El documento describe el Centro de Investigación en Tratamientos de Aguas Residuales y Residuos Peligrosos (CITRAR-UNI) de la Universidad Nacional de Ingeniería. CITRAR-UNI tiene el objetivo de investigar alternativas de bajo costo para el tratamiento de aguas residuales y residuos peligrosos en Perú. El centro puede tratar 10 litros por segundo de aguas residuales usando procesos físicos, químicos y biológicos como tamizado, sedimentación y biodigestión para lograr altos n

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL
TEMA:
CURSO: QUIMICA II
PROFESOR: CESAR AUGUSTO MASGO SOTO
INTEGRANTES:
 WALTER ENRIQUE YERBA PACOMPIA
 ALEXANDER LÓPEZ CASTROMONTE
 DIEGO HOMERO PARRA ARTEAGA
 YERSON LUIS LAZO HUAMAN
 MARTIN MAC PHERSON ANGULO
2016

2. INTRUDUCCION
El centro de investigación en tratamientos de aguas residuales y residuos peligrosos –CITRAR-UNI se
inicia en el año 2011 lo que hasta entonces era la planta piloto de tratamiento de aguas residuales de
la UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA UNITRAR, que entro en funcionamiento en enero de 1996.
CITRAR-UNI tiene el propósito de propiciar la investigación científica, con tendencia a buscar
alternativas técnicas de solución de bajo costo a la problemática del tratamiento, disposición y reusó
inadecuado de las aguas residuales y residuos peligrosos en el Perú .
CITRAR-UNI se encuentra ubicado en la parte norte del campus universitario, sector “T” en un área de
4.5 ha, al lado derecho de la avenida Túpac Amaru en el distrito del Rímac (lima ,Perú).
CITRAR-UNI tiene una capacidad de tratamiento de 10 lps. este caudal es captado de la red de
alcantarillado de SEDAPAL, proveniente de los asentamientos humanos El ángel y El milagro del
distrito de Independencia.
En la planta dese logran niveles de remoción de coliformes termotolerantes de hasta 99.999%, DBO
de hasta 96.25% y la remoción de paracitos del 100%. De esta, manera el agua producida es apta para
el riego de parques y jardines.

3. MARCO TEORICO
El tratamiento de aguas residuales consiste en una serie de
procesos físicos, químicos y biológicos que tienen como fin eliminar los
contaminantes físicos, químicos y biológicos presentes en el agua efluente del uso humano.
La tesis fundamental para el control de la polución por aguas residuales ha sido tratar las aguas
residuales en plantas de tratamiento que hagan parte del proceso de remoción de los contaminantes
y dejar que la naturaleza lo complete en el cuerpo receptor. Para ello, el nivel de tratamiento
requerido es función de la capacidad de auto purificación natural del cuerpo receptor. A la vez, la
capacidad de auto purificación natural es función, principalmente, del caudal del cuerpo receptor, de
su contenido en oxígeno, y de su "habilidad" para reoxigenarse.1 Por lo tanto el objetivo del
tratamiento de las aguas residuales es producir efluente reutilizable en el ambiente y un residuo
sólido o fango (también llamado biosólido o lodo) convenientes para su disposición o reutilización. Es
muy común llamarlo depuración de aguas residuales para distinguirlo del tratamiento de aguas
potables.
Las aguas residuales son generadas por residencias, instituciones y locales comerciales e industriales.
Éstas pueden ser tratadas dentro del sitio en el cual son generadas (por ejemplo, tanques sépticos u
otros medios de depuración) o bien pueden ser recogidas y llevadas mediante una red de tuberías –y
eventualmente bombas– a una planta de tratamiento municipal. Los esfuerzos para recolectar y tratar
las aguas residuales domésticas de la descarga están típicamente sujetas a regulaciones y estándares
locales, estatales y federales (regulaciones y controles). A menudo ciertos contaminantes de origen
industrial presentes en las aguas residuales requieren procesos de tratamiento especializado.
Típicamente, el tratamiento de aguas residuales comienza por la separación física inicial de sólidos
grandes (basura) de la corriente de aguas domésticas o industriales empleando un sistema de rejillas
(mallas), aunque también pueden ser triturados esos materiales por equipo especial; posteriormente
se aplica un desarenado (separación de sólidos pequeños muy densos como la arena) seguido de una
sedimentación primaria (o tratamiento similar) que separe los sólidos suspendidos existentes en el
agua residual. Para eliminar metales disueltos se utilizan reacciones de precipitación, que se utilizan
para eliminar plomo y fósforo principalmente. A continuación sigue la conversión progresiva de la
materia biológica disuelta en una masa biológica sólida usando bacterias adecuadas, generalmente
presentes en estas aguas. Una vez que la masa biológica es separada o removida (proceso llamado
sedimentación secundaria), el agua tratada puede experimentar procesos adicionales (tratamiento
terciario) como desinfección, filtración, etc. El efluente final puede ser descargado o reintroducido de
vuelta a un cuerpo de agua natural (corriente, río o bahía) u otro ambiente (terreno superficial,
subsuelo, etc). Los sólidos biológicos segregados experimentan un tratamiento y neutralización
adicional antes de la descarga o reutilización apropiada.
Las aguas residuales son provenientes de tocadores, baños, regaderas o duchas, cocinas, etc; que son
desechados a las alcantarillas o cloacas. En muchas áreas, las aguas residuales también incluyen
algunas aguas sucias provenientes de industrias y comercios. La división del agua casera drenada

4. en aguas grises y aguas negras es más común en el mundo desarrollado, el agua negra es la que
procede de inodoros y orinales y el agua gris, procedente de piletas y bañeras, puede ser usada en
riego de plantas y reciclada en el uso de inodoros, donde se transforma en agua negra. Muchas aguas
residuales también incluyen aguas superficiales procedentes de las lluvias. Las aguas residuales
municipales contienen descargas residenciales, comerciales e industriales, y pueden incluir el aporte
de precipitaciones pluviales cuando se usa tuberías de uso mixto pluvial - residuales.
Los sistemas de alcantarillado que trasportan descargas de aguas sucias y aguas de precipitación
conjuntamente son llamados sistemas de alcantarillas combinado. La práctica de construcción de
sistemas de alcantarillas combinadas es actualmente menos común en los Estados Unidos y Canadá
que en el pasado, y se acepta menos dentro de las regulaciones del Reino Unido y otros países
europeos, así como en otros países como Argentina. Sin embargo, el agua sucia y agua de lluvia son
recolectadas y transportadas en sistemas de alcantarillas separadas, llamados alcantarillas sanitarias y
alcantarillas de tormenta de los Estados Unidos, y “alcantarillas fétidas” y “alcantarillas de agua
superficial” en Reino Unido, o cloacas y conductos pluviales en otros países europeos. El agua de
lluvia puede arrastrar, a través de los techos y la superficie de la tierra, varios contaminantes
incluyendo partículas del suelo, metales pesados, compuestos orgánicos, basura animal, aceites y
grasa. Algunas jurisdicciones requieren que el agua de lluvia reciba algunos niveles de tratamiento
antes de ser descargada al ambiente. Ejemplos de procesos de tratamientos para el agua de lluvia
incluyen tanques de sedimentación, humedales y separadores de vórtice (para remover sólidos
gruesos).
El sitio donde el proceso es conducido se llama Planta de tratamiento de aguas residuales. El
diagrama de flujo de una planta de tratamiento de aguas residuales es generalmente el mismo en
todos los países
Tratamiento físico
 Tamizado
 Remoción de gas.
 Remoción de arena.
 Precipitación con o sin ayuda de coagulantes o floculantes.
 Separación y filtración de sólidos.
El agregado de cloruro férrico ayuda a precipitar en gran parte a la remoción de fósforo y ayuda a
precipitar biosólidos o lodo.
Tratamiento biológico
 Lechos oxidantes o sistemas aeróbicos.
 Post – precipitación.

5.  Liberación al medio de efluentes, con o sin desinfección según las normas de cada
jurisdicción.
 Biodigestión anaeróbica y humedales artificiales utiliza la materia orgánica biodegradable
de las aguas residuales, como nutrientes de una población bacteriana, a la cual se le
proporcionan condiciones controladas para controlar la presencia de contaminantes.
Tratamiento químico
Este paso es usualmente combinado con procedimientos para remover sólidos como la filtración. La
combinación de ambas técnicas es referida en los Estados Unidos como un tratamiento físico-
químico.
Eliminación del hierro del agua potable
Los métodos para eliminar el exceso de hierro incluyen generalmente transformación del
agua clorada en una disolución generalmente básica utilizando cal apagada; oxidación del
hierro mediante el ion hipoclorito y precipitación del hidróxido férrico de la solución básica.
Mientras todo esto ocurre el ion OCl está destruyendo los microorganismos patógenos del
exceso de hierro en el agua
Eliminación del oxígeno del agua de las centrales
Para transformar el agua en vapor en las centrales térmicas se utilizan calderas a altas
temperaturas. Como el oxígeno es un agente oxidante, se necesita un agente reductor como
la hidracina para eliminarlo.
Eliminación de los fosfatos de las aguas residuales domésticas
El tratamiento de las aguas residuales domésticas incluye la eliminación de los fosfatos. Un
método muy simple consiste en precipitar los fosfatos con cal apagada (hidróxido de calcio).
Los fosfatos pueden estar presentes de muy diversas formas como el ion Hidrógeno fosfato.
Eliminación de nitratos de las aguas residuales domésticas y procedentes de la industrias
Se basa en dos procesos combinados de nitrificación y desnitrificación que conllevan una
producción de fango en forma de biomasa fácilmente vertible.
OBJETIVO:
Objetivo Propiciar la investigación científica en búsqueda de las mejores alternativas técnicas en el
tratamiento de las aguas residuales, con soluciones de bajo costo a la problemática del tratamiento,
disposición y reúso inadecuado de las aguas residuales y residuos peligrosos en el Perú.

6. PROCESOS DE TRATAMIENTO CITRAR -UNI
Pre-tratamiento:
CAMARAS DE REJAS:
Se cuenta con dos tipos de rejas, una de 25mm y otra de 15 mm de separación entre barras en estas
unidades se retienen los materiales solidos grandes que son arrastrados usualmente por las aguas
residuales (bolsas, plásticos ,restos de vegetales , animales muertos etc.)Estos desechos se disponen
finalmente en un relleno sanitario de operación manual ubicado dentro del área de la planta.
DESARENADOR:
Permite remover las arenas
que usualmentearrastran las
aguas residuales. Este
desarenador es de flujo
horizontal, y de sección
rectangular. Se dispone de dos unidades de funcionamiento alterno del agua.
La velocidad de paso por esta estructura se controla mediante la instalacionde un vertederosutro a la
salida de la unidad.

7. MEDIDOR DE CAUDAL:
Se tiene una capacidad máxima de 10lt. Mediante una regla se mide la altura del agua. Con esta altura
y una tabla de conversión directa sabemos a qué caudal se está trabajando. Lo que se quiere tener es
que el agua tenga un flujo permanente para que el reactor funcione bien.
TRATAMIENTO PRIMARIO:
RAMLFA-UASB (Reactor anaeróbico de manto de lodos de flujo ascendente)
Esta unidad de tratamiento cuenta con digestor, dos sedimentadores y una cámara de gas . El agua
residual a ser tratada se distribuye uniformemente en el fondo del reactor. Posteriormente, fluye a
través de una capa o manto de lodos. Esta capa trasforma o degrada la materia orgánica mediante
una digestión anaeróbica. El biogás formado se acumula en una cámara de gases y el agua residual
asciende hacia los sedimentadores y de ahí se es recolectado en las canaletas, obteniéndose un
efluente clarificado que va posteriormente a las lagunas de estabilización para continuar con el
tratamiento secundario.
Se ha instalado un tanque de Mariotte, por medio del cual se realizan mediciones de la producción
del biogás que se genera en el reactor .Este gas tiene como productos principales CG4, CO2 YH2S .
Este CH4(metano) es un combustible que puede ser aprovechado.
El exceso de lodos que se retiran periódicamente del RAMLFA para su deshidratación se dispone en
un lecho de secado. Esta unidad cuenta con un medio filtrante conformado por arena y grava ,

8. además de un sistema de drenaje por donde desaguaran los líquidos percollados hacia el sistema de
desagüe .
Ventajas:
 Consumo de energia cero
 Producción de energia
 Operación y mantenimiento
 Altas concentraciones de mo biodegradables
 Lodos
 Compacto
Desventajas:
 Toxicos
 Requiere postratamiento
 Olores
 Temperatura

9. ZONA DE ALIMENTACIÓN:
Luego del repartidor salen dos tuberías que conducen el caudal afluente a dos cajas distribuidoras
ubicadas en la parte superior del reactor.
En cada caja distribuidora hay doce compartimentos, cada uno con un vertedero triangular para
permitir la distribución uniforme del caudal. Así las aguas ingresan a doce tuberías que penetran hasta
el fondo de la unidad para permitir la distribución uniforme del flujo
ZONA DE DIGESTIÓN:
En esta zona se lleva a cabo el contacto entre las aguas residuales y el lodo anaerobio, atravesando el
manto de lodos en donde los microorganismos anaerobios estabilizan la materia orgánica llevándose
a cabo las reacciones típicas del medio anaerobio.
Dadas estas condiciones se logra reducir la DQO del efluente, se remueve parte de los sólidos
suspendidos y se generan biogás como subproducto.
Zona de transición:
En esta zona se lleva a cabo la separación entre el agua tratada, el gas producido, y el lodo anaerobio.
La separación entre la fase gaseosa y la fase líquida se lleva a cabo gracias a la presencia de
deflectores que son estructuras de concreto que dirigen el gas producido a la cámara de recolección
de gases. Los lodos anaerobios se mantienen en el fondo de la unidad.

10. ZONA DE SEDIMENTACIÓN:
El agua tratada se recolecta en la parte superior de los sedimentadores por medio de dos canaletas
laterales y dos canaletas laterales de sección rectangular. Cada canaleta cuenta con vertederos
colocados a toda su longitud. El desagüe de dichas canaletas desemboca en un repartidor de caudal
con tres vertederos triangulares, dividiendo el caudal en tres partes iguales. De este repartidor salen
tres tuberías que alimentan posteriormente a la laguna secundaria.
CÁMARA Y MEDIDOR DE GASES:
Se ha instalado un tanque de Mariotte,
por medio del cual se realiza mediciones de la producción del biogás que segenera en el reactor. Este
gas tiene como productos principales al CH4, CO2 yH2S.

11. LECHO DE SECADO DE LODOS
Disposición de lodos que se retiran del UASB. Esta unidad cuenta con un medio filtrante conformado
por arena y grava.
-Altura máxima 15cm
-Largo 52m
-Ancho 11.5m
LAGUNA DE ESTABILIZACION
Luego de que el agua residual haya pasado por el tratamiento primario se implementó un tratamiento
secundario pues el UASB no logra remover los patógenos ni los huevos del mimto, se cuenta con dos
lagunas facultativas de 1.5 m. de altura, estas lagunas poseen dos zonas diferenciadas ,la zona aerobia
donde hay presencia de oxígeno disuelto, que se encuentra en la parte superior de la launa y la zona
anaerobia donde no se encuentra presencia de oxígeno y se ubica en la parte inferior, en la laguna
nos encontramos bacterias y algas que viven en simbiosis, las bacterias degradan la materia orgánica,
en este proceso eliminan el dióxido de carbono que luego es aprovechado por las algas en el proceso
de la fotosíntesis. Las algas en presencia de la luz consumen el dióxido de carbono y liberan oxigeno
que a su vez será asimilado por las bacterias para seguir con la degradación de la materia orgánica,
podemos decir que la principal fuente de oxígeno en la laguna es por la fotosíntesis, pero otra fuente
oxigeno es el interfase gaseoso que existe entre la laguna y la atmosfera por acción del viento.

12. La función de la laguna terciaria es remover microrganismos patógenos mediante tres formas:
 Sedimentación
 Variación del PH
 Radiación ultravioleta
En la sedimentación los huevos del helminto propio de su peso sedimentan en el fondo de la laguna.
Las bacterias y microorganismos patógenos que están a un pH relativamente neutro son afectados
por los procesos fotosintéticos y de respiración celular donde se genera un intercambio gaseoso,
genera un PH básico en el día y acidifican las lagunas en la noche provocando la eliminación de estos
microorganismos patógenos.
La radiación ultravioleta genera la desnaturalización de las proteínas de las bacterias a un nivel
molecular lo cual generara la ruptura de la pared celular de las bacterias provocando su eliminación.
RIEGO DE AREAS VERDES
El producto final del tratamiento le da al agua características positivas, entre ellos tenemos al
nitrógeno, fosforo, potasio y otros micronutrientes, es por ellos que con un camión cisterna de 10𝑚3
se riega las áreas verdes de la universidad nacional de ingeniería.

13. Estudios han demostrado que cuando los cultivos y áreas verdes se riegan con aguas residuales
tratadas en cantidades moderadas tienen una productividad mayor, favoreciendo el crecimiento
óptimo de las mismas, cabe resaltar que disminuye los riesgos de contaminación y déficit de agua de
las zonas urbanas de lima.
ESTANQUE DE PECES
CITRAR cuenta con 3 estanques de sección trapezoidal que son alimentados por el afluente de la
laguna terciaria, en estos estanques se da la crianza de la especie oreochromis niloticus conocidos
como Tilapia de Nilo, por sus cualidades como adaptación al cautiverio, resistencia a las
enfermedades y acostumbrarse a agua con un pH entre 5-11 ,son los animales acuáticos ideales para
la crianza en CITRAR, esta especie tropical en climas cálidos puede llegar a medir unos 28 cm. de largo
y pesar unos 250 g. en tan solo 7 meses.
MANTENIMIENTO
Para que la planta funcione adecuadamente es necesario que se dé un mantenimiento constante, la
primera zona a la que se da mantenimiento es a la cámara de rejas ,en este lugar se da una limpieza
de modo manual ,se recolectan los sólidos atrapados en las rejas y son acumulado y luego son
dispuestos en una zanja donde finalmente son tratados con cal, la siguiente zona es la del

14. desarenador y lo que se busca es tratar de remover los sólidos que están acumulados en la parte
inferior, es importante darle un adecuado mantenimiento a esta unidad ya que al removerse estos
solidos se limita el riesgo a que pueda contaminarse el lodo de la siguiente unidad, que es el reactor
UASB ,respecto a este reactor el mantenimiento que se le da ,solamente consiste en la purga de
lodos, se trata de purgar el lodo menos activo del reactor y son dispuestos en un lecho de secado ,una
vez que son dispuestos son secados aproximadamente durante 6 meses y también el tiempo entre
purga y purga de lodos son aproximadamente de 6 meses ,la siguientes zonas que requieren de
mantenimiento también son las
lagunas, en ese caso el mantenimiento que se le da está referido en dos partes, la primera es en la
superficie de la laguna, se debe comprobar que no hay solidos flotando y la segunda parte que es la
referida al fondo de la laguna ,los lodos por el proceso de tratamiento se forman en el fondo de la
laguna, donde aproximadamente cada 10 años se deben de remover estos lodos, pero en CITRAR UNI
aún no ha sido necesario llevar este procedimiento,
MONITOREO
Toda planta de tratamiento necesita un monitoreo constante para saber si los procesos están
funcionando correctamente, en CITRAR este monitoreo se da 3 veces al día, comenzamos el
monitoreo tomando una muestra en captación y observando el caudal que ingresa a la planta, luego
tomamos muestras en la entrada y salida del reactor UASB ,después tomamos muestras en laguna
secundaria, terciaria y estanque de peces, en estos puntos también medimos la transparencia y
terminamos el monitoreo realizando los análisis de pH y temperatura de todas las muestras
,turbiedad de la muestra de captación ,entrada y salida del reactor UASB y solidos sediméntales en
las muestras de captación y entrada del reactor UASB ,también se realiza el análisis de DBO y DQO,
coliformes ,pero no con la misma frecuencia que los anteriormente citados.

15. WETLANDS
Los wetlands son sistemas de tratamiento de agua que solo utilizan microorganismos y especies de
vegetales para el tratamiento, el éxito del proyecto se ve manifestado en función al agua que ingrese
a este para protegerla de diferentes factores como la interferencia y las infiltraciones es necesario
que el wetland sea impermeabilizado con un material llamado geo membrana el crecimiento de la
calidad del agua y su eficiencia aumente en función exponencial al tiempo debido a que los
microorganismos y las plantas tienden a estabilizarse y adaptarse al medio los indicadores de
remoción de DBO y DQO están en el orden de 93% y del 97% respectivamente, además diversas
pruebas de laboratorio bacteriológico demuestran que este wetland de una eficiencia del 100% para
la remoción de huevos de mintos y un 99.67& para la remoción de coleiformes termo tolerantes
CONCLUSIONES
Se concluye que la producción de lodos en los reactores se da por el aumento de caudal y la impulsión
de este crea también un aumento vertical de los lodos
El R1 es un reactor que no tiene digestor por lo tanto su producción de lodos debería de ser mayor ,
pero como se ven en los resultados y mediciones este reactor demanda menos costo , tiene mayor
eficiencia y menor producción de lodos
El R2 es un reactor que tiene un digestor lo cual le permite tener los lodos a una temperatura sobre
los 30°C con esta temperatura la eficiencia debería de ser mayor que el R1 pero como se pueden ver
en los resultados este reactor tiene menor eficiencia, se deduce que estos resultados se deben a que
el R2 no tuvo un lodo constante ya que cada cierto tiempo se cambiaba este lodo y es por eso que su
eficacia no pudo darse de mejor manera