Efectos de las aguas residuales en la red de alcantarillado Marzo 2014

Introducción Los VMA son de obligatorio cumplimiento de las descargas de aguas residuales no domésticas Control eficiente de las aguas residuales no domésticas A fin de evitar el deterioro de las instalaciones (daños físicos), infraestructura sanitaria.

Marco Legal Resolución Ministerial No 116-2012-VIVIENDA-CD Decreto Supremo No 021-2009-VIVIENDA Aprueba los VMA de las descargas de aguas residuales no domésticas en el sistema de alcantarillado sanitario. Decreto Supremo No 003-2011-VIVIENDA Reglamento del D.S. No 021-2009-VIVIENDA. Decreto Supremo No 010-2012-VIVIENDA Modifican el Reglamento del D.S. No 021-2009-VIVIENDA, con la finalidad de establecer procedimientos para controlar descargas de aguas residuales no domésticas. Resolución Ministerial No 116-2012-VIVIENDA-CD Parámetros para las actividades según la Clasificación Industrial Internacional Uniforme que serán de cumplimiento obligatorio.

Deterioro de la Infraestructura para Saneamiento de agua Situación actual Instalaciones centralizadas que propician las alteraciones de las AR en su interior. Considerable longitud del colector. Diseños con pendientes insuficiente de la tubería. 27/04/2017

Deterioro de la Infraestructura para Saneamiento de agua Situación actual Diseño de tuberías para poblaciones mayores a la real ii Numerosos puntos de bombeos intermedios Mucho desperdicio de agua por la falta de micromedición. Han fomentado las condiciones sépticas que propician el deterioro del concreto

Deterioro de la Infraestructura para Saneamiento de agua Situación actual La red de alcantarillado generalmente recibe el mantenimiento correctivo. ii Hay tramos que trabajan represados La operación en el sistema por gravedad es casi nula. 27/04/2017

Aspectos que reducen la eficiencia de la red de alcantarillado Corrosión excesiva de la alcantarilla de concreto. Reducción del diámetro de las tuberías. Acumulación de aceites y grasas. Sedimentación de sólidos Producción de olores Infiltración de otras aguas (de subsuelo y de escorrentía). 27/04/2017

Proceso de corrosión de la tubería presencia de sulfatos en el flujo y condiciones anaeróbicas. reducción biológica de SO4 a H2S por las bacterias sulforeductoras. el H2S se difunde y disuelve en el agua residual. A ph del AR se disocia en HS- , H2S disuelto el H2S se desprende a la atmósfera interna del tubo. oxidación biológica de H2S a H2SO4. en la corona del tubo. ataque del H2SO4 al concreto. 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S Cantidad y calidad de materia orgánica biodegradable y presencia de iones sulfatos La materia orgánica biodegradable es fuente de aprovisionamiento de carbono de las bacterias sulfato reductoras. SO4= + carbón orgánico HCO3- , CO2 + H2S 27/04/2017

Presencia de iones sulfatos Principalmente se debe a la calidad del agua proveniente de las AASS y se descargan después de su uso como aguas residuales En las aguas residuales no domésticas se forman por el uso de compuestos químicos derivados del azufre. . 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S Condiciones anaeróbicas de las aguas residuales. bajo contenido de Oxigeno disuelto. O2 < 0.1 mg/l son condiciones anaeróbicas para que los SO4= sean reducidos a sulfuros. tiempo de permanencia hidráulica, fundamental para presentar condiciones anaeróbicas en el tubo (Ejm: después de ½ hora de tiempo de permanencia). . 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S potencial redox (ORP) determina el mecanismo metabólico dominante. Las condiciones optimas para la reducción de los sulfatos es de -220 a -310 mV. 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S La fermentación o actividad metabólica se desarrolla en la biopelicula, en el sedimento y en el agua. Temperatura.- La actividad metabólica de las bacterias sulforeductoras se incrementa con el incremento de la temperatura (ideal 40oC). pH.- El metabolismo de los microorganismos tienden a acidificar las aguas como resultado de la formación de dióxido de carbono, sulfuro de hidrogeno y ácidos volátiles. . 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S (continúa) Los SO4= se reducen en ion S= , ion HS-, H2S acuoso y H2S (fase gaseosa). a pH 6 el H2S es > 80 % a pH 9, los H2S son mínimos. . 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S (continúa) Porción mojada del colector que se presentan debido a los parámetros hidráulicos (diámetro, longitud, pendiente). A mayor radio hidráulico, menor concentración de sulfuros en el agua residual. . 27/04/2017

Factores que conducen al desarrollo de la biopelicula Pueden incrementar o reducir el espesor bacterias sulforeductoras presentes en las aguas que tienen la facultada de reducir sulfatos, sulfitos o tiosulfato generando H2S. condiciones fluido dinámicas en las aguas (velocidad, presión, etc.), afecta la cinética de las biopeliculas. Bajo flujo propicia una baja velocidad sólidos sedimentan por la baja velocidad. sólidos en suspensión. . 27/04/2017

Balance Masivo del H2S en el agua residual Transporte del H2S desde la biopelicula. Transporte del H2S gas del agua a la atmosfera Tasa de producción del H2S en el agua. Tasa de eliminación del H2S en el agua . 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S y H2SO4 El transporte del H2S formado en la fase acuosa a la fase gaseosa depende de su concentración en la fase acuosa. El H2S de la zona húmeda es transformado en H2SO4 por las bacterias Thiobaciulus que permanecen activas hasta con 7 % de H2SO4. La producción de H2SO4 se genera cuando el H2S es > 2 mg/l, alta humedad y oxigeno atmosférica. . 27/04/2017

Factores que conducen a la formación de H2S y H2SO4 ( continúa) depende del valor de saturación relativa de la atmósfera interna. la turbulencia en el agua puede ayudar a liberar mayor H2S.

Para la conservación de la infraestructura se deberá Operar el sistema de alcantarillado Identificar las zonas vulnerables, donde se presentan factores como alta carga orgánica, derivados del azufre, etc. Encontrar las causas de la producción de sulfuros. Tratamiento o solución. Prevención del fenómeno 27/04/2017

Medidas de control de la corrosión La producción de sulfuros debe ser eliminada o limitada control en el origen de las descargas antes dichas. Inyección de aire y oxigeno. Adición de productos químicos (agentes oxidantes) limpieza periódica ventilación. buen diseño con pendiente suficiente del tramo, tiempo de retención mínimo . .

Acciones predictivas para la operación de la red velocidad de formación de sulfuro de hidrogeno. Medir el potencial redox Determinar DQO, DBO5 SO4 pH Velocidad de flujo, diámetro, tirante. Predicción de la acumulación de sulfuro de hidrogeno en fase gaseosa (velocidad y acumulación. Predicción de la velocidad de corrosión.

Reflexiones sobre los Valores Máximos admisibles del SO4= El objetivo es evitar el deterioro de las instalaciones para la sostenibilidad del sistema de recolección. El VMA de los S= total es de 10 mg/L (muestra compuesta). Cuando el comportamiento del gas disuelto es puntual como el pH (6-9). El H2S= es sumamente volátil, fácilmente pasa a la atmósfera interna del tubo El VMA de los SO4= es de 500 mg/l y requiere condiciones anaeróbicas para reducirse a H2S

GRACIAS POR SU ATENCION!!