Evaluación de la infraestructura hidráulica, operación, y remoción de contaminantes de la planta de tratamiento de aguas residuales domésticas, PTAR-Lajas.

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El objetivo de este estudio fue evaluar el estado de la infraestructura hidráulica, el nivel de operación y la eficiencia en la remoción de contaminantes de la planta de tratamiento de aguas residuales domésticas PTAR-Lajas. Se utilizó un enfoque de investigación mixto, a nivel descriptivo, teniendo...

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Detalles Bibliográficos
Autor: Herrera Guevara, Yoner Ilmer
Formato: tesis de grado
Fecha de Publicación:2024
Institución:Universidad Nacional Autónoma de Chota
Repositorio:UNACH-Institucional
Lenguaje:español
OAI Identifier:oai:repositorio.unach.edu.pe:20.500.14142/627
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Materia:Agua residual
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description El objetivo de este estudio fue evaluar el estado de la infraestructura hidráulica, el nivel de operación y la eficiencia en la remoción de contaminantes de la planta de tratamiento de aguas residuales domésticas PTAR-Lajas. Se utilizó un enfoque de investigación mixto, a nivel descriptivo, teniendo como muestra a la PTAR Lajas. Los resultados mostraron que el estado de conservación de la infraestructura hidráulica de la PTARLajas era regular, con grietas, fisuras, erosión y presencia de vegetación en sus componentes de concreto y albañilería, así mismo, los componentes metálicos también presentaban oxidación y corrosión. El nivel de operación de la PTAR-Lajas era eficiente cuando la planta operaba, con un caudal de ingreso acorde al caudal de diseño (4.53 l/s), sin embargo, debido a fallas en la línea de conducción de agua residual hacia la planta, actualmente se encuentra inoperativa. En cuanto a la eficiencia en la remoción de contaminantes, cuando la PTAR-Lajas funcionaba, se encontró una eficiencia del 61.6% al 99.6%; sin embargo, ahora que la planta no está en funcionamiento, el agua residual se deposita directamente en el río Chotano, por lo que, los límites de concentración de contaminantes aumentan del 70.7% al 233.3%. En conclusión, la planta opera de manera intermitente debido a fallas en la línea de conducción del agua residual de la ciudad de Lajas, por lo que, es necesario no solo reparar la tubería, sino dar mantenimiento a la misma, para asegurar su funcionamiento eficiente.
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Los resultados mostraron que el estado de conservación de la infraestructura hidráulica de la PTARLajas era regular, con grietas, fisuras, erosión y presencia de vegetación en sus componentes de concreto y albañilería, así mismo, los componentes metálicos también presentaban oxidación y corrosión. El nivel de operación de la PTAR-Lajas era eficiente cuando la planta operaba, con un caudal de ingreso acorde al caudal de diseño (4.53 l/s), sin embargo, debido a fallas en la línea de conducción de agua residual hacia la planta, actualmente se encuentra inoperativa. En cuanto a la eficiencia en la remoción de contaminantes, cuando la PTAR-Lajas funcionaba, se encontró una eficiencia del 61.6% al 99.6%; sin embargo, ahora que la planta no está en funcionamiento, el agua residual se deposita directamente en el río Chotano, por lo que, los límites de concentración de contaminantes aumentan del 70.7% al 233.3%. En conclusión, la planta opera de manera intermitente debido a fallas en la línea de conducción del agua residual de la ciudad de Lajas, por lo que, es necesario no solo reparar la tubería, sino dar mantenimiento a la misma, para asegurar su funcionamiento eficiente.ÍNDICE DE CONTENIDOS RESUMEN ................................................................................................................... xiv ABSTRACT ................................................................................................................... xv CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN ............................................................................... 16 1.1. Planteamiento del problema............................................................................... 16 1.2. Formulación del problema ................................................................................. 19 1.3. Justificación ......................................................................................................... 19 1.4. Delimitación de la investigación ......................................................................... 21 1.5. Limitaciones ......................................................................................................... 22 1.6. Objetivos .............................................................................................................. 23 1.6.1. Objetivo general .................................................................................................. 23 1.6.2. Objetivos específicos .......................................................................................... 23 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO .......................................................................... 24 2.1. Antecedentes ........................................................................................................ 24 2.1.1. Antecedentes internacionales .............................................................................. 24 2.1.2. Antecedentes nacionales ..................................................................................... 28 2.1.3. Antecedentes regionales ..................................................................................... 30 2.2. Bases teórico – científicas ................................................................................... 31 2.2.1. Teoría de la contaminación del agua superficial con aguas residuales............... 31 2.2.2. Teoría del tratamiento de agua residual .............................................................. 32 2.2.3. Teoría del agua depurada .................................................................................... 33 2.2.4. Teoría de la eficiencia de una Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR)34 2.2.5. Infiltraciones y aportaciones incontroladas ........................................................ 35 2.2.6. Teoría de las tres dimensiones del desarrollo sostenible .................................... 36 2.2.7. Políticas de conservación del medio ambiente (ISO 14001) .............................. 37 2.2.8. Teorías de mecánica de fluidos e infraestructura hidráulica aplicadas al diseño de una Planta de Tratamiento de Agua Residual (PTAR) ................................................... 38 2.3. Marco conceptual ................................................................................................ 44 2.3.1. Infraestructura hidráulica para el tratamiento de aguas residuales ..................... 44 vi 2.3.2. Agua residual ...................................................................................................... 48 2.3.3. Parámetros físico químicos y biológicos de las aguas residuales domésticas .... 49 2.3.4. Cuerpo receptor .................................................................................................. 51 2.3.5. Planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) ............................................. 53 2.3.6. Evaluación, operación y monitoreo de la PTAR ................................................ 57 2.3.7. Estado de la infraestructura de una PTAR .......................................................... 58 2.3.8. Nivel de operación de una PTAR ....................................................................... 63 2.3.9. Eficiencia de operación de una PTAR en la remoción de contaminantes .......... 64 2.4. Hipótesis ............................................................................................................... 66 2.5. Operacionalización de variables ........................................................................ 66 2.5.1. Variable independiente: Planta de tratamiento de aguas residuales domésticas (PTAR) ........................................................................................................................... 66 2.5.2. Variable dependiente: Estado de la infraestructura hidráulica, nivel de operación y eficacia en la remoción de contaminantes ................................................................... 66 CAPÍTULO III. MARCO METODOLÓGICO ......................................................... 69 3.1. Tipo y nivel de investigación .............................................................................. 69 3.2. Diseño de investigación ....................................................................................... 70 3.3. Métodos de investigación .................................................................................... 71 3.4. Población, muestra y muestreo .......................................................................... 74 3.4.1. Población ............................................................................................................ 74 3.4.2. Muestreo ............................................................................................................. 74 3.4.3. Muestra ............................................................................................................... 75 3.4.4. Unidad de análisis ............................................................................................... 75 3.4.5. Muestreo del agua residual tratada ..................................................................... 77 3.5. Técnicas e instrumentos de recolección de datos ............................................. 79 3.5.1. Técnicas de recolección de datos ........................................................................ 79 3.5.2. Instrumentos de recolección de datos ................................................................. 81 3.6. Técnicas de procesamiento y análisis de datos ................................................. 85 3.6.1. Proceso de obtención de los datos ...................................................................... 85 3.6.2. Procesamiento de datos ..................................................................................... 108 3.6.3. Análisis de datos ............................................................................................... 109 vii 3.7. Aspectos éticos ................................................................................................... 109 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN .................................................... 111 4.1. Descripción de resultados ................................................................................. 111 4.1.1. Estado de conservación de la infraestructura hidráulica de la PTAR-Lajas ..... 111 4.1.2. Nivel de operación de la PTAR-Lajas .............................................................. 144 4.1.3. Eficiencia en la remoción de contaminantes de la PTAR-Lajas ....................... 157 4.2. Contrastación de hipótesis ................................................................................ 167 4.3. Discusión de resultados ..................................................................................... 171 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................. 183 5.1. Conclusiones ...................................................................................................... 183 5.2. Recomendaciones y/o sugerencias ................................................................... 185 CAPÍTULO VI. REFERENCIAS .............................................................................. 187 CAPÍTULO VII. ANEXOS ........................................................................................ 200 Anexo A. Matriz de consistencia ............................................................................... 200 Anexo B. Panel fotográfico ........................................................................................ 201 Anexo C. Instrumentos de recolección de datos ...................................................... 210 Anexo 1. Formato para registrar datos generales de la PTAR ..................................... 211 Anexo 2. Formato de verificación dimensional de la PTAR ........................................ 212 Anexo 3. Formato de registro del estado patológico de la infraestructura ................... 213 Anexo 4. Escala Likert de evaluación de infraestructura civil de la planta.................. 214 Anexo 5. Formato de medición del caudal ................................................................... 215 Anexo 6. Cadena de custodia ....................................................................................... 216 Anexo 7. Formatos de laboratorio ................................................................................ 217 Anexo 8. Escala Likert de evaluación de la operación de la planta ............................. 218 Anexo 9. Escala Likert de calificación del personal .................................................... 219 Anexo 10. Escala de eficiencia de remoción de contaminantes de la PTAR ............... 220 Anexo D. Validez y confiabilidad de los instrumentos ............................................ 221 Anexo E. Documentos técnicos .................................................................................. 222 viii Anexo F. Planos de la PTAR presentados por la Municipalidad Distrital de Lajas (Expediente técnico, 2018) ......................................................................................... 223application/pdfspaUniversidad Nacional Autónoma de ChotaPEinfo:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Agua residualPatologíasTuberíaDBOColiformes termotoleranteshttps://purl.org/pe-repo/ocde/ford#2.01.00Evaluación de la infraestructura hidráulica, operación, y remoción de contaminantes de la planta de tratamiento de aguas residuales domésticas, PTAR-Lajas.info:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionreponame:UNACH-Institucionalinstname:Universidad Nacional Autónoma de Chotainstacron:UNACHSUNEDUIngenierio CivilUniversidad Nacional Autónoma de Chota. 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