas y 27 barrios urbanos.

La ciudad de Rivas, se encuentra a 70 metros sobre el nivel del mar y a una distancia de 111 kilómetros al sur de la capital Managua. El área total de la ciudad es de 730.97 hectáreas.

Sus límites son:

Al Norte : con los Municipios de Belén y Colón

Al Sur : con los Municipios de San Juan del Sur y Cárdenas

Al Este : con el Municipio de San Jorge

Al Oeste : con el municipio de Tola.

El lago de Nicaragua (Cocibolca) tiene 8,264 km2 de superficie con el eje mayor de Noreste a Sureste de 160 km de largo y el eje menor de 60 km. Está ubicado a 31 km sobre el nivel del mar y su profundidad media es aproximadamente de 12.5 metros.

Agua y saneamiento

Rivas cuenta con servicio público de agua potable cuya administración está a cargo del Instituto Nicaragüense de Acueductos y Alcantarillado (INAA), el que brinda sus servicios por medio de 3,402 conexiones domiciliares equivalentes al 48% del total de viviendas del municipio.

El abastecimiento se realiza a través de cuatro pozos perforados. El agua es bombeada desde Buenos Aires y Chatilla hasta dos tanques de almacenamiento desde donde se abastece a la ciudad.

Existen tres puestos públicos que abastecen a tres barrios. En el sector rural se abastece del vital líquido por medio de pozos perforados, provistos de sus equipos de bombeo, estos son administrados por comités de Agua Potable.

En el municipio existe red de alcantarillado sanitario, cubriendo un sector de la ciudad de Rivas. Hay un total de 1,349 conexiones domiciliares, lo que representa una cobertura del 19% del total de viviendas urbanas. El resto de población hace uso del sistema de letrinas tradicionales.

Las aguas residuales son conducidas por una colectora hasta un sistema de tres lagunas de estabilización. El sistema de tratamiento esta formado por lagunas primarias y secundarias de tipo facultativo. Las aguas tratadas son descargadas en el río de oro a través de un canal.

Rivas a nivel de municipio cuenta con un total de 7,803 viviendas de todo tipo de las cuales fueron censadas en 1995 un total de 7,088, perteneciendo 4,803 (67.7%) a nivel urbano y 3,005 (42.3%) a nivel rural.

El promedio de habitantes por vivienda es de 5.46 personas.

Situación actual de los Residuos Sólidos

La municipalidad presta el servicio de recolección de residuos sólidos en el sector urbano con una periodicidad de dos veces por semana, existen zonas prionzadas como: el Hospital y el mercado en los que se presta el servicio todos los días.

El equipo utilizado en la recolección de basuras está constituido por un camión y un trailer.

Rastro Municipal

Rivas posee un rastro municipal, ubicado al norte de la ciudad entre el Bo. María Auxiliadora y Barrio 19 de Julio.

La infraestructura del Rastro cuenta con un sistema de matanza mixto, actualmente se utiliza solo el de reses. Se cuenta con la presencia de 43 matarifes que trabajan en el destace de reses. No posee sistema de tratamiento para las aguas residuales, la estructura de este rastro es híbrida, con areas separadas para la matanza de cerdos y reses. El Rastro no cuenta con implementos para completar el sistema de faenado aéreo, ya que no dispone de las instalaciones industriales para este fin, tales como conjunto de recipientes de acero inoxidable para el manejo sanitario de la carne, vísceras etc. aunque cuenta con una línea de destace aérea unidireccional que no es utilizada.

Actualmente se sacrifican 2,100 reses / año (5.75 reses/día), 7 a 10 reses diarios para el consumo local; en el mes de diciembre hasta 220 Reses mensuales (7.3 reses/día) y en Semana Santa 210 Reses al mes.

El consumo según pago de agua: Feb 164 m3, marzo 250 m3, abril 140 m3, mayo 135 m3, junio 129 m3,

Promedio   = 163.6   @ 170 m3 /mes

                 @    5.67  @ 6 m3 /día

Las aguas residuales producidas en el área de matanzas son evacuadas a través del sistema de alcantarillado sanitario que conduce las aguas crudas a las lagunas de oxidación de la ciudad.

Justificación

Las aguas residuales de matadero por su procedencia, posee una alta concentración de materia orgánica existiendo en ellas un alto contenido de sólidos suspendidos y sólidos disueltos y una alta proporción de sólidos volátiles.

Para evitar que las aguas residuales del área de matanza lleguen crudas a la laguna de oxidación se deberá por consiguiente aplicar un sistema de tratamiento adecuado para disminuir los niveles de materia orgánica y por lo tanto deben considerar algunos parámetros importantes para determinar el tipo de tecnología a utilizar en el sistema de tratamiento.

Las características del sistema ya fueron explicadas en el STAR de Boaco.

Principios de Funcionamiento del Sistema

El funcionamiento es similar al STAR del Rastro de Boaco

Debido a que no se contaba con información precisa sobre las características Físico-Químicas del agua residual del matadero municipal de Rivas, se procedió a la toma de muestras para su posterior análisis en los laboratorios de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), quienes cumplen con las normas de la EPA en sus procedimientos. Se tomaron seis muestras compuestas formadas por muestras puntuales que se tomaron con un intervalo de media hora, durante cada sesión de matanza. Si bien es cierto, éste número de muestras no es lo deseable sí son suficientes para establecer parámetros y algunas relaciones de fundamental importancia del sistema. Los parámetros establecidos más importantes, son los siguientes:

Resultado de análisis

pH 7.46 mg/I
Sólidos Totales 16,850 mg/I
Sólidos volátiles 15,600 mg/I
Sólidos fijos 1,250 mg/I
Sólidos disueltos 14,020 mg/I
Sólidos suspendidos 2,830 mg/Uh
Sólidos sedimentados 12.00 mg/I
Aceites y grasas 8.00 mg/I
Demanda química de oxigeno 14,874 mg/I
Demanda bioquímica de oxigeno 14,575 mg/I
Color 33,333 U.C.
Conductividad eléctrica 2.05 Ms/cm
Alcalinidad total 1,920 mg/I

Con esta información se puede concluir que el agua residual proveniente del matadero municipal de Rivas es susceptible a ser tratada por métodos biológicos, quizás uno de los parámetros más importantes como criterio de diseño sea el porcentaje de sólidos volátiles con respecto a los sólidos totales, lo cual en conjunto con la DBO y DQO son indicadores de la cantidad de materia orgánica biodegradable en el afluente.

Diseño del Sistema de Tratamiento

Criterios de diseño

Los criterios y parámetros de diseño son similares a los utilizados en el STAR del Rastro de Boaco.

Procedimientos seguidos para el diseño del sistema:

Fosa Séptica:

Para el caso particular en cuestión (aguas residuales del matadero), el procedimiento que se siguió fue el siguiente:

* Se asumió un caudal medio "q" utilizado por cada animal sacrificado, el cual según experiencias en otros mataderos del país y de otras naciones tiene como promedio los 1,000 Lts/animal sacrificado.

Q = q.No

Q = Caudal de diseño (lts/día)

N° = Número de animales sacrificados por día

q = Caudal o consumo medio por animal sacrificado

En al caso particular de Rivas, según el control estadístico llevado durante el último año, el promedio de matanza diario es igual a 11 reses por día y 6 cerdos por día. Sin embargo considerando días picos en los cuales la matanza puede llegar a un número superior de animales, hemos considerado, para efectos de diseño, 14 el número actual de animales sacrificados a diario, proyectando a 15 años tenemos un equivalente de 22 animales por día, en tal caso el "Q" de diseño será el siguiente:

Q= 1,000 Its/animales • 22 animales /día
Q= 22,000 Its/día = 22 m3/día

  • Se realizó una caracterización del agua residual, con el objetivo de obtener indicadores que nos permitieran establecer parámetros para el diseño del sistema. Uno de los elementos más importantes es el referido a los sólidos (sólidos totales, sólidos suspendidos, sólidos suspendidos volátiles), pues esta información es muy importante para estimar el volumen de la "fosa", particularmente del volumen destinado para el almacenamiento de lodos.

V1= ((SST * Q . 0.7 * (1- SSV) / 0.04) * T R) /109) donde:

V1 = Volumen útil destinado para almacenamiento de sólidos (m3)

Q = Caudal de diseño (Its/día)

SSV = Sólidos Suspendidos Volátiles (expresados como fracción de los SST)

SST = Sólidos Suspendidos Totales

(expresados como fracción de los ST (mg/lt)

TR = tiempo de residencia de los sólidos (días)

V1 = ((0.15 x 16850 mg/It • 22,000 lts/día • 0.7 • (1-0.6) /0.04) • 180 días/109)

V1 = 70.0623 m3 = 70.06 m3

En tal caso, el volumen útil de la fosa será:

Vu = QxTRH+V1

Vu = Volumen útil total de la Fosa Séptica (m3)

Q = caudal diario (m3/día) -

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico (en días)

Vu = 22 m3 * 0.5833 días + 70.06 m3

Vu = 82.8926 m3

Vu =  83 m3

Filtro Anaerobio

Para efecto del cálculo, el dimensionamiento del Filtro Anaerobio se obtiene por la siguiente fórmula:

a) Vuf = 1.60 * Q * TRH

donde:

Vuf = volumen útil

Q = Caudal (lts/día)

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico

b) S = V/2,15

donde:

S = Sección horizontal (superficie)

V = Volumen

2,15 = Profundidad útil del "Filtro".

Vuf = 1.60 • 22 m3 - 0.7901 días

Vuuf = 27.81 m3

Los dispositivos de control y limpieza, de conducción y control de flujo, el diseño estructural del sistema y las especificaciones técnicas de materiales de construcción, son similares a los utilizados en el STAR de Boaco.

Listado de Materiales
Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales Rivas

Descripción U/M Cantidad Costo Unit. Sub-total
US$ C$ US$ C$
Sub total 7,007.55 61,876.00
Cemento Bolsa 718 4.30 38.00 3,089.96 27,284.00
Arena M3 74.5 5.66 50.00 421.86 3,725.00
Piedra M3 40 22.65 200.00 906.01 8,000.00
Ladrillos Unid. 14,444 0.06 0.50 817.90 7,222.00
Ho. 1/2" qq 60 26.73 236.00 1,603.64 14,160.00
Ho.1/4" qq 6 18.12 160.00 108.72 960.00
Alambre # 18 Lbs. 50 0.51 4.50 25.48 225.00
Clavos de 3" Lbs. 30 0.57 5.00 16.99 150.00
Clavos de 1 1/2" Lbs. 10 0.57 5.00 5.66 50.00
Clavos de 2" Lbs. 20 0.57 5.00 11.33 100.00
Madera Sub -total 678.71 5,992.96
Reglón 2" x 2" x 4 vrs. Unid. 20 2.90 25.60 57.98 512.00
Reglas 1" x 3" x 4 vrs. Unid. 30 2.17 19.20 65.23 576.00
Tabla 1 "x 12"x 4" Unid. 50 8.70 76.80 434.89 3,840.00
Cuartón 2"x 4"x 4" Unid. 16 5.80 51.20 92.78 819.20
Pega PVC Galon 0.5 0.00 0.00
Pernos Unid. 64 0.43 3.84 27.83 245.76
Tubería y accesorios Sub-total 866.28 7,296.60
Tubo PVC 6" Unid. 5 44.17 390.00 220.84 1,950.00
Llave de cierre rápido Unid. 3 113.25 1,000.00 339.75 3,000.00
Codo 90 de 6 Unid. 3 11.33 100.00 33.98 300.00
Tee 6" Unid. 3 11.33 100.00 33.98 300.00
Tee 3" Unid. 8 2.27 20.00 18.12 160.00
Codo 90 3" PVC Unid. 16 1.81 16.00 28.99 256.00
Codo 45 3" PVC Unid. 10 2.83 25.00 28.31 250.00
Tubo PVC 3" SDR 41 Unid. 9 13.59 120.00 122.31 1,080.00
Valvulas de pase 3/4" PVC Unid. 8 5.00 45.00 40.00 360.00
Total 8 552.57 75,519.382

 

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Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales del rastro
municipal de Rivas

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STAR Rivas: Fosa Séptica de dos cámaras, tubería de ingreso, pared divisoria,
interconexión entre cámaras, pozo de visita para mantenimiento

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STAR Rivas: Filtro Anaerobio de flujo ascendente: tuberías de ingreso
losa perforada para el soporte del medio filtrante,
canales de salida del agua tratada.

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STAR de Rivas: Filtro anaerobio de flujo ascendente
Vista general de entrada después de colocar el medio filtrante

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STAR de Rivas: Filtro anaerobio de flujo ascendente,
canaletas de salida y medio filtrante

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STAR de Rivas: Trampa de grasas

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STAR de Rivas: Compuertas de control de flujo hacia el sistema
de tratamiento o hacia la tubería de desvío

Perfil de Presupuesto

Concepto

Costo US$

Estudios y diseños  
  • Muestreo de aguas residuales
  • Planos Topográficos
  • Diseño y manual de operación y mantenimiento
 

2,104.05

Materiales de construcción 8,552.57
Mano de Obra
  • Excavación de fosa
  • Construcción de fosa
 

1,560.34

2,324.40

TOTAL US$ 14,541.34

 

Aporte de la Alcaldía   US     $ 4,000.00
Aporte del proyecto     US    $ 10,541.34

6.4 Sistema de Tratamiento de los Residuos Líguidos del Rastro*
      Municipal de la ciudad San Pedro de Lóvaqo

Antecedentes

El municipio de San Pedro de Lóvago se encuentra ubicado en la parte central del departamemo de Chontales, es un municipio con actividad ganadera y agrícola. Este pueblo ha tenido distintos asientos desde sus orígenes, siendo el actual sitio la cuarta localización. San Pedro goza de un clima fresco y agradable. Sus habitantes son gente humilde y amistosa que conservan las buenas costumbres.

Nombre del Municipio :         San Pedro de Lóvago

Nombre del Departamento : Chontales

Fecha de fundación              : 1864

Extensión territorial                : 604 Kms2

Referencia geográfica

La cabecera municipal está ubicada a 193 Kms. de Managua, capital de la república de Nicaragua.

Posición geográfica

Se localiza entre las coordenadas 12° 07' latitud norte y 85°.

Límites:

Los límites geográficos de San Pedro del Lóvago son:

Norte : Con los Municipios de La Libertad y Santo Domingo

Sur     : Con los Municipios de Santo Tomás y Acoyapa

Este   : Con el Municipio de Santo Tomás

Oeste : Con el Municipio de Juigalpa

Población

Población Total    :    6,444 habitantes

Población Urbana :    1,834 habitantes

Población Rural    :     4,610 habitantes

Distribución de la población según sexo

Hombres:  3,231   Mujeres: 3,213      Total: 6,444

Distribución de la población de 15 años y más según sexo

Hombres:1,707    Mujeres: 1,771        Total:3,478

Según datos estadísticos de INEC, el Municipio en los últimos 24 años (1971)-1995) incrementó su población a razón de una tasa anual de 1.22%. Se estima que para el 20 de Octubre de 1996, la población será de 7,930 habitantes, que corresponden a 3,936 personas mayores de 16 años y 3,994 personas de 16 años.

Densidad poblacional: 10.6 Hab/Km2

Clima

El clima del Municipio de San Pedro de Lóvago se caracteriza por ser semi húmedo (Sabana Tropical). La temperatura media anual oscila entre los 25° y 26° Celsios y su precipitación pluvial anual varía entre 1200 mm. y 1400 mm.

Accidente geográficos

El Municipio se caracteriza por ser una region montañosa y fértil. Las principales montañas son: Murra, Banadí, Zapotal, Zanzíbar, Bulún, El Cangrejal y Amerrisque. Entre sus cordilleras montañosa existen las planicies El Porvenir, San Bartolo y Los Limones.

Los principales ríos del municipio son: el Río Mico, Martha Vieja, Quinuma, El Coco, Matagua, Las Latijas, El Corozo, Bulún, Molejoncito y El Cacao.

Existen aguas termales como El Valle de Ñámbar, conocido con el nombre de Aguas Calientes.   

Altitud sobre el nivel del mar:     340 metros

Territorio del Municipio

La jurisdicción Municipal de San Pedro de Lóvago comprende comarcas, cuyos nombres son los siguientes:

San Bartolo, Potrero Cerrado, Bulún, Pulvasán, Sacahuacal, Cunagua, La Sardina, El Juste, Zanzíbar, Llano Los Pedros, El Zapotal, La Pintada, El Ñámbar y La Palma, Muluco, Palo Solo y Banadi.

Sector Agrícola

La actividad agrícola se basa principalmente en los cultivos de arroz, frijol y maíz. El Municipio cuenta con 1,800 manzanas sembradas, según la siguiente descripción:

Cultivo Arroz Frijol Maíz
Manzanas sembradas 40 10 1,75-

Sector Industria y Comercio

Panaderías Sastrerías Carpinterías Pulperías Bares Mecánicos
8 10 3 55 8 2

Delegaciones institucionales

ENITEL, INAA,MED, MINSA, Policía Nacional, Juzgado Local

Rastro Municipal:

El Rastro Municipal esta ubicado a 2 cuadras del parque central y su ubicación no es la mas adecuada, pero es un rastro nuevo que se construyó con aportes de FISE y cumple los requerimientos higiénicos sanitarios para este tipo de obra.

Cuenta con un sistema de destace aéreo y con agua potable, sus tuberías están conectadas al acueducto de la ciudad.

El área construida del rastro es de 48.0 mts2, se sacrifican 6 reses semanales y en la matanza y aseo del rastro participan 5 personas.

El agua residual producto de las labores de matanza y de la limpieza posterior de las instalaciones, es recogida por medio de un sistema de drenaje interno, el cual converge en una caja de registro ubicada en la periferia del edificio, la que a su vez descarga, por medio de una tubería, un terreno que tiene una muy alta pendiente y las aguas residuales crudas caen en la quebrada San Pedro.

Considerando las características ya citadas de los efluentes del área de matanza, es conveniente utilizar un sistema de bajo costo que permita eliminar la mayor cantidad de materia orgánica de las aguas residuales. Se propone pues, el sistema FOSA - FILTRO como sistema de tratamiento que nos permitirá cumplir aceptablemente con los objetivos propuestos. Las características del sistema ya fueron explicados en el Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales (STAR) de Boaco.

Principios de funcionamiento del sistema:

El funcionamiento es similar al Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales del Rastro Municipal de Boaco

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Rastro Municipal de San Pedro de Lóvago: Toma de muestras
para análisis de laboratorio

Debido a que no se contaba con información precisa sobre las características Físico - Químicas del agua residual del Rastro Municipal de San Pedro de Lóvago, se procedió a la realización de toma de muestras para su posterior análisis en los laboratorios de la Universidad Nacional de Ingeniería (UNI), quienes cumplen con las normas de la EPA en sus procedimientos.

Se tomaron dos muestras compuestas con intervalos de una hora aproximadamente, durante dos días consecutivos. Si bien es cierto, este número de muestras no es lo deseable, si son suficientes para establecer parámetros y algunas relaciones de fundamental importancia para el diseño del sistema. Los parámetros establecidos más importantes, son los siguientes:

Resultado de análisis

pH 7.5 -
Conductividad eléctrica 1,462 us/cm
Turbiedad 180 UNT
Color 25,000 U. C.
SST 15% ST mg/lt.
ST 9,750 mg/It.
SV 90% ST mg/lt
DBOS 6,150 mg/lt.
DQO 11,974 mg/lt.
GRASAS Y ACEITES 0.37 mg/It.
ALCALINIDAD TOTAL 650 mg/lt.

Con esta información se puede concluir que el agua residual proveniente del área de matamza del Rastro Municipal de San Pedro de Lóvago es susceptible a ser tratada por métodos biológicos, quizás uno de los parámetros más importantes como criterio de diseño sea el porcentaje de sólidos volátiles con respecto a los sólidos totales, lo cual en conjunto con la DBO y DQO son indicadores de la cantidad de materia orgánica biodegradable en el afluente.

Criterios de diseño:

Los criterios y parámetros de diseños son similares a los utilizados en el STAR de Boaco.

Procedimientos seguidos para el Diseño del Sistema:

Fosa séptica:

Para el caso particular en cuestión (aguas residuales de matadero), el procedimiento que se siguió fue el siguiente:

- Se asumió un caudal medio < q» utilizado por cada animal sacrificado; el cual según experiencias en otros mataderos del país y de otras naciones time como promedio los 1000 lts/animal sacrificado.

Q = q • N° de animales sacrificados por día. (lts/día)

En el caso particular de San Pedro de Lóvago, según el control estadístico llevado durante los últimos tres años, el promedio de matanza diaria es igual a un animal por día. Sin embargo considerando días picos en los cuales la matanza puede llegar a un número superior de animales, hemos considerado, para efectos de diseño, 2 el número de animates sacrificados a diario, en tal caso el «Q» de diseño será el siguiente:

Q = 1000 Its • 2 animales/día

Q = 2,000 Its/día = 2 m3/día

* Se realizó una caracterización del agua residual, con el objetivo de obtener indicadores que nos permitieran establecer parámetros para el diseño del sistema. Uno de los elementos más importantes es el referido a los sólidos (sólidos totales, sólidos suspendidos, sólidos suspendidos volátiles), pués esta información es muy importante para estimar el volumen de la Fosa, particularmente del volumen destinado para el almacenamiento de lodos.

V1 = (SST * Q * 0.7 * (1-SSV)/0.04) *  TR/109 x

donde:

V1 = Volumen útil destinado para almacenamiento de sólidos (m3)

SSV = Sólidos Suspendidos Volátiles (expresados como fracción de los SST)

SST = Sólidos Suspendidos Totales (expresados como fracción de los ST.mg/lt)

TR = Tiempo de residencia de sólidos. (DIAS)

V1 = (0.15 - 9,750 mg/lt) • 2,000 Its/día * 0.7 * (1-0.6) /0.04) • 180 días/109

V1= 3.6855 = 3.70m3

En tal caso, el volumen útil de la «fosa» será:

Vu = Q • TRH +V1

donde:

Vu = Volumen útil total de la Fosa Séptica (m3)

Q = caudal diario (m3/día)

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico (en días)

Vu = 2m3 • 0.5833 días + 3.7 m3

Vu = 4.8666 m3 = 4.5 m3

Se proponen las siguientes dimensiones:

ancho = 2.00m,   largo = á.60m,   alto = 2.50m

Filtro Anaerobio:

Para efecto del cálculo, el dimensionamiento del Filtro anaerobio se obtiene por la siguiente

formula:

a) Vuf = 1.60 • Q • TRH

donde:

Vuf = Volumen útil

Q = Caudal (Its/día)

TRH = Tiempo de Residencia Hidráulico

b) S  =  V/2.15

donde:

S     =  Sección horizontal (superficie)

V     =  Volumen

2,15 = Profundidad útil del "Filtro"

Vuf   = 1.60 * 2 m3 / día * 0.7901 días

Vuf    =  2.5 m3

Se proponen las siguientes dimensiones:

ancho  =  2.00m,          largo = 2.70m,         alto = 2.15m

Los dispositivos de control y limpieza del sistema, las estructuras de conducción y control de flujo y los criterios aplicados en el diseño estructural del sistema son similares a los empleados en el STAR de Boaco.

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STAR del Rastro de San Pedro de
Lóvago en construcción

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STAR de San Pedro de Lóvago en construcción: niples para tubería de entrada,
canales de evacuación de aguas tratadas, vigete perimetral y central para instalar losa de soporte (tableros) del medio filtrante

Perfil de Presupuesto

Concepto Costo US$
Aporte del Proyecto

7,015.66

Aporte de la Alcaldía 2,100.00
             Costo Total del Proyecto 9,115.66

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STAR San Pedro de Lóvago. Escalera de aeración del
efluente de aguas tratadas

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STAR de San Pedro de Lóvago en construcción: Fosa séptica
de dos depósitos, filtro anaerobio de flujo ascendente y pozos
de visita para control y mantenimiento.

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STAR de San Pedro de Lóvago. Construcción finalizada.

6.5 Sistema de Tratamiento de los Residuos Líquidos del Rastro
       Municipal de la ciudad de Ocotal*

Los datos generales de la ciudad, como ubicación, población, climatología, etc., son idénticos a los presentados en la memoria de diseño del Relleno Sanitario de la misma ciudad.

En la actualidad la ciudad de Ocotal dispone de un Rastro que reune condiciones sanitarias en su interior, aunque necesita algunas mejoras como es la instalación del sistema aéreo de destace.

Los desechos líquidos de la matanza son descargados sin ningún tratamiento al río Coco, convirtiéndose en un foco de contaminación para sus aguas que se vuelven un medio de transmisión de enfermedades para las poblaciones ubicadas en sus márgenes.

Según estadísticas de la Alcaldía Municipal se sacrifican como máximo 11 vacas y 6 cerdos por día, esto nos da un equivalente de 14 vacas por día partiendo de que en el sacrificio de una vaca se gastan 1,000 litros de agua y en el sacrificio de 1 cerdo se gastan 500 litros. Haciendo la proyección a 15 años, tenemos que el sistema tendrá capacidad para 22 reses.

Volumen de la fosa séptica

Los datos básicos para el diseño son:

Q15 = 22m3/día

ST = 10456 mg / It

SST = 15% ST

Vu    =  Q15 * trh + V1

V1    =   ((SST * Q15 * 0.7 (1 - SSV) / 0.04) * TR) / 109)

V1   =((0.15 )[ 10456 mg / lt] [2200 It] * 0.7 (1-06) / 0.04)180 días / 109

V1= 43.476 m3 = 43 m3

Vu = (22 m3) (0.5833) + 43 m3 = 55.83 = 56 m3

Dimensiones de fosa séptica

h = 2.35 m
b = 3.5 m
L=6.81m=7m

Se cumple con la restricción

2 <  L <   4
        b

2 < 7 <   4
       3.5

2 <  2  <   4

 

Filtro Anaerobio

El volumen útil del filtro anaerobio se obtiene de la siguiente manera:

Vuf  =  1.60 * Q * THR

Vuf =  Volumen útil

Q     =  Caudal (m3 / día)

THR=  Tiempo de Residencia Hidráulica

Vuf   =  1.60 (22 m3/día)(0.5833 días)

Vuf   =  20,53  = 21 m3

Vuf   =  21 m3

Dimensiones del filtro

S = Vuf / 2.15

S = Sección horizontal

S = Vuf  / 2.15 = profundidad útil del filtro

S = 21m3 / 2.15m

S =  9.77 m2

Las dimensiones seleccionadas son:

L  =  4.6 m

b  =  2.2 m

h =  2.15 m

Se cumple con la restricción

L < 3h

4.6 < 3 (2.1)

4.6 < 6.45


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