Declaración de impacto ambiental




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2.12Sistema de Tratamiento de Aguas Servidas.

Diagrama de Flujo



Para tratar las aguas servidas, producidas en el campamento Sewell, el sistema de tratamiento, del tipo biológico aeróbico de lodos activados, opera en flujo continuo el estanque de reacción y el de sedimentación, con recirculación de lodos. Un estanque ecualizador de las aguas servidas recolectadas, de flujo variable, y el tratamiento preliminar que incluye rejas para el retiro de sólidos, preceden al sistema de tratamiento propiamente tal. El agua residual del tratamiento es sometida a desinfección mediante cloración y decloración, antes de ser recirculada o dispuesta en cauce superficial. Finalmente los lodos se someten a un sistema de estabilización y deshidratación, para el posterior transporte y disposición de éstos en lugar autorizado.


En la Figura 8 Diagrama de Proceso PTAS se ilustran los procesos involucrados en el tratamiento de las aguas servidas:


Figura 8 Diagrama de Proceso PTAS




Efluente a Recirculación o Descarga a Cauce Superficial

En resumen, las etapas de tratamiento, son las siguientes:


  • Recolección

  • Estanque de ecualización.

  • Tratamiento:

    • Tratamiento preliminar (separación líquido – sólidos: cribado con rejas)

    • Tratamiento secundario de aireación extendida

    • Desinfección mediante cloración y decloración

    • Recirculación a procesos o descarga a cauce superficial.

  • Disposición:

    • Disposición efluente tratado

  • Manejo de Lodos:

    • Estabilización/digestión

    • Deshidratación mecanizada

    • Transporte de lodos en camión a la planta autorizada, para la disposición final.

    • Disposición final de lodos

  • Mantención del sistema

    • Mantención del sistema de tratamiento.


a) Procesos y operaciones unitarias

a.1) Estanque de ecualización.



Se considera un estanque de ecualización provisto de al menos un sistema de aireación mecánica que asegure la no generación de olores ofensivos al ambiente.


Se considera como volumen mínimo un 50% del volumen medio diario de aguas servidas.


El cálculo del sistema de aeración asegura la mezcla completa de las aguas servidas al interior del estanque de ecualización, considerándose una Densidad de Energía de 7 W/m3.

a.2) Tratamiento Preliminar



El objetivo del tratamiento preliminar, es eliminar cualquier elemento que pueda entorpecer alguna de las etapas siguientes del tratamiento. Los principales elementos objetivos de esta etapa son los sólidos gruesos.


El tratamiento preliminar se realizará por medio de rejas, las que consideran un paso entre rejas de aproximadamente 2 cm., serán de limpieza manual y contarán con bandeja de estruje de los sólidos extraídos. Para permitir la continuidad operacional existirá una reja en operación y otra en stand-by.

Los sólidos recolectados en las rejas serán extraídos manualmente y dispuestos debidamente encalados en un contenedor para su traslado a sitio de disposición autorizado, el que se definirá en conjunto con el resultado de la licitación.

a.3) Tratamiento Secundario



Se considera tratamiento de tipo biológico aeróbico de cultivo suspendido, por lodos activados, en flujo continuo, en versión por aeración extendida.


El tratamiento contará con un mínimo de una (1) unidad para el proceso de aeración y decantación y un by-pass de esta parte del tratamiento.

a.3.1) Estanques de Aeración.




La planta permitirá una edad biológica mínima del lodo de 30 días a condiciones de carga media de diseño, el rango de concentración de los sólidos suspendidos del licor mezclado será máximo 3,5 g/l, y la producción de lodos a considerar será de 0,85 Kg/KgDBO removida.


El sistema de oxigenación será mediante aeración por difusión a través de inyección de aire y dispositivos difusores de burbuja fina distribuidos en el fondo del estanque.


El suministro de aire hacia los difusores se realizará mediante equipos sopladores, diseñados con una capacidad al menos un 25% superior a la requerida para la carga diaria de diseño. La configuración considera un equipo como reserva.

Las necesidades de oxígeno darán cuenta de las condiciones de carga diaria de diseño en términos de la remoción de DBO5, la fracción de NKT que corresponda y la demanda de la totalidad de la biomasa en aeración, a la temperatura máxima mensual promedio de verano, y con un valor residual mínimo de 2 mg OD/L.

Para regular manual o automáticamente el caudal total de aire que alimenta al estanque de aeración, se dispondrá de medidores de oxígeno disuelto.

Complementariamente, se considera válvulas de regulación manual del caudal de aire que entrará al estanque.

Si la agitación es insuficiente para impedir la sedimentación, se mantendrán agitadores en las zonas menos aireadas, con una potencia mínima de mezcla de 0,7 Nm3/h/m3.

El lodo recirculado proveniente de la sedimentación secundaria será mezclado con las aguas provenientes del tratamiento preliminar antes de su ingreso a los estanques de aeración.


a.3.2) Sedimentación Secundaria.



Se considera sedimentador de tipo gravitacional. Las principales condiciones de borde que cumplirá el Sedimentador secundario son:



  • Altura lateral de agua mínima: 3,5 m.

  • Extracción de lodos: directa desde el centro.

  • Número de unidades: uno (1).

  • La componente de sedimentación cumplirá con las tasas hidráulicas y flujo másico, con lo que se asegurará que la carga aplicada de sólidos será menor a la capacidad de almacenamiento de lodos. Para tal efecto, las condiciones de borde en lo referido a la tasa hidráulica máxima y su relación con la concentración del licor mezclado y el índice volumétrico de lodos a utilizar satisfacerán los criterios de la norma alemana A 131, edición de mayo de 2000, de la ATV (Abwassertechnische Vereinigung e.V.).

  • vmáx [m/h] x IVL [L/kg] x SSTLM [kg/m3] < 500 [L/m2h]

  • La concentración esperada en el lodo removido será del orden de 7 g de sólido seco por litro

  • La tasa hidráulica máxima no será superior a 40 m3/m2/día (sin recirculación) y la carga hidráulica se calculará con un IVL de diseño igual a 150.



a.4) Desinfección



Como indicador, se utiliza el número de coliformes fecales por 100 ml, cuya norma de emisión es de 1000 coliformes cada 100 ml, lo que equivale a la norma de calidad de agua para usos recreacionales o riego.


La cloración será mediante la utilización de hipoclorito de sodio y bomba dosificadora proporcional al flujo de efluente tratado. La aplicación será al inicio del estanque de contacto de cloro y el sistema dará cuenta de las siguientes condiciones de borde.

a.4.1) Cámara de Contacto.



El agua proveniente del tratamiento secundario entrará al estanque de contacto de cloro, el que tendrá un tiempo de residencia de por lo menos 30 minutos a condiciones de caudal medio de diseño.

Se contemplará un by-pass del estanque de contacto a objeto de permitir la derivación total de la planta o evacuar el efluente tratado sin cloración.

a.4.2) Sistema de Dosificación de Cloro.



El sistema de cloración contará con una línea para desinfección de las aguas servidas tratadas provenientes de la sedimentación secundaria, de la cual se extraerá una derivación para la cloración del lodo activado cuando se presente “bulking” de los lodos y sea necesario su control.


La línea de cloración de aguas servidas se conectará sea a un punto de la línea del efluente de la sedimentación secundaria antes del ingreso al estanque de contacto o a la entrada del estanque de contacto propiamente tal. La línea de cloración del lodo activado se conectará a algún punto de la línea de recirculación de lodos al tanque de aeración.


El sistema permitirá una operación continua durante las 24 horas del día.


El suministro del cloro se hará desde contenedores que permitan una frecuencia de recarga no mayor que 1 cada 15 días.


Las tasas de dosificación de cloro a aplicar sobre el caudal medio diario serán las que se muestran en la Tabla 9 Tasas típicas de dosificación de Cloro.


Tabla 9 Tasas típicas de dosificación de Cloro


Condición

Cloración mg/l

AS tratadas

Lodo activado Recirculación

Condición de diseño

Mínima

2

-

2

Media

6

2

8

Máxima

10

2

12


Se considerarán analizadores de cloro residual ubicados en un lugar adecuado y que operen en conexión con el sistema de dosificación regulando las cantidades a suministrar.

a.5) Medición del caudal de agua tratada.




Antes de la entrada a la cámara de contacto de cloración, se instalará un sistema de medición de caudal. Se contempla un sensor ultrasónico y registro automático, con indicación y registro automático, el que permitirá controlar el proceso de cloración, en caso de fallas en el control por cloro residual.


a.6) Descarga del efluente tratado.




La disposición de las aguas servidas tratadas será a recirculación. En el caso de descarga hacia el cuerpo receptor, esto se realizará a través de la obra de descarga y emisario de salida correspondiente. La descarga propiamente tal en el cuerpo receptor será subsuperficial, en el cauce de la Quebrada Teniente a fluente del Río Coya.


En el Anexo A se encuentra un layout general de la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas y sus unidades de proceso.

a.7) Recirculación de Lodos (RAS)




El sistema de elevación de lodos de recirculación recibirá el lodo decantado de la unidad de sedimentación secundaria y lo enviará a la unidad de aireación. La cantidad de bombas por circuito de recirculación será de mínimo 1 unidades + 1 (stand by), con capacidad para recircular entre 50 y 150% del caudal medio de diseño afluente al sistema. Como alternativa de recirculación de lodos se podrá utilizar bombas de aire del tipo “Airlift”.


Se contempla desinfección en las líneas de bombeo de lodo activado de recirculación para eliminar posible aparición de “bulking” de los lodos.


a.8) Remoción de Lodo de Exceso (WAS).




El lodo activado de exceso (consistencia 0,6 - 0,8 % de sólidos) se retirará de la componente unitaria de sedimentación o de la línea de recirculación.


Para controlar la cantidad de lodos extraída, se instalará un sistema de medición de caudal de lodos en la línea de lodo activado de exceso.

a.9) Espesamiento y Deshidratación de Lodos



El tratamiento de lodos contemplará dos componentes unitarias:


  • Espesamiento

  • Planta de deshidratación mecanizada,


Las características generales de cada operación unitaria, son las siguientes:

a.9.1) Espesador Gravitacional de Lodos.




Con la finalidad de reducir los volúmenes de lodos a ser enviados a la etapa de deshidratación mecanizada, se considera el espesamiento del lodo, por medio de un estanque espesador gravitacional.


El estanque estará en condiciones de operar eventualmente como digestor aeróbico, por lo cual se contempla que el circuito de aeración sea extendido hasta este componente.


Las necesidades de oxígeno tomarán en cuenta las condiciones de caudal máximo diario a la temperatura media mensual máxima, y cubrirán la demanda total de oxígeno considerada en términos de reducción de sólidos volátiles, manteniendo un valor residual mínimo de 2 mg/L.

a.9.2) Deshidratación Mecanizada de Lodos.




La deshidratación de los lodos provenientes del estanque espesador- digestor se efectuará mediante un (1) equipo mecánico de filtrado, de banda, que serán alimentado mediante una (1) bomba de lodos del tipo cavidad progresiva, más una (1) de reserva para casos de falla o mantenimiento.


Los lodos deshidratados serán enviados a disposición a vertedero autorizado, con alternativa conforme a disponibilidad, a la PTAS de Colón para terminar el proceso, lo cual cuenta con RCA favorable, la N° 062/2006 de la COREMA VI Región, que considera un sistema de deshidratación para tratar los lodos provenientes de las distintas PTAS que operan en la División.

Eficiencia de remoción de los parámetros contaminantes.



Este proyecto considera la adquisición de la PTAS en modalidad EPC, por lo cual en esta etapa de ingeniería no se cuenta con información detallada de la planta de tratamiento, sin embargo en el Anexo B, se presenta la memoria de cálculo en que se estiman los principales parámetros operacionales. El porcentaje de remoción de DBO5 (mg/l) de diseño es de 85%, valor característico de estos sistemas de tratamiento.

Monitoreo de las aguas en las distintas fases de tratamiento




1) Medición de Caudal Afluente.




La medición del caudal afluente al sistema de tratamiento tendrá un dispositivo hidráulico de control de flujo (canaleta Parshall o similar), provisto de un indicador visual local directo, y una regleta graduada.

2 Control de Caudales a la planta (by-pass).




La planta de tratamiento contará con un by-pass general, el cual tendrá la siguiente medida de control:



  • El by -pass contempla un medidor de caudal, el cual será del tipo hidráulico (canaleta Parshall u otro), provisto de un indicador visual local directo, y una regleta graduada.



3 Remoción de Espumas, Aceites, Grasas y Flotantes.



Se considera que la recuperación de espumas, aceites y grasas y flotantes sea previo al estanque de reacción, enviándolos a una cámara receptora.

La planta considera tanto dispositivos específicos (barredor superficial o skimmer) que permitan barrer toda la superficie de sedimentación como los elementos que impidan la acumulación de éstas en algunas zonas de la unidad y las hagan converger a un punto específico de la componente. El sistema contemplará una cámara receptora que recibirá las espumas, aceites y grasas y flotantes tanto del reactor biológico como de la sedimentación secundaria, donde se mantendrán agitados para su posterior bombeo (con bombas apropiadas como bombas diafragma) hasta el punto de mezcla con los lodos secundarios de exceso para ser conducidos al sistema de espesamiento de lodos y/o a la digestión y/o al sistema de deshidratación. Los flotantes a extraer desde la cámara receptora se encontrarán lo suficientemente mezclados con agua como para permitir su transporte expedito hasta el punto de mezcla con los lodos de exceso. Una vez mezclados con los lodos, estos aceites y grasas, se someterán al proceso de estabilización de lodos.

4 Cámara de monitoreo de efluente tratado.



Si bien ese considera la recirculación a procesos de la División, se incluye a la salida de la planta una cámara apropiada para la instalación de un equipo muestreador, el cual permitirá efectuar los controles propios de la operación y de control por parte de los organismos fiscalizadores, en el caso de que se disponga la descarga a cauce natural.

5 Sistema de control y automatización.



El sistema centralizado de operación y comando manual a distancia, dará cumplimiento de al menos los siguientes requerimientos mínimos.



  • Operación y puesta en marcha (on/off) de la totalidad de los equipos de proceso que sean relevantes.

  • Indicación de operación de todo el equipamiento electromecánico.

  • Registro de mediciones de caudales de entrada, salida, recirculación de lodos y lodos evacuados del sistema.

  • Alarma de sobreniveles para todas las componentes unitarias de la planta que lo requieran.

  • Panel de comando y control.


Todos los equipos electromecánicos contarán con botoneras locales para su encendido y apagado, así como control por medio de “timers”, permitiendo programaciones directas con computador.

Calidad del Efluente Tratado


  1. El Efluente Tratado será recirculado, como ocurre en la actualidad con las aguas servidas

  2. En caso de descarga a cauce natural, el curso receptor de las aguas servidas tratadas corresponde al río Coya, el cual ha sido definido por la autoridad competente sin capacidad de dilución.




  1. Por lo tanto, el caudal tratado deberá cumplir con la Tabla Nº1 del D.S. Nº 90/2001 del MINSEGPRES. En la Tabla 10 Límites Máximos Permitidos, Según N°1 D.S. N° 90/01, se presenta la calidad esperada del efluente de la planta de tratamiento.



Tabla 10 Límites Máximos Permitidos, Según N°1 D.S. N° 90/01


PARÁMETRO

UNIDAD

EXPRESIÓN

LIMITE MÁXIMO

PERMITIDO

Coliformes Fecales o Termo-tolerantes

NMP/100 ml

C F./100 ml

1.000

DBO5

mg/l

DBO5

35

Sólidos Suspendidos Totales

mg/l

SST

80

Aceites y Grasas

Mg/l A y G

A y G

20

Nitrógeno Kjeldahl Total

mg/L N

NKT

50

Fósforo Total

mg/l P

P

10



Residuos Sólidos



Las repercusiones ambientales del proyecto se encuentran radicadas en la etapa de la construcción de las obras del proyecto, vale decir: redes de alcantarillado, planta de tratamiento. En la etapa de operación, las repercusiones ambientales dirán relación solamente con los efluentes líquidos (se recirculan) y sólidos (lodos y sólidos gruesos provenientes de la reja de desbaste) de la planta de tratamiento.

Generación de Excedentes en la Construcción



En las obras preliminares se generarán excedentes provenientes del desarme de galpones metálicos existentes, en el área de emplazamiento de la PTAS.


Durante la etapa de construcción del “Proyecto de solución a las aguas servidas del campamento Sewell”, se generarán sólidos, los que corresponderán a excedentes resultantes de las obras, cuya magnitud estimada se detalla a continuación.


Tabla 11 Estimación excedentes Etapa Construcción


Identificación de residuos

Volumen de residuos

Unidad de medida

Tipo de manejo

Destino de los residuos generados


Excedentes terreno



500



m3



Recolección y transporte


Perfilado de plataformas



Excedentes

desarmes


32


ton


Desarme retiro y

transporte


Centro de Manejo de Residuos

Sólidos (CMRIS) que posee la DET. (recinto autorizado)



Generación de Residuos en la Operación

Cámara de rejas



Los residuos sólidos que se producirán en la etapa de operación corresponderán a los provenientes del tratamiento preliminar (cámara de rejas) y los lodos de exceso provenientes del sedimentador secundario.


Respecto a los sólidos del tratamiento preliminar, las estimaciones de generación de sólidos provenientes de la cámara de rejas pueden adoptarse en base a tasas típicas, de acuerdo al siguiente detalle.


Tabla 12 Tasa Producción de Residuos Sólidos en Rejas





CANTIDAD




Rejas

67,40 (cm3/ m3 Agua Servida.)1


1 Metcalf y Eddy: “Ingeniería de Aguas Residuales”, Tratamiento Vertido y reutilización Proyecto de Instalaciones para el Tratamiento Físico Químico Pagina Nº 517, Figura 9-4.Volumen medio y máximo de residuos recogido por unidad de aguas residual en función del tamaño de la aberturas libres entre barras.


De lo anterior, y los caudales medios estimados de aguas servidas asociados a lo largo del período de funcionamiento (441,4 m3/d), los sólidos esperables corresponden a los siguientes.


Tabla 13 Estimación Diaria de Generación de Residuos en Operación PTAS





CANTIDAD [litros/día]




Rejas

30








Los sólidos recolectados en las rejas serán extraídos manualmente y dispuestos debidamente encalados en un contenedor para su traslado a sitio autorizado para recibir estos residuos.

Lodos



Respecto de los lodos el sistema contemplará una unidad de espesamiento del tipo gravitacional donde el lodo será espesado hasta aproximadamente un 18% de contenido sólido con peso específico del lodo 1,06 ton/m3, generará una producción de lodos espesados del orden de 0,5 m3/día . Dicha producción ha considerado una tasa de producción de lodos de 0,85 Kg lodo/Kg DBO removida.


En cuanto a los lodos, una vez espesados, serán deshidratados en filtro, del tipo banda, o enviados a la planta de deshidratación mecanizada que se ubica en la PTAS de Colón según ya se ha comentado anteriormente.


El lodo generado, deshidratado en el filtro de banda, a 65% sólidos, es de 0,13 m3/día aproximadamente. Los lodos estabilizados serán enviados a disposición en sitio autorizado.


Calidad del lodo,



El lodo retirado de la etapa de decantación secundaria tendrá una edad del lodo total mínima de 25 días como promedio mensual y 30 días como promedio anual.


La PTAS, tanto en la tecnología como en su equipamiento, dará cuenta a futuro de lo establecido en el “Proyecto Definitivo del Reglamento sobre el Manejo de Lodos no Peligrosos” de la CONAMA, actualmente en consulta, en lo referido a la reducción del contenido de sólidos volátiles, la higienización y la disposición de los lodos.


La estabilización del lodos será biológica y aireada exclusivamente, y estos cumplirán a futuro con lo estipulado para lodo Clase B en el reglamento en consulta de la CONAMA.


Los lodos Clase B, deberán cumplir el siguiente requisito: la media geométrica de la densidad de coliformes fecales, producto del análisis de un número de muestras no inferior a siete, tomadas al momento de su uso, debe ser menor que 2.000.000 NMP por gramo de lodos en base seca.
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