Variabilidad de la calidad del agua y su impacto en los proyectos de optimización de funcionamiento de plantas

UNIVERSIDAD YACAMBÚ VICE-RECTORADO ACADÉMICO FACULTAD DE INGENIERÍA

VARIABILIDAD DE LA CALIDAD DEL AGUA Y SU IMPACTO EN LOS PROYECTOS DE OPTIMIZACIÓN DEL FUNCIONAMIENTO DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES

Autor: Vanessa Barrera Tutor: Eduviges Montilla Fecha: Abril de 2005

RESUMEN

El estudio es el resultado de una investigación no experimental tipo descriptiva compuesta por seis capítulos cuyo objetivo fundamental se orientó a la determinación e inclusión de la variabilidad de la calidad del agua en los proyectos de optimización del funcionamiento de plantas de tratamiento de aguas residuales. El proyecto se desarrolló en la empresa Domínguez Continental S.A. y requirió de la aplicación sistemática y estructurada de instrumentos y técnicas tales como: observación directa, muestreo del tablero de damas, tormenta de ideas, diagrama causa-efecto, grupo nominal, diagrama de Pareto, caja negra, programas computarizados SPSS y Excel. Los resultados de la investigación posibilitaron la determinación de las fallas de diseño y operativas del funcionamiento de la planta y creó la base técnico-científica para la elaboración del modelo de simulación para la optimización del funcionamiento de plantas de efluentes. El gráfico de Pareto detectó que el 80 por ciento de las causas del problema son: la falta de balance de efluentes, los altos reboses de las lavadoras, equipos obsoletos y la insuficiencia de instrumentación y control. Para la elaboración del modelo se ejecutaron tres fases en el desarrollo de un modelo de calidad de agua de Baecheler (2005) consistente en la representación conceptual, funcional y computacional. El procesamiento estadístico del modelo permitió la obtención de la correlación logarítmica del tipo y=106,73ln(x)+191,06 en cuyas etapas de calibración y verificación demostró la confiabilidad de la aplicación.

Descriptores: Tratamientos de Agua, Calidad del Agua, Modelo de Cálculo. xiii

INTRODUCCIÓN El aumento poblacional y sus consecuentes necesidades materiales para el desarrollo imponen progresivamente mayores exigencias de los recursos hídricos, ya que la intensificación del manejo del agua en el sector industrial se traduce en trastornos ambientales que modifican los sistemas acuáticos. Esta preocupación, existente desde hace algunas décadas, se ha traducido en estudiar los sistemas hídricos, desde una perspectiva holística dando una especial significación a la dimensión ambiental, en particular en los aspectos de calidad del agua. Esto significa conocer y prever la alteración de la calidad del agua que ocurre posterior a un proceso productivo, que evacue residuos líquidos o la incorporación de alcantarillados de agua servidas. La herramienta adecuada para estos fines es denominada genéricamente modelos de calidad de aguas. El proyecto formulado como investigación no experimental tipo descriptivo se estructuró de la siguiente manera: En el capítulo I: Se presenta el planteamiento del problema, los objetivos de la investigación, tanto general como específicos, la importancia del estudio, alcances y limitaciones. En el capítulo II: Describe el marco referencial, donde se presentan los antecedentes y las bases conceptuales, las cuales deben conocerse para el entendimiento de la investigación. En capítulo III: Se describe el marco metodológico conformado por la naturaleza del estudio, la población y muestra, las técnicas e instrumentos de recolección de información. En el capítulo IV: Referente al análisis de resultados, gracias a los instrumentos y técnicas aplicadas. En el capítulo V: Se formulan las conclusiones y recomendaciones desarrolladas por el autor. 1

Por último, en el capítulo VI se elabora la propuesta, basada en el diseño de un modelo de cálculo para la estimación de la variabilidad de la calidad del agua proveniente del proceso productivo gracias a los instrumentos y técnicas mencionados en el capítulo III. 2

CAPÍTULO I EL PROBLEMA Planteamiento del Problema El agua es la sustancia fundamental de la vida en este planeta y en las economías modernas este recurso es esencial para la agricultura, la industria, la generación de electricidad y transporte. Cerca de la mitad de la población del mundo, que casi en su totalidad vive en los países en desarrollo, padece enfermedades a causa de la escasez o la contaminación de las aguas. Los recursos acuíferos se contaminan cada día más por las emisiones de desechos industriales no tratados, o bien porque se los explota más allá de la capacidad de recuperación. También, cuando el agua es utilizada en los procesos de fabricación se contamina por el contacto con otras sustancias y en ocasiones es descargada en fuentes naturales como son lagos, ríos, arroyos, inclusive el suelo, afectando la calidad de la misma. Actualmente, muchas empresas en Venezuela están tomando conciencia de la importancia del tratamiento de las aguas y el impacto en los procesos productivos. En la concepción, planeamiento, diseño de un sistema de tratamiento se pueden considerar objetivos diferentes, teniendo en cuenta la disponibilidad de recursos económicos y técnicos, así como los criterios establecidos para la descarga de efluentes o eficiencias mínimas, Romero (1994). En partic