CUSCO
La planta cuenta con un sistema de control a distancia, con un centro de comandos
donde se tienen los tableros eléctricos que permiten controlar cada uno de los
procedimientos del tratamiento preliminar y estos a su vez son controlados por un
sistema que permite programar el tiempo de actuación y las condiciones que se
desee. Se puede realizar localmente o mediante el centro de control o mediante el
centro de comando general que se encuentra al ingreso de la planta.
Cada zona de tratamiento tiene una estación remota HMI. Cuenta con varios modos:
  El modo manual por el cual el operador es el encargado de su operación sin
uso del sistema.
  El modo automático programado por el cual se programa en la central de
comandos.
  El modo remoto programado por el cual la central principal es la que se
encarga de la operación.
 Asimismo cuenta con diferentes niveles como los niveles de consulta y supervisión
por el cual solo personal autorizado puede cambiar la configuración de la operación
y funcionamiento de los procesos de tratamiento. También mediante este sistema
se puede medir datos como caudal, pérdida de carga, pH, etc. en tiempo real y se
 
 
PLANO DE LA PTAR DE LA CIUDAD DEL CUSCO
 
1. INGRESO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO
El caudal de ingreso en promedio es de 560 l/s de agua residual, mediante dos
grandes colectores, el emisor general antigua que recorría la Avenida de la Cultura
que cuenta con un diámetro de un metro y el interceptor Huatanay que es una obra
construida a partir del año 2006, cuya función es captar la mayor parte de las
descargas que antiguamente terminaban en el río Huatanay. Se estima que la planta
capta el 80% del agua residual que se produce en la ciudad del Cusco.
El tratamiento de aguas residuales es netamente biológico, para ello antes de su
tratamiento se requiere su acondicionamiento, por lo tanto antes de su ingreso a las
unidades de tratamiento biológico, se debe retirar basura, arena, grava entre otros
agentes para que no interfieran en el proceso.
Por eso se requiere un tratamiento preliminar o zona de pre tratamiento en donde
se remueve la basura y arena del agua residual.
INGRESO A LA PTAR
2. TRATAMIENTO PRELIMINAR O PRE-TRATAMIENTO
Para la remoción de basura se tiene dos cámaras de rejas gruesas, las cuales están
espaciadas a 1 pulgada (2.5 cm), las cuales tienen como función retener toda la
basura grande que llega a la planta. Una vez queda atrapada la basura se genera
una pérdida de carga, entonces el agua que esta antes de la reja sube de nivel, y el
agua que se encuentra después de la reja baja de nivel.
El sistema al detectar una diferencia de nivel mayor a 30 centímetros, activa un
barredor de la parte superior, se engancha a la reja y recoge la basura
mecánicamente y lo deposita en la parte alta en un tornillo transportador, el cual
lleva la basura y se somete a un proceso de compactado. Puede suceder que restos
orgánicos como heces fecales queden atrapadas en la reja y sean subidas junto con
la basura, para evitar el contenido orgánico la planta cuenta con un lavador, el cual
funciona con agua a presión, lavando la basura antes de su compactación, y se
dispone en un tacho para que SELIP la recoja.
Para garantizar que este procedimiento no sea un punto de contaminación es
garantizar que el sistema de lavado funcione adecuadamente. Luego se pasa a
otras dos cámaras de rejas finas que cuenta con 6 mm de abertura, en ellas se
recoge la basura que ha podido pasar por la cámara de rejas gruesa con el mismo
principio de las cámaras de rejas gruesas. Luego de este procedimiento el agua
residual se encuentra exenta de basura pero con componentes inorgánicos con
diámetros menores a 6 mm (arenas).
Las arenas se deben remover debido a que es un material inerte y no se puede
reducir biológicamente, va a ocupar espacio y la planta se puede acolmatar en un
tiempo corto y no habría espacio para el tratamiento biológico, por lo que en la
siguiente unidad de tratamiento se retiran las arenas, se cuenta con 5
desarenadores aireados, el aire que se le inyecta garantiza que la materia orgánica
que tiene un peso específico similar al de la arena (2.1  – 2.2) y está sedimentado
en el agua residual se suspenda por diferencia de pesos específicos (Peso
específico de la materia orgánica: 0.8-1.2) y solo se sedimenta la arena. Si bien
 
suspenderse y se saca en el proceso de extracción, son partículas puntuales y su
cantidad es mínima en comparación con el resto. Una vez se suspende la materia
orgánica y la arena se ha sedimentado con la ayuda de 5 tornillos sin fin, arrastran
la arena desde el fondo de los desarenadores y los depositan en unos tachos
acondicionados con cal y son llevados a un relleno sanitario.
Luego de que al agua residual no contengan materia inerte ni residuos sólidos, son
llevados a un buzón de distribución, y empieza el tratamiento primario.
CÁMARA DE REJAS
3. TRATAMIENTO PRIMARIO
Las aguas pasan al tratamiento primario, para ello se cuenta fundamentalmente con
dos sedimentadores, que son unas estructuras de concreto en forma cónico. El agua
ingresa luego del pretratamiento a una cámara de reunión y luego se distribuye
proporcionalmente a los dos sedimentadores primarios, los cuales sirven para
remover la materia que arrastran las aguas residuales, especialmente la materia
orgánica (heces fecales y restos de alimentos), el agua permanece
aproximadamente entre 1 hora y media a 2 horas y media dependiendo del caudal
(tiempo de retención). Se capta la parte sólida que arrastran las aguas residuales,
está provisto de un puente movible accionado por un motor de 1 HP que da
aproximadamente 1 revolución por hora, un barredor de natas y espumas y también
cuenta con una barredor de lodos en la base.
En la superficie del sedimentador se capta todo el material que ha pasado por la
cámara de rejas y el desarenador, mayormente son aceites y grasas y separados,
a través de un dispositivo ubicado en la parte superior, donde se captan para ser
removidos. El barredor de lodos acumula la parte sólida que se ha sedimentado
durante el tiempo de retención, es captada por un sistema de bombeo que está
configurado para que extraiga los lodos cada cierto tiempo de manera que no se
generen olores en planta. La parte sólida es bombeada hacia los espesadores que
se encuentran en la parte posterior de la planta. También cuenta con un bufle que
evita el cortocircuito o que el agua se venga directamente al canal perimetral, el
agua ingresa por el fondo y sale y el bufle obliga a que el agua vaya hacia el fondo.
 A partir de este punto se pueden distinguir tres líneas de trabajo, la línea líquidos,
proceso que mayormente se realiza en presencia de oxígeno, al aire libre. La línea
de lodos, que sigue un tratamiento anaeróbico, o sin presencia de oxígeno y la línea
de gases que se van a generar producto del tratamiento.
El agua libre de material sólido sale por rebose a través de un canal periférico,
aproximadamente la remoción es de un 90%, el resto se capa en el proceso de
sedimentación secundaria. El gran volumen de agua por gravedad pasa al
tratamiento secundario.
 
La estación de bombeo cuenta con cuatro bombas, debido a que el caudal varía a
lo largo del día, las bombas funcionan de acuerdo a la necesidad y al nivel del
tanque cisterna, por lo que las 4 bombas no funcionan juntas durante todo el día.
Cuando el tanque tiende a subir mediante unas boyas se configura para que se
encienda una bomba o más si fueran necesarias. Asimismo cuando el nivel baja las
bombas que no son necesarias se apagan. Esta estación funciona las 24 horas del
día.
4. LÍNEA DE LODOS
Los lodos que se retienen en los sedimentadores primarios, es decir, la materia
orgánica sólida se juntan en dos espesadores, donde la finalidad es extraer la mayor
cantidad de agua que puedan tener. El lodo se sedimenta, se recolecta la parte
liquida y se envía al inicio del proceso de tratamiento de la fase líquida, en ese
tiempo de retención, se dosifica cloruro férrico dentro de los lodos para inhibir el
proceso que se genera por el proceso de retención que tienen los espesadores ya
que se empieza a generar ácido sulfúrico y amoniaco el cual produce el olor
 
anaerobias en un digestor, el cual es como un estómago que requiere una
determinada temperatura.
Los procesos que se dan son en primer lugar, la hidrólisis, donde la materia sólida
se va a fluidizar, luego el proceso ácido, donde parte de la materia orgánica se va
a acidificar y luego la fase metanogénica, que a través de bacterias, consumen la
materia orgánica, reduciéndola y estabilizándola. Las bacterias que generan metano
requieren una temperatura no menor de 30°C, un pH que varía de 6.8 a 7.5. Si se
alteran estas condiciones entonces las bacterias se van a inhibir. Se puede reducir
hasta la mitad la cantidad de lodos en un periodo de retención de aproximadamente
14 días, además los volátiles sólidos se van a transformar en metano y para que
este gas sea de buena calidad, las bacterias tienen que estar en condiciones
óptimas.
Las condiciones de temperatura son logradas a través de un caldero, en donde se
calienta agua y por inducción, calienta a los lodos para llegar a la temperatura
adecuada, para que luego puedo ingresar al digestor. Luego de la reducción de
volumen y la generación de metano, el lodo pasa a un tanque de almacenamiento
y se almacena el biogas en una cúpula superior (membrana), este biogas puede ser
extraído y llevado al calentador para ser utilizado como combustible o se puede
quemar en una antorcha. El lodo almacenado se ha estabilizado, no cuenta con
patógenos, como huevos del helminto. Un lodo es considerado tóxico o peligroso
cuando presenta corrosividad, es auto inflamable, tiene patógenos o es radiactivo.
Como el lodo continuo con un gran porcentaje de humedad es llevado hacia dos
centrífugas, las cuales eliminan el agua del lodo para luego se extraigan con un
porcentaje de humedad promedio del 20%. El agua obtenida del proceso de
centrífuga es mandada nuevamente a la línea de líquidos para su respectivo
tratamiento.
El lodo digerido y centrifugado puede ser utilizado para la generación de bioabono
ya que contiene nutrientes como nitrógeno, fósforo entro otros, los cuales permiten
su utilización en la agricultura.
 
 
DIGESTOR DE LODOS
5. TRATAMIENTO SECUNDARIO
Empieza con el reactor biológico, la planta está compuesta por un filtro de dos fases,
una primera etapa (3) y una segunda etapa (2). A diferencia del filtro de una sola
fase, la recirculación de agua es facultativa, solamente si los secundarios no
cumplen con el efluente. Existe un sistema de recirculación en la cámara de
contacto que raramente se utiliza. El agua ingresa por una torre y distribuye a los
tres biofiltros de la primera etapa que funcionan en paralelo. En la parte superior
cuenta con un aspersor que reparte las aguas por la media filtrante que es plástica.
Las bacterias que existen en la media filtrante son aerobias y anaerobias y se
encargar de consumir los nutrientes que tiene el agua (Nitrógeno, fósforo, potasio,
etc.). Tiene ventanas en la parte baja para facilitar la aireación y que existe un efecto
 
se encuentra en estado coloidal o disuelta en el agua residual ya clarificada es
consumida y depurada por las bacterias. El agua ingresa por el medio a través de
un motor que hace que gire, en instalaciones antiguas me movía por medio de la
fuerza hidráulica del agua residual. En este caso cuenta con un motor para que la
distribución sea uniforme ya que cuando baja el caudal baja la velocidad de rotación
si es que se usara solo la fuerza hidráulica, el motor gira las 24 horas del día. Se
tiene un sistema metereológico para medir el viento y la temperatura para
comprobar que se tiene una diferencia de 2 grados centígrados para generar el
gradiente de temperatura para el efecto chimenea. Automáticamente se mide la
temperatura en la superficie y dentro del biofiltro y se envía al SCADA. Cuando la
temperatura no es suficiente, el sistema ordena a los ventiladores que se enciendan
para generar el efecto chimenea. Se está realizando un ensayo de mantener las
ventanas de aireación de los biofiltros cerradas ya que en la noche la temperatura
baja y no es posible obtener el gradiente de temperatura, por eso al cerrar estas
ventanas la temperatura dentro de los biofiltros es mayor que en el exterior.
Las aguas son recolectadas por un buzón a través del fondo de los biofiltros. Como
no se tiene una pendiente las aguas ingresan a una estación de bombeo, las cuales
elevan las aguas a un tanque elevado y son repartidas a los dos biofiltros
secundarios, donde se terminan de tratar las aguas.
 
 
VENTANAS DE AIREACIÓN
Cuando las bacterias crecen debido a su peso específico ya no pueden adherirse y
se desprenden de la media filtrante, la ventaja es que ya no es materia coloidal o
disuelta sino es sedimentable, la cual sale por las biofiltros, es arrastrada por el agua
residual e ingresa a los dos sedimentadores secundarios, cuyo diseño es igual al
de los sedimentadores primarios, cuenta con un barredor de lodos, una estación de
bombeo de lodos. Cuando se acumula una determinada cantidad de lodos mediante
una estación HMI se configura para que se encienda la estación y los lodos son
bombeados al espesador de lodos y se unen con los lodos de los sedimentadores
primarios y así continúa el proceso.
 
 
6. DESINFECCION O CÁMARA DE CONTACTO
Las aguas ya más clarificadas y con un DBO baja (aproximadamente 30 mg/lt), son
captadas en forma similar a los sedimentadores primarios por un canal perimetral,
son reunidos en un buzón y son derivadas a la parte final de la planta donde se
realiza el proceso de desinfección mediante cloro.