Estudio de alternativas para el tratamiento de las aguas residuales urbanas de la ciudad de Cajamarca, Perú

Abstract

[ES] En el presente trabajo se plantean alternativas de tratamiento biológico para las aguas residuales urbanas de la ciudad de Cajamarca, que serán simuladas utilizando el software DESASS. La planta de tratamiento actual, funciona bajo el modelo de lagunas de estabilización facultativas, diseñada para tratar un caudal máximo de 70 l/s, pero actualmente la demanda es de 285 l/s, ocasionando que su efluente no cumpla con los límites de vertido exigidos por normatividad. La mencionada planta se ubica en el valle de Cajamarca en el lugar denominado Bella Unión, aproximadamente a 0,55 km de la zona urbana; su efluente final va a dar al río Mashcón, impactando la calidad de sus aguas destinadas para riego de plantas y bebida de animales de acuerdo a la Resolución Jefatural 202-2010-ANA.

Inicialmente se realiza la caracterización de sus aguas residuales, y tomando en cuenta los datos de partida (caudal punta, caudal medio, factor punta, etc.), se plantean alternativas de tratamiento donde se incluye la eliminación de materia orgánica, nitrógeno y fósforo por vía biológica.

Los diseños planteados cumplen los requisitos de vertido nacional y de la Comunidad Económica Europea. En el Perú los Límites Máximos Permisibles para los efluentes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Domésticas o Municipales se establecen en Decreto Supremo N-003-2010-MINAM. Sin embargo, dicho Decreto Supremo no incluye los parámetros de nitrógeno y fósforo, por lo que se toma en cuenta la Directiva 98/15 de la Comunidad Económica Europea; esto ante la importancia de reducir la cantidad de los nutrientes potenciales que causan eutrofización.

Así también se definen los elementos comunes de todas las alternativas, referentes a pretratamiento y tratamiento terciario. Es finalitza amb una anàlisi de les alternatives a fi de comparar-les entre si i triar la millor opció d'acord amb la realitat de la zona d'estudi

[CA] En el present treball es plantegen alternatives de tractament biològic per a les aigües residuals urbanes de la ciutat de Cajamarca, que seran simulades utilitzant el software DESASS. La planta de tractament actual,funciona davall el model de llacunes d'estabilització facultatives, dissenyada per tractar un cabal màxim de 70 l/s, però actualment la demanda ésde 285 l/s, ocasionant que el seu efluent no compleixi amb els límits d'abocament exigits per normativitat. L'esmentada planta s'ubica a la vall de Cajamarca en el lloc denominat Bella Unión, aproximadament a 0,55 km de la zona urbana, el seu efluent final del qual va a parar al riu Mashcón,impactant la qualitat de les seves aigües destinades per a reg de plantes i beguda d'animals d'acord amb la Resolució Jefatural202-2010-ANA. Inicialment es realitza la caracterització de les seves aigües residuals, i tenint en compte les dades de partida (cabal punta, cabal mitjà, factor punta, etc.), es plantegen alternatives de tractament on s'inclou l'eliminació de matèria orgànica, nitrogen i fòsfor per via biològica. Els dissenys plantejats compleixen els requisits d'abocament nacional i de la Comunitat Econòmica Europea. Al Perú els límits màxims permissibles per als efluents de Plantes de Tractament d'Aigües Residuals Domèstiques o Municipals s'estableixen en Decret Suprem N-003-2010-MINAM. No obstant això, l'esmentat Decret Suprem no inclou els paràmetres de nitrogen i fòsfor, per la qual cosa es té en compte la Directiva 98/15 de la Comunitat Econòmica Europea; això davant la importància de reduir la quantitat dels nutrients potencials que causen eutrofització. Així també es definixen els elements comuns de totes les alternatives, referents a pretractament i tractament terciari. Finalitzant amb l'anàlisi econòmic de les alternatives, per tal de poder comparar-les entre si i triar la millor opció d'acord a la realitat de la zona d'estudi.

[EN] In the present work, biological treatment alternatives are proposed for urban wastewater in the city of Cajamarca, which will be simulated using DESASS software. The current treatment plant operates under the model of facultative stabilization ponds, designed to treat a maximum flow rate of 70 l/s, but currently the demand is 285 l/s, causing its effluent does not comply with the discharge limits required by regulations. The wastewater treatment plant is located in the valley of Cajamarca in a place called Bella Unión, approximately 0.55 km from the urban area. The final effluent is discharged into the river Mashcón, impacting the quality of the Mashcon¿s river water, which is intended for irrigation of plants and drink of animals in accordance with 202-2010-ANA (National Authority of Water) decree. First, the characterization of its residual water is carried out and taking into consideration the starting data (peak flow, average flow, tip factor, etc.) treatment alternatives are proposed, including removal of organic matter, nitrogen and phosphorus by biological means. The proposed designs meet the requirements of national and European Economic Community. In Peru, the maximum permissible limits for effluents from domestic or municipal wastewater treatment plants are issued in Supreme Decree N-003-2010-MINAM. However, this Supreme Decree does not include the parameters of nitrogen and phosphorus, so that it is taken into account the Directive 98/15 of the European Economic Community; this, in view of the importance of reducing the amount of these potential nutrients that cause eutrophication. It is also defined the common elements to all proposed alternatives, concerning pre-treatment and tertiary treatment. At the end, an analysis of the alternatives is carried out so that it is possible to choose the best option for the area involved in this research.