UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA III DIPLOMADO DE SANEAMIENTO SOSTENIBLE

TRABAJO MONOGRÁFICO:

EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS GRISES EN EL A.H. VILLA ALBORADA – NUEVA RINCONADA DE PAMPLONA ALTA – SAN JUAN DE MIRAFLORES.

Elaborado por: Ing. CIP. Angela María Dalguerre Lamas

Lima, 2012

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INDICE Pág. 1. Introducción………………………………………………………………………………….

3

2. Justificación..………………………………………………………………………………… 6 3. Objetivos 3.1. Objetivo General.…………………………………………………………………………… 6 3.2. Objetivos Específicos.……………………………………………………………………... 6 4. Revisión Bibliográfica………………………………………………………………………. 7 5. Materiales y métodos 5.1. Evaluación de la calidad de agua del Humedal………………….……………………... 25 5.2. Medición de los niveles de agua del Humedal………………………………………….. 25 5.3. Acciones de Seguimiento y acompañamiento de las familias ……………………….. 26 6. Resultados 6.1. Evaluación de la calidad de agua del Humedal………………….……………………... 26 6.2. Medición de los niveles de agua del Humedal………………………………………….. 29 6.3. Acciones de Seguimiento y acompañamiento de las familias ……………………….. 31 7. Conclusiones………………………………………………………………………………….. 33 8. Recomendaciones……………………………………………………………………………. 34 9. Bibliografía…………………………………………………………………………………….. 35 10. Anexos……………………………………………………………………………………….. 36

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TRABAJO MONOGRÁFICO EVALUACIÓN DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS GRISES EN EL A.H. VILLA ALBORADA – NUEVA RINCONADA DE PAMPLONA ALTA – SAN JUAN DE MIRAFLORES. 1. INTRODUCCION El A.H. Villa Alborada se encuentra ubicado

en

Nueva

Rinconada

perteneciente a la zona I de Pamplona Alta en el Distrito de San Juan de Miraflores.

El A.H. carece de los servicios básicos de agua potable y alcantarillado junto con los 142 Asentamientos humanos que integran la Nueva Rinconada, aspecto que aún no se

puede

resolver

por

la

falta

del

saneamiento del terreno, los cuales han buscado abastecerse provisionalmente de agua por medio de camiones cisternas y su almacenamiento en diferentes depósitos, lo que origina mayor incidencia de enfermedades diarreicas en los niños menores de cinco años y adultos mayores. La ausencia de estos servicios y las condiciones de habitabilidad han generado grandes problemas urbanos y ambientales, ya que las excretas y orina son eliminadas en un 93.4% por medio de sistemas de saneamiento no mejorados como son los silos construidos desde hace 12 años, a la fecha muchos de ellos se encuentran colapsados y en peligro de colapsar por el inadecuado uso y mantenimiento de los mismos; y las

aguas servidas (grises) originadas de las viviendas son vertidas

constantemente a la calle por los propios pobladores formando en muchos casos charcos que se convierten factores para la fuerte contaminación ambiental, incidencia de

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enfermedades (alérgicas y respiratorias), proliferación de vectores (moscas, mosquitos como el dengue) y la vulnerabilidad del suelo.

Frente a la problemática descrita, PEBAL La Inmaculada por ser una Obra de la Compañía de Jesús, que tiene como misión velar por el desarrollo humano integral de las poblaciones mas necesitadas de Lima Sur, es que junto con la población han promovido iniciativas en el acceso, uso y reúso de agua. En el tema del reúso de agua, desde el mes de Febrero hasta noviembre del 2011 se llevó a cabo el proceso de implementación de un Sistema Piloto de Tratamiento de Aguas Grises para el Riego de Áreas Verdes en el A.H. Villa Alborada. El sistema se desarrollo en tres etapas: Primero: Instalación sanitaria de las viviendas (lavaderos) hacia un Biodigestor (Pre- tratamiento y Tratamiento Primario). Segundo: Construcción de un Humedal Artificial Subsuperficial de Flujo Horizontal (Tratamiento secundario). Tercero: Instalación de un sistema de riego por goteo y áreas verdes (Disposición de las aguas tratadas).

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Foto 1. Subsistema Sanitario

Foto 2. Subsistema de Procesamiento de aguas grises (Humedal Artificial Subsuperficial de Flujo Horizontal)

Foto 3. Subsistema de Riego por goteo y áreas verdes

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2. JUSTIFICACION Con el trabajo se plantea intervenir en forma conjunta PEBAL y comunidad, para realizar la evaluación de la operación y mantenimiento del Sistema de Tratamiento de aguas grises por un tiempo de 6 meses. La tarea permanente debe recaer en la comunidad por ser los beneficiarios directos del proyecto, para que se desarrolle una buena sostenibilidad del Sistema.

La implementación del sistema de tratamiento va a permitir los siguientes beneficios: Económico: Contribuir al ahorro de agua mediante el reúso de las aguas residuales tratadas.

Social: Contribuir al cuidado de la salud familiar y sobre todo mejorar la calidad de vida de la población de la comunidad. Ambiental: Contribuir a la protección del medio ambiente, reducir la vulnerabilidad del terreno, disminuir la proliferación de vectores y malos olores. Cultural: Proporcionar un confort visual, crear conciencia en la población sobre la importancia de estos sistemas y el manejo que requieren.

3. OBJETIVOS 3.1. GENERAL 

Evaluar la operación y mantenimiento de un sistema piloto de tratamiento de aguas grises en el A.H. Villa Alborada, a fin de asegurar el buen funcionamiento y la sostenibilidad del mismo.

3.2. ESPECIFICOS 

Implementar un sistema de gestión comunal (seguimiento y acompañamiento) para el adecuado uso y mantenimiento del Sistema de Tratamiento de Aguas grises para el riego de áreas verdes en el A.H. Villa Alborada.



Establecer un monitoreo técnico periódico para un adecuado funcionamiento de los tres componentes del Sistema de Tratamiento de Aguas grises para el riego de áreas verdes en el A.H. Villa Alborada.

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4. REVISION BIBLIOGRAFICA A. HUMEDALES ARTIFICIALES Los humedales o biojardineras son unidades para el tratamiento de aguas residuales, principalmente las que provienen de una vivienda con el aporte de las aguas grises de los lavaderos y duchas.

El humedal artificial es un sistema de tratamiento de agua residual poco profundo, no mas de 0.60 mts, construido por el hombre, en el que se han sembrado plantas acuáticas, y se ha contado con los procesos naturales para tratar el agua residual. Los humedales artificiales o wetlands construidos tienen ventajas con respecto a otros sistemas de tratamiento, debido a que requieren poca o ninguna energía para funcionar. Los humedales artificiales o wetlands proporcionan el hábitat para la vida silvestre solos los de flujo libre, y son, estéticamente, agradables a la vista.

Humedales Artificiales (Constructed Wetland) son considerados como sistemas “naturales“ de saneamiento: con poco equipamiento técnico, poca operación y alcanza excelentes eficiencias, incluso en casos de altas variancias de la carga (remueve el 90% del material orgánico, nitrificación parcial y reducción de bacterias). Siempre se recomienda su utilización para soluciones descentralizadas de saneamiento, sin embargo necesitan suficiente área libre para su implantación.

Una condición importante para el funcionamiento de humedales es un pre-tratamiento eficiente, que debe ser adaptado a la característica de efluente. Rotaria del Perú viene implementando proyectos que incluyen diversas unidades de pre-tratamiento de acuerdo al tipo de agua a tratar:

1. Aguas residuales: Tanque séptico, Tanque Imhoff u otros 2. Aguas grises: Trampa de grasa o Tanque séptico u otros 3. Aguas negras: Filtro de Compostaje o Tratamiento anaeróbico

Además, cuenta con experiencias de proyectos internacionales de Humedales para 10 hasta 3.000 personas y desarrolló un modelo de dimensionamiento que se aplica para diferentes zonas climáticas. Los humedales pueden ser integrados en áreas verdes,

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parques y jardines, utilizan plantas ornamentales que son típicas en pantanales naturales de la misma zona (Phragmites, Papiro, bambú, lirios y otros). Criterios para la construcción de un Humedal artificial Los criterios para considerar antes de elegir un humedal construido como una opción de tratamiento de las aguas grises se mencionan a continuación: • El agua debe estar disponible durante todo el año para mantener las plantas y las bacterias vivas. • Los flujos grandes (causado por la lluvia torrencial) puede saturar el sistema, y debe ser desaguado en el caso de una tormenta grande hasta que el agua esté debajo de la superficie de tierra • Las aguas grises deben fluir naturalmente vía gravedad en el humedal. • El agua debe quedarse en el sistema por un promedio de 2-10 días (Jenkins 2005; Crites and Tchobanoglous 1998) para permitir el tratamiento por plantas. • Las aguas grises no deben estancarse (para evitar el crecimiento de mosquitos). • Las plantas de un humedal natural local pueden ser trasplantadas para el uso en el humedal construido (recomendados), o pueden ser compradas en un vivero local. • Una pared o capa impermeable debe rodear el humedal entero para prevenir que las aguas grises salgan antes se ser tratadas completamente. El drenaje apropiado permitirá que el agua salga del sistema después del tratamiento. Ventajas de los Humedales: 1. Algunos procesos degradativos ocurren en forma más rápida con plantas que con microorganismos. 2. Es un método apropiado para descontaminar superficies grandes o para finalizar la descontaminación de áreas restringidas en plazos largos.

Limitaciones de los Humedales: 1. El proceso se limita a la profundidad de penetración de las raíces o aguas poco profundas. 2. Los tiempos de proceso pueden ser largos.

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3. La biodisponibilidad de los compuestos o metales es un factor limitante en la captación.

Las plantas pueden incorporar las sustancias contaminantes mediante distintos procesos que se representan en el gráfico 1 y se explican en el cuadro 1: Grafico 1. Tipos de Fitoremediación, en donde se indica la zona de la planta en donde ocurre el proceso.

Fuente: http://www.ecojoven.com/Ecologia/aresiduales.html

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Cuadro 1. Procesos utilizados por las plantas para asimilar contaminantes

PROCESOS UTILIZADOS POR LAS PLANTAS PARA ASIMILAR CONTAMINANTES Tipo

Proceso Involucrado

Contaminación Tratada

Las plantas se usan para concentrar Cadmio, cobalto, cromo, níquel, Fitoextracción

metales en las partes cosechables mercurio, plomo, plomo selenio, (hojas y raíces)

zinc

Las raíces de las plantas se usan para Rizofiltración

absorber,

precipitar

y

concentrar metales pesados a partir de efluentes líquidos contaminados y degradar compuestos orgánicos

Cadmio, cobalto, cromo, níquel, mercurio, plomo, plomo selenio, zinc

isótopos

compuestos fenólicos

Las plantas tolerantes a metales se Lagunas Fitoestabilización

de

clorados.

para

promover

el

desarrollo

microorganismos

de

degradativos

(bacterias y hongos) Las plantas captan y modifican metales

pesados

o

compuestos

orgánicos y los liberan a la atmósfera con la transpiración.

Hidrocarburos petróleo

y

captan,

almacenan

compuestos

y

orgánicos

clorados

poliaromáticos,

(tetraclorometano

y

triclorometano)

dar atrazina,

subproductos menos tóxicos o no clorados, DDT, tóxicos.

del

Mercurio, selenio y solventes

degradan nitrobenceno, para

derivados

benceno, tolueno, atrazina, etc.

Las plantas acuáticas y terrestres Municiones

Fitodegradación

deshecho

mismos y evitar el pasaje a napas para fenólicos y compuestos

Se usan los exudados radiculares

Fitovolatilización

de

usan para reducir la movilidad de los yacimientos mineros. Propuesto

subterráneas o al aire.

Fitoestimulación

radioactivos,

(TNT, DNT, RDX, nitrotolueno), solventes pesticidas

fosfatados, fenoles y nitrilos, etc.

Fuente: http://www.ecojoven.com/Ecologia/aresiduales.html

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Funciones de los Humedales artificiales Las actividades humanas han dado y siguen dando origen a varios tipos de humedales de interés para algunas especies vegetales. a. Procesos de remoción físicos: Los humedales artificiales son capaces de proporcionar una alta eficiencia física en la remoción de contaminantes asociados con material particulado. b. Procesos de remoción biológicos: La remoción biológica es quizá el camino más importante para la remoción de contaminantes en los humedales artificiales. Los contaminantes en formas de nutrientes como nitrato, amonio y fosfato, son tomados fácilmente por las plantas de los humedales, por ser esenciales para su crecimiento. c. Procesos de remoción químicos: El proceso químico más importante en los humedales artificiales es la absorción, que da lugar a la retención a corto plazo o a la inmovilización a largo plazo de los contaminantes como el detergente y jabones provenientes del lavado de ropa y aseo personal. B. TIPOS DE HUMEDALES ARTIFICIALES Existen dos tipos de sistemas de humedales artificiales desarrollados para el tratamiento de agua residual: 1. Sistema a Flujo Libre (FWS) y 2. Sistema de Flujo Subsuperficial (SFS).

A los sistemas a Flujo Libre (FWS) normalmente se les aplica agua residual pre-tratada en forma continua y el tratamiento se produce durante la circulación del agua a través de los tallos y raíces de la vegetación emergente. Los sistemas de flujo libre también se pueden diseñar con el objetivo de crear nuevos hábitats para la fauna y flora o para mejorar las condiciones de humedales naturales próximos. Esta clase de sistemas suele incluir combinaciones de espacios abiertos y zonas vegetadas e islotes con la vegetación adecuada para proporcionar hábitats de cría para aves acuáticas. Ver gráfico 2.

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Grafico 2. Sistema a Flujo Libre (FWS)

Fuente: Tratamiento de aguas residuales en pequeñas comunidades.

Los sistemas de flujo subsuperficial se diseñan con el objeto de proporcionar tratamiento secundario o avanzado y consisten en canales o zanjas excavadas y rellenos de material granular, generalmente grava en donde el nivel de agua se mantiene por debajo de la superficie de grava. Las mismas especies vegetales se usan en los dos tipos de humedales artificiales. Ver gráfico 3.

Grafico 3. Sistema a Flujo Subsuperficial (SFS)

Fuente: Tratamiento de aguas residuales en pequeñas comunidades. Los humedales de flujo subsuperficial se clasifican según el sentido de circulación del agua en horizontales o verticales.

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1. Humedales de flujo horizontal En este tipo de sistemas el agua circula horizontalmente a través del medio granular, de los rizomas y raíces de las plantas. La profundidad del agua varia entre 0,3 y 0,9 m. Se caracterizan por funcionar permanentemente inundados (el agua se encuentra entre 0,05 y 0,1 m por debajo de la superficie) y con cargas de alrededor de 6 g DBO/m2.día.

Los humedales horizontales están compuestos por los siguientes elementos: (1) estructuras de entrada del afluente, (2) impermeabilización del fondo y laterales ya sea con láminas sintéticas o arcilla compactada, (3) medio granular, (4) vegetación emergente típica de zonas húmedas, y (5) estructuras de salida regulables para controlar el nivel del agua. Impermeabilización Es necesario disponer de una barrera impermeable para confinar al sistema y prevenir la contaminación de las aguas subterráneas. Dependiendo de las condiciones locales puede ser suficiente una adecuada compactación del terreno. En otros casos será necesario realizar aportaciones de arcilla o utilizar láminas sintéticas.

Estructuras de entrada y salida Los humedales son sistemas que requieren una buena repartición y recogida de las aguas para alcanzar los rendimientos estimados, es por ello que las estructuras de entrada y salida deben estar muy bien diseñadas y construidas.

El agua residual procedente de los tratamientos previos se hace llegar hasta una arqueta donde el caudal se divide equitativamente y mediante diversas tuberías se vierte al lecho. Alternativamente se puede hacer llegar el agua hasta un canal con vertedero que la distribuye de forma homogénea en todo el ancho del sistema.

La recogida del agua efluente se realiza con una tubería perforada asentada sobre el fondo del humedal. Esta tubería conecta con otra en forma de “L” invertida y cuya altura es regulable. Dicha estructura permite modificar el nivel de agua y a su vez drenar el humedal durante operaciones de mantenimiento.

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Medio granular En las zonas de entrada y salida se colocan piedras que permiten diferenciar estas zonas de lo que es el medio granular principal. El conjunto medio granular/biopelícula/plantas debe ser considerado como el principal constituyente de los humedales.

En el medio granular ocurren múltiples procesos como la retención y sedimentación de la materia en suspensión, la degradación de la materia orgánica, la transformación y asimilación de los nutrientes, y la inactivación de los microorganismos patógenos.

El medio granular debe ser limpio (exento de finos), homogéneo, duro, durable y capaz de mantener su forma a largo

plazo. Además, debe permitir un buen desarrollo de las

plantas y de la biopelícula. Diámetros medios de alrededor de 5-8 mm ofrecen muy buenos resultados.

Una característica muy importante del medio granular es su conductividad hidráulica, ya que de esta propiedad depende la cantidad de flujo de agua que puede circular a través de él. Durante el diseño debe tenerse en cuenta que la conductividad hidráulica disminuirá con el paso del tiempo.

Vegetación

Las especies utilizadas son macrófitos emergentes típicos de las zonas húmedas como el carrizo (Phragmites), la espadaña (Typha), la totora, el papiro, platanillos o los juncos (Scirpus). En Europa la planta más utilizada es el carrizo, con densidades de plantación de 3 ejemplares por metro cuadrado.

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Grafico 4. Humedal de Flujo Horizontal Subsuperficial

Fuente: Depuración con Humedales construidos.

2.

Humedales de flujo vertical

Esta tipología de humedales fue desarrollada en Europa como alternativa a los humedales horizontales para producir efluentes nitrificados. En general los sistemas verticales se combinan con horizontales para que se sucedan de forma progresiva los procesos de nitrificación y desnitrificación y se consiga así eliminar nitrógeno.

La circulación del agua es de tipo vertical y tiene lugar a pulsos, de manera que el medio granular no está permanentemente inundado. La profundidad del medio granular es de entre 0,5 y 0,8 m. Operan con cargas de alrededor de 20 g DBO/m2⋅día. Los sistemas verticales tienen una mayor capacidad de tratamiento que los horizontales (requieren de menor superficie para tratar una determinada carga orgánica). Por otra parte, son más susceptibles a la colmatación.

De forma similar a los humedales horizontales, los verticales están constituidos por los siguientes elementos: (1) estructuras de entrada del afluente, (2) impermeabilización, (3) medio granular, (4) vegetación y (5) estructuras de salida. Adicionalmente suelen incluir tuberías de aireación. Los aspectos relacionados con la impermeabilización y la vegetación son idénticos a los sistemas horizontales.

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Estructuras de entrada y salida Es muy importante lograr una distribución y recogida del agua uniforme en toda el área del sistema. Para la distribución se utilizan redes de tuberías dispuestas sobre la superficie, ya sea en forma radial o a lo largo del lecho. Debido al flujo discontinuo, en climas fríos se suelen colocar enterradas en el lecho entre 0,05 y 0,1 m por debajo de la superficie con el fin de evitar la congelación. La recogida del agua se realiza mediante redes de tuberías perforadas situadas sobre el fondo del lecho y a lo largo del mismo. Medio granular Igual que en los sistemas horizontales, el medio granular debe ser limpio, duro, durable y capaz de mantener su forma a largo plazo. En los humedales verticales el medio granular es de tipo heterogéneo ya que se disponen tres capas horizontales con 1 distinta granulometría, la cual aumenta con la profundidad del lecho. La capa más superficial es de arena gruesa, la intermedia de grava y la del fondo de grava gruesa. Esta disposición se adopta para que el paso del agua por el lecho no sea excesivamente rápido o lento. Ver gráfico 5 y 6.

Tuberías de Aireación Estos elementos sirven para airear el lecho en profundidad y mejorar y favorecer así los procesos de degradación aeróbica y la nitrificación. En general, se recomienda la instalación de 1 tubería por cada 4 m2. Grafico 5. Humedal de Flujo Vertical Subsuperficial

Fuente: Depuración con Humedales construidos.

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Grafico 6. Diseño esquemático de Humedal de Flujo Vertical Subsuperficial

Fuente: Rotaria del Perú. OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE LOS HUMEDALES  Control del buen funcionamiento y la eficiencia del tratamiento, para resolver rápidamente cualquier deficiencia en el sistema. Para esto, se recomienda hacer un monitoreo de la planta, incluyendo la realización de muestreos y análisis de los parámetros establecidos en las normas, para la calidad requerida de aguas residuales para usos en riego ornamental.  Remoción de los flóculos sedimentados en el canal de distribución una vez por mes, para evitar la proliferación de mosquitos y zancudos transmisores de enfermedades.  Cosecha de la Totora y Cyperus Alternifolius, cada 10 meses, para obtener un buen funcionamiento y un óptimo rendimiento de la planta, además de la ganancia que genera la venta de estos cultivos.  Limpieza de la superficie de los lechos filtrantes después del corte, para evitar que la descomposición de estas plantas en el sitio sature el lecho.  En caso que se note un flujo superficial de aguas residuales en la entrada al Humedal, se recomienda remover el primer metro del material del lecho filtrante en todo el ancho de cada unidad del Humedal, sustituyéndose con material nuevo de las mismas características, para mantener la alta eficiencia de la planta durante varios años.  Control del espejo de agua, el cual siempre debe estar aproximadamente 10 cm por debajo del lecho filtrante. Esto se hace con la manguera flexible de la caja de salida.

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 Las persona encargadas de la operación y mantenimiento de la planta de tratamiento dedicarán un tiempo para el cuidado y funcionamiento del sistema. No se necesita a alguien especializado o con conocimientos superiores, ya que el trabajo a realizar es sumamente sencillo.  Los humedales no se pueden encharcar debido a los malos olores o a la presencia de insectos, las malas hierbas deberán arrancarse manualmente.  Mantenimiento de limpieza en toda el área del sistema de tratamiento para cualquier eventualidad que se presente (visitas, muestreos, presentaciones, etc.).  Cercado del terreno de la planta de tratamiento para evitar el acceso a personas sin autorización que puedan provocar daños en las instalaciones.

5. MATERIALES Y METODOS El trabajo de evaluación se realizó en el sistema de tratamiento de aguas grises implementado en el A.H. Villa Alborada que se ubica a una altitud de 388 msnm. Dentro de la Nueva Rinconada de Pamplona Alta en el distrito de San Juan de Miraflores.

El sistema construido en el AA.HH. Villa Alborada tiene los siguientes tratamientos:

1. Pre-tratamiento y Tratamiento Primario: Se ha instalado un Biodigestor ROTOPLAST de capacidad de 1300 litros con las siguientes dimensiones: un largo de 2.00 m y un ancho de 1.92 m, que recibe las aguas grises procedentes de las viviendas participantes del proyecto, que direcciona en una tubería hacia el sistema de tratamiento (Humedal artificial).

El Biodigestor cumple dos funciones siguientes: -

Trampa de grasa: retiene las grasas de las aguas grises.

-

Sedimentación: Retiene y sedimenta los sólidos suspendidos de las aguas grises.

-

Reducción de la concentración de materia orgánica presente en el agua en un 50% a 60%.

2. Tratamiento Secundario: Humedal Artificial Horizontal de Flujo Subsuperficial.

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El Humedal artificial está construido de concreto, con un área total de 15.37 m2, con un ancho de 2.9m, longitud de 5.3, profundidad de medio filtrante de 0.50 metros, borde libre de 0.10 m y un espesor de 0.15m. La superficie del suelo del humedal tiene una pendiente descendente en el sentido del flujo de 1% para asegurar una buena capacidad hidráulica de 0.055 m/día.

El humedal artificial fue construido para operar con flujo subsuperficial en condiciones de alimentación continua con un caudal promedio 1.12 m3/día lo que equivale a las aguas residuales generadas por 14 personas, obteniéndose un requerimiento de área de humedal artificial de 1.53 m2 por persona.

El sistema implementado tiene un costo de inversión de S/. 39,794.67., que se describe a continuación en el cuadro 2. RECURSOS MATERIALES

UNID.

CANT.

COSTO S/.

APORTE COMUNIDAD

APORTE SOLICITADO

1) TERRENO Terreno para Humedal: 7 m2 Mt2. Terreno para sistema riego por goteo: 232 m2 Mt2. Subtotal 2) MATERIALES

7

40

280.00

232

40

9,280.00 9,560.00

1. Sistema Sanitario Biodigestor Rotoplast 1300L

unid.

1

1,399.00

1,399.00

Cajas de Registro

unid.

15

48.00

720.00

Tubo PVC -P 4"

unid.

40

11.00

440.00

Yee Sal. 4 a 3"

unid.

7

6.50

45.50

Tee Sal. 4 a 3"

unid.

8

6.50

52.00

Tapón hembra Sal. 3"

unid.

17

3.50

59.50

Tubo desagüe pesado 4"

unid.

33

12.00

396.00

Tubo desagüe pesado 3" Alquiler de herramientas de gasfitería

unid. Servicio

15 6

12.00 200.00

180.00 1200.00

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Subtotal 2. Humedal Artificial

1200.00

3,292.00

Alambre Nº 16

Kg.

15

8.97

134.55

Tiza Blanca

Kg.

3

0.90

2.70

Tubo PVC -P 1"

unid.

20

11.80

236.00

Válvula Esférica Paso Total 1"

unid.

2

44.26

88.52

Adaptador PVC-P con rosca 1"

unid.

6

1.80

10.80

Codo PVC-P con rosca 1"

unid.

6

2.60

15.60

Uniones PVC con rosca 1"

unid.

6

2.20

13.20

Tee PVC-O con rosca 1"

unid.

6

2.20

13.20

Pegamento PVC Oatey 946 mL

unid.

1

23.90

23.90

Piedra Chancada

m3

8

53.00

424.00

Confitillo

m3

10

53.00

530.00

Cemento Sol

bolsa

78

17.40

1,357.20

Arena gruesa

m3

5

40.00

200.00

Arena Fina

m3

2

32.00

64.00

Sika Chema 1

Kg.

10

14.00

140.00

Fierros 3/8

varilla

24

19.00

456.00

Plantas Totoras

unid.

25

10.00

250.00

Plantas Papiros Cisterna de agua

unid.

25

5.00

125.00

8

12.50

100.00

16

200.00

3,200.00 7,384.67

m3 Alquiler de herramientas de construcción Servicio Subtotal 3. Sistema de Riego por Goteo y Áreas Verdes Mangueras negras de 20 mm

mts.

400

1.00

400.00

Goteros regulables

unid.

300

0.60

180.00

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Válvula esférica de 1/2" PVC

unid.

2

6.00

12.00

Tubos de desagüe 2"

unid.

4

10.00

40.00

Tee 2" reductora con pitones 5/8"

unid.

3

7.50

22.50

Tapón de 2" PVC desagüe

unid.

1

8.00

8.00

Válvula de paso 20 mm dentado

unid.

3

16.00

48.00

Adaptador 2" PVC agua - desagüe

unid.

1

8.00

8.00

Lija Nº 80

unid.

1

4.00

4.00

Cinta Teflón Pegamento PVC Oatey 946 mL

unid.

1

4.00

4.00

unid.

1

29.00

29.00

unid.

1

159.00

159.00

unid.

1

55.00

55.00

Cinta Teflón

unid. unid.

2 6

9.00 4.00

18.00 24.00

Bushing de 2" a 1"

unid.

1

7.00

7.00

Adaptador de 1" a 25 mm

unid.

2

14.00

28.00

Malla metálica

mts.

270

2.20

594.00

Maderas Roble

unid.

25

14.70

367.50

Bolsas de cemento

unid.

15

17.00

255.00

Arena gruesa

mts3

1

38.00

38.00

Llave de paso 1"

unid.

1

14.00

14.00

Adaptadores 1" PVC

unid.

4

5.00

20.00

Uniones 1" PVC

unid.

3

3.50

10.50

Cilindros de agua

unid.

15

2.50

37.50

Alquiler de herramientas de construcción

Servicio

2

200.00

Plantas y abonos

Servicio

10

68.50

Filtro de anilla 2" corto Válvula de control 2" Adaptadores para salida de tanque a filtro

Subtotal 3) MANO DE OBRA Ing. Especialista en Humedal Ingeniero Ambiental

400.00 685.00 3,068.00

Servicio Servicio

3 6

1000.00 500.00

3,000.00 3,000.00

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Ingeniero Sanitario Ingeniero Geógrafo/ Topógrafo Ing. Forestal Mano de obra local para construir humedal Subtotal 4) GASTOS ADMINISTRATIVOS Fletes para llevar materiales a la zona Movilidades personal técnico Refrigerios Trabajo campo Logística Impresiones de Planos Subtotal Subtotales (S/.)

Servicio Servicio Servicio día

Unid. Varias dia tarifa Unid.

1 1 1 24

15 30 8 7 12

2000.00 1100.00 1000.00 50.00

2,000.00 2,000.00 1,000.00 1,200.00 1,200.00

60.00 15.00 20.00 100.00 40.00 12,360.00 39,794.67

11,000.00 900.00 450.00 160.00 700.00 480.00 2,690.00 27,434.67

TOTAL (S/.) Al cabo de 3 meses de funcionamiento el sistema, registró deficiencias técnicas y sociales en la puesta en marcha, siendo las siguientes:

-

La tubería de salida del humedal se encontraba muy abajo, permitiendo que al abrir la llave de paso, esta vierta toda el agua del humedal hacia el tanque de almacenamiento, hasta el punto de dejarla vacía y sin dejar alimento alguno para los filtros biológicos (plantas acuáticas de totora y papiro).

Foto 4. Ubicación de la tubería de salida del humedal

pág. 22

-

La demora en el llenado del humedal artificial con el vertimiento de las aguas grises por las familias, permitió que algunas de las plantas de totoras se marchitaran, lo que hizo notar que la producción de aguas grises por las familias era insuficiente, ya que no llegaba al nivel de agua adecuado para alimentar a las mismas. Asimismo, ello ha permitido que se registrara malos olores ya que las plantas como fuente aireador no funcionaban.

Foto 5. Verificación del estado de las plantas del humedal

-

Ausencia del compromiso comunal para la supervisión del sistema, ha generado que los animales (perros y gallinas) ingresen, jueguen y consuman las plantas tanto del humedal y del área verde, propiciando el deterioro de los mismos.

Foto 6. Verificación del estado de las plantas del área verde

pág. 23

El registro de estos problemas permitió que se inicien acciones para la corrección técnica y protección del humedal, tales como: Acciones de Corrección Técnica

I. REDUCCION DEL VOLUMEN DEL HUMEDAL ARTIFICIAL

II. CAMBIOS EN EL TANQUE COLECTOR

Tareas

Replantado de totoras y papiros Cambio de instalación de tuberías de salida del humedal Calculo de la dinámica del flujo de agua - Inicio de trabajo limpieza del tanque colector Construcción y pintado de Caseta Desfogue del Tanque colector Incluir cultivos microbianos (carbón y cultivos) para control de insectos y malos olores

III. BIODIGESTOR

IV. SISTEMA DE RIEGO POR GOTEO

Incluir cultivos microbianos (carbón y cultivos) para control de insectos y malos olores Analizar todo el sistema de riego por goteo Adecuar el sistema de acuerdo a la modificación del volumen del humedal Limpieza y/o cambio de llaves de salida de las mangueras Limpieza y/o cambio de los goteros regulables

V. HABILITACION DE LAS AREAS VERDES

Análisis de las características físicas del suelo Selección de las especies forestales y cubre suelos Preparación del Terreno (limpieza y abonamiento) Plantación de las especies forestales

VI. MEDICION DE VOLUMENES DE AGUA

Calculo de la dinámica del flujo de agua - Después de trabajo

Estas correcciones demandaron un costo adicional de S/. 3156.0 que fueron aportes del 24% (S/. 758.0) de la comunidad y del restante (S/. 2543.0) por PEBAL La Inmaculada.

pág. 24

Cabe señalar que durante y después del proceso de la corrección técnica se realizaron las siguientes intervenciones: 5.1. Evaluación de la Calidad de Agua del Humedal Se procedió como parte de la evaluación del sistema de tratamiento de aguas grises, realizar evaluaciones de los parámetros físico-químico para determinar la calidad de agua entrante a la Unidad de Tratamiento Principal (Humedal Artificial) y en el momento de la descarga al tanque de almacenamiento, ello se realizó una vez por mes de mayo a agosto, lo que permitió tener una evolución de los datos y tomar acciones para el mejor desempeño y funcionamiento del mismo.

En cada evaluación se tomó dos muestras del agua tratada, en donde se utilizó los siguientes materiales: -

Vasos descartables transparentes

-

Agua destilada

-

Phmetro manual

-

Conductímetro manual

El método a aplicar es evaluar algunas de las características principales (Color, Olor, Tº, pH, Conductividad), lo que hará determinar que tipo de plantas se puede regar con esta agua. 5.2. Medición de los Niveles de agua en la entrada y salida del Humedal Se procedió como parte de la evaluación del sistema de tratamiento de aguas grises, realizar mediciones de los niveles de agua en cinco fechas del mes de mayo, lo que permitió obtener los niveles de agua para la unidad de tratamiento principal (Humedal artificial) y al vertimiento del agua tratada (Tanque de almacenamiento de agua) a disponerse para el riego del área verde destinada en la comunidad.

Para la medición se utilizará las siguientes herramientas básicas, tales como: -

Lampa

-

Palo de madera

-

Wincha

pág. 25

En la medición de los niveles de agua se empleará el siguiente procedimiento: -

Lampear la parte media del humedal artificial, retirando el filtro natural (confitillo) hasta llegar a la base del mismo, la cual solo se visualizará el agua presente.

-

Se procedió a colocar el palo de madera para la marcación de agua respectivamente.

-

Después de ello, Se retiró el palo de madera, donde se visualizó la marca de agua, procediéndose a medir con la Wincha hasta el nivel marcado.

5.3. Acciones de seguimiento y acompañamiento a las familias participantes del sistema piloto. Las acciones de seguimiento y acompañamiento a las familias participantes en el sistema piloto de tratamiento de aguas grises en el A.H. Villa Alborada, se llevó a cabo de forma mensual y contemplaron acciones de protección, mantenimiento y difusión del sistema.

La primera reunión se determinó responsabilidades directas por cada familia y las siguientes se fueron reforzando las capacidades en el uso y mantenimiento del sistema e ir evaluando los trabajos de las familias en el cuidado del sistema.

6. RESULTADOS

6.1. Evaluación de la Calidad de Agua del Humedal La actividad se desarrolló en cuatro fechas donde participaron un total de 16 personas que a continuación se detalla en el cuadro adjunto: Cuadro 3. Fechas y Participación en las Evaluaciones de la calidad de agua Nº

Actividad

Fechas

Nro. Participantes

realizadas

Hombres

Mujeres

Total

1

1ra. Evaluación

22/05/2012

1

5

6

2

2da. Evaluación

20/06/2012

1

3

4

3

3ra. Evaluación

24/07/2012

1

2

3

4

4ta. Evaluación

28/08/2012

1

2

3

4

12

16

TOTAL

pág. 26

La evaluación se realizó de forma mensual en el Sistema implementado en el A.H. Villa Alborada de la Nueva Rinconada, con una duración de 180 minutos (1 ½ hora por día evaluado), las cuales fueron de forma participativa con las familias participantes de la comunidad. Con el apoyo de las familias se realizo los siguientes pasos para la obtención de la muestra: -

Se utilizó dos vasos descartables transparentes, en donde se depositaron una las muestras de agua gris antes del vertimiento al lavadero familiar y otra en la descarga de la Unidad de Tratamiento Principal (Humedal Artificial) al tanque colector.

-

Seguidamente, se les indicó a las personas sobre el uso de los equipos (pHmetro, conductímetro) procediéndose a evaluar las características principales (Color, Olor, Tº, pH, Conductividad) en cada muestra de agua, para obtener un análisis comparativo de los mismos.

Estos datos harán determinar si el agua es óptima para riego de las áreas verdes (ornamentales y comestibles) según los criterios de interpretación agronómica de las aguas de riego, Índices de Calidad. INFOAGRO. Junio 2002. Cuadro 4. Resultados de las evaluaciones de la calidad de agua Indicadores

Color

Valores obtenidos

Interpretación

22/05

20/06

24/07

28/08

Amarillo Claro

Amarillo claro

Amarillo más claro

Amarillo más claro

El

color

de

muestras

las

aclarando

debido a que el arrastre de la suciedad de los filtros naturales se ha ido retirando con la descarga del agua. Olor

Desagradable

Desagradable

Ligeramente

Ligeramente

agradable

agradable

A

los

inicios

funcionamiento

del del

sistema no hubo una buena

aireación

del

sistema, a medida de ello se incluyo cultivo

pág. 27

microbiano con carbón vegetal

en

el

biodigestor, humedal y tanque colector, el cual ha ido reduciendo los olores en el sistema. Temperatura

0

28.5 C

0

23.5 C

0

20.2 C

0

18.0 C

Se

evidenció

decrecimiento temperatura

un de

en

la las

muestras, por que la zona

denota

microclimas en

extremos

verano

y

en

invierno. 1

pH

8.43

7.82

8.14

7.14

Se ha ido equilibrando el vertimiento de las aguas grises no mayor uso

de

jabones

detergentes contienen si

no

y que

bicarbonato

de

preparado

agua

del

de

los

alimentos. 2

Conductividad

Eléctrica (CE)

2404 µS/cm

2322 µS/cm

2400 µS/cm

2269 µS/cm

Se ha ido reduciendo los niveles de CE para que

no

supera

los

2250µS/cm (Limite no aconsejable para riego)

1

Es un indicador del número de iones de hidrógeno, no tiene unidades y puede variar entre 0 y 14. Cuando

el pH de una sustancia es mayor de 7, es una sustancia básica. Cuando el pH de una sustancia está por debajo de 7, es una sustancia ácida. 2

Es la capacidad de una sustancia de conducir la corriente eléctrica y está directamente relacionada con la concentración de sales disueltas en el agua (Sólidos Disueltos Totales).

pág. 28

6.2. Medición de los Niveles de agua en la entrada y salida del Humedal En la medición de los volúmenes de agua del Sistema participaron 23 pobladores, siendo varones (3) y mujeres (20) pertenecientes a las familias participantes del AA.HH. Villa Alborada, los cuales se desarrollaron en cinco fechas durante el mes de Marzo antes de la corrección de humedal, con la salvedad que en esas semanas no se abre la llave de salida de agua hasta el día de medición:

Cuadro 5. Fechas de las mediciones de los volúmenes de agua Fechas

Día

Hora

1ra Fecha

03/03/2012

4:30pm

2da Fecha

10/03/2012

4:50pm

3ra Fecha

17/03/2012

5:30pm

4ta Fecha

24/03/2012

4:48pm

5ta Fecha

31/03/2012

5:05pm

Los resultados obtenidos de la medición participativa son los siguientes: Cuadro 6. Registros de nivel de agua en el Humedal Fechas

Nivel de Agua (m)

1ra Fecha

0.195

2da Fecha

0.255

3ra Fecha

0.18

4ta Fecha

0.23

5ta Fecha

0.32

Para el cálculo de los volúmenes de agua en el Humedal Artificial se emplea la siguiente formula:

Va= [(H ag / H h) * L h*A h] en m3

Va = Volumen de agua gris

pág. 29

H ag = Altura medida de agua gris empozada en el Humedal H h = Altura del Humedal L h = Largo del humedal A h = Ancho del humedal Por lo tanto se procede a calcular los volúmenes de agua por día medido: 1er día: V1= [(0.195/0.50) * 5.34*2.94] V1= 6.12 m3 2do día: V2= [(0.255/0.50) * 5.34*2.94] V2= 8.00 m3 3er día: V3= [(0.18/0.50) * 5.34*2.94] V3= 5.65 m3 4to día: V3= [(0.23/0.50) * 5.34*2.94] V3= 7.22 m3 5to día: V3= [(0.32/0.50) * 5.34*2.94] V3= 10.04 m3 Por lo tanto se obtiene: Cuadro 7. Volúmenes de agua registrados Fechas

Volumen de Agua (m3)

1ra Fecha

6.12

2da Fecha

8.00

pág. 30

3ra Fecha

5.65

4ta Fecha

7.22

5ta Fecha

10.04

6.3. Acciones de seguimiento y acompañamiento a las familias participantes del sistema piloto. Se han desarrollado tres reuniones de seguimiento y acompañamiento donde han participado un total de 64 personas, que a continuación se detalla en el cuadro adjunto:

Cuadro 8. Acciones de seguimiento y acompañamiento Nº

Actividad

Fecha

Nro. participantes Hombres

Mujeres

Total

1

Designación de responsabilidades a las familias

15/05/12

7

2

9

2

Difusión de la experiencia comunidades vecinas

26/05/12

14

21

35

5

15

20

26

38

64

3

a

Reforzamiento de capacidades a las familias

18/06/12 23/08/12

TOTAL

Las reuniones se han llevado a cabo en el horario de 5 a 7pm en las instalaciones del Sistema de Tratamiento de Aguas Grises en el A.H. Villa Alborada de Nueva Rinconada. A continuación se describe las reuniones de trabajo: 1ra. Reunión: Designación de Responsabilidades a las Familias Se realizó la reunión con las familias participantes del A.H. Villa Alborada para designar responsabilidades en cuidado y mantenimiento del sistema de forma mensual y reiterativa, que a continuación se detalla en el cuadro adjunto:

pág. 31

Cuadro 9. Responsabilidades en el uso y mantenimiento del sistema Grupo

Familias

Mza / Lote

Responsabilidad

1

Hilda Cáceres F.

D/3

Supervisión del funcionamiento y limpieza del

Elena Huaysara

E/1

sistema, riego de áreas verdes

Alejandro Falcón

E/2

Refracción de la infraestructura del sistema

Narciso Fernández

A/15

(Construcción y pintado de caseta del tanque

2

colector; Construcción de muretes de concreto e Instalación de malla metálica, instalación sanitaria) 3

Guillermo Rímac

E/5

Refracción de la infraestructura del sistema

Avelino Cáceres

E/6

(Construcción y pintado de caseta del tanque colector; Construcción de muretes de concreto e Instalación de malla metálica, instalación sanitaria)

4

5

Esperanza Guevara

E/3

Supervisión del funcionamiento y limpieza del

Violeta Guevara

E/4

sistema, riego de áreas verdes

Olivia Canchari

E/7

Supervisión del funcionamiento y limpieza del

María Castro

E/8

sistema, riego de áreas verdes

De forma adicional el área verde se ha subdivido en 5 parcelas, las cuales tendrán un grupo responsable de 2 familias participantes del sistema, los cuales asumirán el mantenimiento de las mismas, mediante el desherbado de la mala hierba y el abonamiento del terreno cuando se requiera. En el cuadro adjunto ha existido una variación en la participación de algunos de jefes de hogar dando pase a la intervención de la dueña de casa, ya que las mismas son más hábiles y cuidadosas en el mantenimiento de las plantas. Cuadro 10. Responsabilidades en el mantenimiento de las parcelas del área verde

Parcela Grupo 1 1 2

2

3

3

4

4

Familia Responsable Hilda Cáceres F. Elena Huaysara Alejandro Falcón Olivia Canchari Guillermo Rímac Luisa Vivanco Esperanza Guevara

Mza / Lote D/3 E/1 E/2 E/7 E/5 E/6 E/3

pág. 32

5

5

Violeta Guevara Narciso Fernández María Castro

E/4 A/15 E/8

Cabe mencionar que los grupos encargados del mantenimiento de las parcelas en el área verde lo realizan de forma interdiario a partir de las 4pm, por una hora al día. 2da. Acción de Seguimiento y Acompañamiento Difusión del sistema piloto de tratamiento de aguas grises del A.H. Villa Alborada a cargo de la dirigencia vecinal y de las familias participantes hacia las comunidades colindantes de Nueva Rinconada, a fin de que conozcan y se interesen en implementar la experiencia en sus zonas y mejorar la calidad de vida de sus vecinos principalmente los niños y adultos mayores. 3ra. Reunión de Seguimiento y Acompañamiento Se reforzó las capacidades en el uso y mantenimiento del sistema de tratamiento a las familias participantes, mediante un taller de capacitación audiovisual donde participaron padres e hijos, quienes asumirán los roles de supervisores comunales.

7. CONCLUSIONES  La evaluación del sistema a los tres meses de funcionamiento ha sido incipiente, obteniéndose relativos resultados con respecto a la calidad de agua, ya que fue necesario un análisis microbiológico para determinar la optimización del agua en el riego de las plantas. En la medición del agua se realizo de forma artesanal habiendo una técnica práctica con el uso de mangueras para ver la altura del agua. Se requiere evaluar en el semestre del funcionamiento del sistema, con empleo de técnicas que nos permita obtener mejores resultados.  El sistema de procesamiento de agua se debe involucrar a más familias que participen en la experiencia ya que la inversión no justifica con la cantidad de agua tratada que se obtiene actualmente, ya que no puede regar mayores áreas verdes, siendo un aspecto importante para reducir la vulnerabilidad del suelo en la zona.  Mayor presencia de las mujeres y adolescentes en las labores de evaluación y medición del agua, no ha sido objetada por ninguno de ellos, al contrario han demostrado que desean aprender, por lo contrario los hombres se han dedicado a culminar los trabajos del cercado y mantenimiento del Humedal para asegurar la

pág. 33

protección del sistema. En ambos casos es necesario que exista participación comunitaria, ya que ellos harán sostenible el sistema.  Con la evaluación de la calidad de agua permitió identificar que elementos se encuentran presentes en el agua obtenida del humedal y que tipo de especies vegetales sembrar y regar con la misma, a fin de resistir y perdurar el área verde en la comunidad.  Después de la corrección al sistema, se ha evidenciado un aumento del 40% en los volúmenes de agua gris entrante al sistema y en su descarga del agua tratada, siendo básico para mantener activo el sistema piloto.  Se ha obtenido que el agua tratada del sistema riega un área verde de una extensión de 230 m2 entre plantas ornamentales, forestales y hasta frutales cítricos o de cascaras (limón, maracuyá). Cabe mencionar que se ha sembrado una planta de la vid para verificar la resistencia a este tipo de agua y la característica del suelo de la zona. 8. RECOMENDACIONES  Destinar recursos para el monitoreo y evaluación técnica del sistema después de su funcionamiento, para el reforzamiento de capacidades y principalmente en la reparación del sistema.  Involucrar a la población desde el inicio de la experiencia, con la elección del terreno, compra de materiales, mano de obra, uso y mantenimiento permite desarrollar capacidades de liderazgo en los pobladores que asumen como suyo el proyecto, así mismo un seguimiento y asesoría continua durante las fases de implementación ha permitido la confianza de apostar por la experiencia.  Participación y supervisión comunal semanal en la operación y mantenimiento del sistema. Y monitoreo técnico mensual del sistema integral por un especialista, a fin de asegurar la puesta en marcha del sistema de forma adecuada.  El agua tratada debe mantenerse entre los niveles de pH de 7 y 8; y la conductividad eléctrica entre 750 y