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CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
El constante desarrollo de las ciudades, el crecimiento demográfico, la
mejora de la calidad de vida de los seres humanos, entre otras razones,
conllevan a que los procesos industriales y comerciales de cualquier
naturaleza sean cada vez mayores en su número y más sofisticados, por
ende la producción de residuos aumenta cada vez más en el planeta.
Entre la clasificación de los residuos se pueden nombrar los residuos de
características: sólida, líquida, gaseosa orgánica e inorgánica; todos con
igual importancia y con las mismas capacidades de contaminar
irremediablemente el ambiente, donde la parte líquida –aguas residuales-
proviene de la combinación de líquidos y/o aguas portadoras de residuos
procedentes de residencias, entidades públicas, de centros comerciales e
industriales, a las que, eventualmente, pueden agregarse aguas
subterráneas, superficiales y pluviales.
Las aguas residuales industriales contienen, la mayoría de veces,
componentes residuales con características tóxicas, que resultan muy
nocivas y peligrosas para el ambiente y el ser humano, por lo cual no
pueden ser desechadas directamente en causes de agua o sistemas de
alcantarillado sin previo tratamiento.
A la par, en los últimos años, se viene desarrollado en el mundo entero la
preocupación por la preservación y cuidado del ambiente; la conciencia
social y ambiental crece cada día y se ve reflejada en un sinnúmero de
medidas ya sean de prevención o remediación, sin embargo la
contaminación del medio ambiente es inevitable.
Actualmente se cuenta con una respuesta adecuada de saneamiento
ambiental por medio de los diferentes procesos de tratamiento, ya sean
físicos, químicos y/o biológicos que se optan de acuerdo a las características
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del agua residual a tratar. El objetivo primordial de cualquiera de estos
tratamientos es reducir o eliminar por completo la carga contaminante de la
descarga líquida, transformándola en un efluente final que cumpla con la
normativa ambiental correspondiente y sea inofensivo al ambiente o de un
impacto menor. El obstáculo que muchas veces se presenta al brindar un
tratamiento adecuado a las aguas residuales reside en el costo económico
que ello representa para las industrias en general.
Cada día las normativas ambientales son más exigentes, la sensibilidad de
los límites ambientales se reducen y algunos de estos procesos de
tratamiento son insuficientes, bien por las altas concentraciones de los
contaminantes en el agua residual o por la resistencia de algunos
compuestos a los procesos de tratamiento, como consecuencia de ser
contaminantes nuevos no encontrados en la naturaleza.
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, se encuentra ubicada en la
Provincia de Pichincha, desarrolla sus actividades comerciales dentro de la
jurisdicción del Distrito Metropolitano de Quito, lo que significa que tiene la
obligación –al igual que cualquier actividad industrial- de dar cumplimiento a
lo establecido dentro de todas las Ordenanzas Municipales. La Norma
Técnica Ambiental de la Ordenanza Metropolitana No. 213 establece Límites
Máximos Permisibles para las descargas líquidas industriales, que deben ser
acatados a cabalidad, con el fin de contribuir a la disminución de la
contaminación del Distrito Metropolitano, evitar afectaciones a la salud y al
entorno, y además evitar sanciones por el incumplimiento de dicha
Ordenanza.
De igual manera por ser parte de la industria hidrocarburífera – etapa de
expendio de derivados de petróleo- la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL tiene como obligación cumplir con el Reglamento
Sustitutivo del Reglamento Ambiental para Operaciones Hidrocarburíferas en
el Ecuador (1215) el cual rige a nivel nacional cuyos entes de control son el
Ministerio de Minas y Petróleos por medio de la Subsecretaria de Protección
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Ambiental y la Dirección Nacional de Protección Ambiental respectivamente
además, como se indicó anteriormente, el Municipio con sus ordenanzas
ambientales y el Ministerio de Ambiente.
Por lo tanto, la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL tiene la
obligación, acorde a su Plan de Manejo Ambiental, de brindar un tratamiento
apropiado a sus descargas líquidas –combinación de agua y derivados de
petróleo- que actualmente consiste en recolectar las aguas residuales por
medio de colectores que desembocan en un separador llamado trampa de
grasas que eventualmente no logra reducir la carga contaminante hasta el
cumplimiento de las Normativas Ambientales –Ordenanza 213 y Reglamento
1215-. Razón por la cual en la presente tesis se realizará un análisis del
origen del efluente contaminante y su concentración seguido del estudio del
sistema de tratamiento de las descargas líquidas en su totalidad, a
continuación se planteará la alternativa más adecuada para la optimización
de dicho sistema de tratamiento, garantizando de esta manera que el
efluente a descargarse estará dentro de los límites máximos permisibles en
todos sus parámetros fijados por el Reglamento Ambiental 1215, Ordenanza
213 además bajo el cumplimiento de las medidas de seguridad
correspondientes.
1.1 Planteamiento del Problema
Temas como el calentamiento global, efecto invernadero, pérdida de
biodiversidad, daño de acuíferos se vinculan directamente con las
operaciones hidrocarburíferas en todas sus etapas –exploración,
explotación, transporte, almacenamiento, refinación, expendio- por lo cual la
atención mundial se ha centrado en la reducción de los impactos
ambientales de la industria petrolera, ya que una vez que la contaminación
se produce sus efectos pueden prevalecer durante décadas.
A nivel mundial el uso de los derivados de petróleo, en el desarrollo de las
actividades diarias de la sociedad es indispensable. Debido a la
preocupación actual por el deterioro del ambiente en el mundo entero, se
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han desarrollado combustibles alternos (como el biocombustible, energía
eólica, solar); pero aún no es posible descartar totalmente a los combustibles
fósiles.
En Ecuador, la comercialización legal de los derivados de petróleo se lo
realiza en Estaciones de Servicio –punto de venta de combustibles y
lubricantes para vehículos de motor- cuyos problemas de contaminación se
concentran esencialmente en cuatro factores: recursos hídricos
(subterráneos o superficiales), suelo, calidad de aire y nivel sonoro del aire.
Actualmente, en el Distrito Metropolitano de Quito, todo tipo de actividad
industrial está presidida por leyes ambientales rigurosas, que obligan a las
industrias a cumplir ciertos requerimientos –de acuerdo al tipo de actividad
industrial- planteados en el Plan de Manejo Ambiental de cada empresa; la
Dirección Metropolitana de Ambiente y las Entidades de Seguimiento y
Control Ambiental son las encargadas de verificar el adecuado cumplimiento
de las leyes ambientales en la jurisdicción del Distrito Metropolitano de
Quito.
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, por encontrarse dentro del
perímetro urbano del Distrito Metropolitano de Quito, está sujeta al
acatamiento de la Ordenanza Metropolitana Ambiental, la cual determina
ciertas exigencias con respecto a la descarga de sus aguas residuales. La
Dirección Metropolitana de Ambiente, por medio de Auditorías Ambientales
de Seguimiento anuales, determina la idoneidad de cualquier empresa de
funcionar dentro del Distrito Metropolitano de Quito mediante la emisión de la
licencia ambiental.
Simultáneamente, la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL dedicada a
la comercialización de derivados del petróleo –gasolina súper y extra- está
vinculada directamente al Ministerio de Minas y Petróleos por medio de la
Subsecretaria de Protección Ambiental y la Dirección Nacional de Protección
Ambiental, por lo cual tiene la obligación de cumplir con lo estipulado en el
Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para Operaciones
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Hidrocarburíferas en el Ecuador (1215). Dichos entes de control realizan una
Auditoría Ambiental bienal, con el fin de emitir la licencia ambiental
respectiva.
Es compromiso de la empresa con la ciudad y el ambiente el cumplimiento
de los límites permitidos en las Normas Ambientales vigentes colaborando
de esa forma a no romper el vulnerable equilibrio del entorno.
Actualmente, en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL los efluentes
generados son: aguas negras que son vertidas directamente en el
alcantarillado público así como las aguas aceitosas y con combustible
producidas por eventuales derrames en el área de surtidores o descarga de
auto tanques las cuales son tratadas en una trampa de grasas; no obstante,
en ocasiones, algunos de los parámetros presentan incumplimientos al no
encontrarse debajo de los límites máximos permisibles establecidos en la
Norma Técnica Ambiental de la Ordenanza Metropolitana No. 213 y el
Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para Operaciones
Hidrocarburíferas en el Ecuador (1215).
1.2 Formulación del Problema
Planteada la problemática, se presenta la siguiente interrogante:
¿Con el Estudio del Sistema de Tratamiento de las Descargas Líquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL y propuesta de alternativas para
su optimización se cumplirá con los parámetros de descarga establecidos
por la normativa ambiental vigente?
1.3 Objetivos
1.3.1 Objetivos Generales
• Realizar un Estudio del sistema de tratamiento de las descargas
líquidas de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
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• Proponer alternativas para la optimización del sistema de tratamiento
de las descargas líquidas de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL.
1.3.2 Objetivos Específicos
• Describir las condiciones actuales del sistema de tratamiento de las
Descargas Líquidas Industriales.
• Definir las fuentes de Generación de las Descargas Líquidas
Industriales.
• Caracterizar las Descargas Líquidas Industriales de acuerdo a sus
volúmenes de descarga, características físicas, químicas, biológicas y
sus variaciones en un periodo de tiempo determinado.
• Comparar los parámetros de las Descargas Líquidas Industriales con
los valores máximos permitidos en la normativa ambiental en vigor.
• Especificar los parámetros de las Descargas Líquidas Industriales que
se encuentren fuera de norma y sus alternativas de tratamiento.
• Profundizar en el conocimiento de las alternativas de tratamiento y
acoplarlas para la optimización del actual sistema de tratamiento de
las Descargas Líquidas Industriales.
• Presentar el pre - diseño de las alternativas para la optimización del
actual sistema de tratamiento de las Descargas Líquidas Industriales.
• Seleccionar la alternativa más adecuada en función de su eficiencia,
viabilidad de espacio y costo.
• Proceder con el diseño definitivo de la alternativa de optimización del
sistema actual de tratamiento seleccionada.
1.4 Justificación e Importancia del Estudio
Actualmente para tratar las aguas residuales recolectadas por el sistema de
tratamiento, provenientes de las diferentes actividades de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL, se cuenta con una trampa de grasas, que no
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cubre la necesidad de tratar adecuadamente el efluente; lo cual hace
indispensable realizar, en primera instancia, un análisis del origen de las
descargas líquidas seguido de un estudio del funcionamiento de la trampa
de grasas con el fin conocer los motivos que hacen que los parámetros se
encuentren fuera de norma, seguido de la búsqueda de la mejor alternativa
para su optimización.
El presente proyecto de tesis es de suma importancia para la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL, que tiene por prioridad el respeto de su
compromiso de cuidado del ambiente, salud de ciudadanos y cumplimiento
de las leyes ambientales vigentes en el Distrito Metropolitano de Quito –Ord.
213 y Reg. 1215-; se evitará el levantamiento de inconformidades mayores
por parte de la entidad de seguimiento y control ambiental, posteriores
problemas legales, sociales, económicos y como última instancia el cese de
operaciones.
La ejecución de este proyecto representa un enorme beneficio para la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, así como para los pobladores
del Distrito Metropolitano de Quito; ya que se reducirá el problema de
contaminación ambiental, se cumplirá con la normativa ambiental, se
evitarán sanciones, se salvaguardará la salud de seres humanos. Este
hecho confirmará el derecho de todos los ecuatorianos de vivir y
desarrollarse en un ambiente sano y ecológicamente equilibrado.
1.5 Hipótesis
Estudiando el Sistema de Tratamiento de las Descargas Líquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL desde su origen se conocerá su
estado actual y funcionamiento, con dichos resultados se propondrá
alternativas para su optimización se cumplirá con los parámetros de
descarga establecidos por la normativa ambiental vigente.
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CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes
El agua es un recurso fundamental y necesario para la vida de todos los
seres vivientes. Inevitablemente a diario se producen, en el mundo entero,
millones de litros de aguas residuales de diferente índole, producto del
desarrollo normal del ser humano. Ya sea a nivel doméstico o industrial
estas descargas líquidas contienen un sinnúmero de contaminantes, que de
acuerdo a su naturaleza, son en un grado mayor o menor dañinos para el
medio ambiente. El ser humano toma el agua para su uso de diferentes
fuentes: ríos, lagos, lagunas, acuíferos subterráneos, esteros e incluso el
mar y necesariamente esta agua después de ser aprovechada debe ser
devuelta a una fuente de agua y/o el suelo.
A sabiendas que el agua residual tiene que eliminarse obligatoriamente en el
medio ambiente, desde hace algunos años viene desarrollándose una
concienciación a nivel mundial, para restar de cierta manera los
contaminantes contenidos en el efluente, con el fin de reducir el impacto
negativo que podría ocasionar el descargarlos sin ningún tipo de tratamiento
previo. Por ello actualmente se motiva al sector industrial y en algunos casos
incluso al doméstico a brindar un tratamiento al agua residual, que si bien no
reduce el 100% de los contaminantes, convierte al agua residual en un
efluente más meritorio de ser descargado directamente al ambiente o a su
vez ser reutilizado.
2.2 Fundamentación Teórica
2.2.1 Generalidades de la Gasolina
Las gasolinas son los primeros combustibles líquidos que se obtienen del
fraccionamiento del petróleo. Tienen componentes hidrocarbonados de C4 a
C10 y una temperatura de destilación de entre 30 y 200º C. Los principales
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componentes que presenta son un amplio grupo de compuestos
hidrocarbonados, cuyas cadenas contienen hasta 10 átomos de carbono.
Puede contener casi todos los compuestos hidrocarbonados que sean
teóricamente posibles como: parafinas, cicloparafinas, ciclohexánica,
ciclobencénicos, entre otras; al menos en pequeños porcentajes. La fracción
principal, sin embargo, va a estar formada por pocos componentes y con
muchas ramificaciones, que son los que van a aumentar el octanaje.
De C5 a C9 predominan las 2 metilisómero (CH3) como sustituyente. En
cuanto a los compuestos ciclobencénicos, están el tolueno, dimetil benceno,
xilenos.
Según la procedencia del crudo de petróleo, las fracciones gasolina pueden
variar la composición (ramificación de los compuestos). Existen, sin
embargo, una serie de reglas generales:
• Dentro de una fracción gasolina, los 5 tipos de componentes que pueden
estar presentes son:
o Parafinas normales o ramificadas
o Ciclopentano
o Ciclohexano
o Benceno y sus derivados
• Dentro de una clase de gasolinas, la cantidad relativa de los compuestos
individuales son de la misma magnitud
• La relación entre el contenido en parafinas normales y ramificadas suele
tener un valor constante
2.2.1.1 Gasolinas de Automoción
Las gasolinas de automoción se emplean en los motores de automóviles de
4 tiempos, ya sea encendido por chispa o inyección, válvula de trabajo y
carburador de aire. También se usa en motores de 2 tiempos y con otro tipo
de válvulas.
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La gasolina empleada debe poseer dos características muy importantes:
• Combustibilidad en el aire
• Volatilidad
Para asegurar la volatilidad hay que tener en cuenta las propiedades y
composición del combustible, diseño del motor y materiales con los que está
fabricado. La eficaz utilización de un combustible en un motor depende del
diseño del motor (para un mayor rendimiento), de la preparación del
combustible (para que el motor tenga mayor potencia y rendimiento). Para
que esto se cumpla la gasolina que sale directamente de la destilación no
tiene estos requisitos, por lo que necesita un tratamiento posterior para que
se cumplan esos objetivos. Se deben añadir aditivos y otros elementos.
La combustión de una gasolina es como la de cualquier combustible líquido,
en la cual se va a generar calor y desprender gran cantidad de energía.
La volatilidad se estudia de acuerdo a la curva de destilación ASTM. La
volatilidad de una gasolina se defina como la tendencia a pasar a fase vapor
en condiciones determinadas. Para conocer las características de una
gasolina concreta nos interesa conocer:
• IBP (PIE): punto inicial de ebullición
• PFE: punto final de ebullición
• punto en el que se recoge:
o 10% destilado
o 20% destilado
o 50% destilado
• % total de residuo
• % total pérdidas
Para la gasolina 97NO nos interesa, además, conocer los siguientes datos:
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• % recogido a 70ºC
• % recogido a 100ºC
• % recogido a 180ºC
El estudio de la curva de destilación nos dice cómo se va a comportar la
gasolina cuando ingresa en un motor. La gasolina debe tener un punto de
destilación bajo, para permitir un buen arranque en frío. Pero después de
este parámetro está lo de la presión de vapor Reid. Una excesiva producción
de vapor puede producir un tapón de vapor (producción excesiva de vapor a
37,8º C), de manera que se impide que pase el vapor combustible a la
cámara de combustión.
Por otro lado hay que limitar el punto final de la destilación, porque si el
punto final de destilación está muy alto, querrá decir que hay compuestos
hidrocarbonados con más de 10 átomos de carbono en una proporción más
alta de lo esperado. Conviene que haya poca proporción de hidrocarburos
largos, y es por ello que hay que limitar la temperatura final de destilación.
Los hidrocarburos más pesados crean las colas, que son perjudiciales, y por
ello se limita el porcentaje que puede haber en combustión.
2.2.1.2 Estabilidad en el Almacenamiento
Se evalúa por la tendencia que presenta la gasolina a formar gomas. Las
gomas son residuos que se forman durante el almacenamiento de las
gasolinas cuando parte de sus componentes se han evaporado. Esta
evaporación ha transcurrido en contacto con aire y con metales. Estas
gomas corresponden a compuestos originales por la oxidación y
polimerización de las olefinas (Olefinas ≡ alquenos, parafinas ≡ alcanos) y
de las gasolinas.
Los problemas que pueden originar estos residuos pueden ocurrir en el
sistema de combustible o en el motor:
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• Sistema de combustible: Se deposita como residuo resinoso en la zona
caliente de la toma de admisión. Si el residuo se quedara en los vástagos
de las válvulas de admisión, incluso puede bloquear su funcionamiento.
Si se va aumentando el residuo en capas, puede desprenderse y obturar
el sistema de aspiración y filtros
• Motor: Obstruye las válvulas. Si se deposita en el colector puede llegar a
dar humos en el tubo de escape (pérdida de potencia)
Todo esto se agrava si la gasolina es de cracking y no está bien tratada. Un
problema añadido es la propia degradación del combustible, lo que puede
llevar a una disminución del nivel de octano, dando mal funcionamiento al
motor.
2.2.1.3 Octanaje
Es la medida de la tendencia de la gasolina a la detonación (sonido metálico
que percibimos acompañado de recalentamiento, pérdida de potencia). El
octanaje sirve para clasificar las gasolinas. Para medirlo se usa un motor de
dimensiones especificadas, monocilíndrico, en el que se puede variar su
relación de compresión. La escala empleada para la medida del octanaje es
totalmente arbitraria pero con dos puntos de referencia:
• Comportamiento del hepteno: índice 0
• Comportamiento del iso-octano: índice 100
El número de octano es el porcentaje de iso-octano en una mezcla de
heptano e iso-octano que presenta las mismas características detonantes
que el combustible que se esté ensayando.
Existen dos procedimientos para medir el índice octano:
• Método Motor D-2700: Se mide el comportamiento de un motor a alta
velocidad
• Método Research D-2699: Se mide el comportamiento de un motor a
baja velocidad
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Para las gasolinas de automoción hay tres números de octano:
• NOM: Número de octano MOTOR
• NOR: Número de octano RESEARCH
• RON (RDON): Número de octano en carretera
2.2.1.4 Variación del Número de Octano
Los hidrocarburos de cadena ramificada y corta van a tener NOR y NOM
muy altos, tanto si son saturados o si presentan dobles enlaces en las
moléculas. Los hidrocarburos aromáticos (cíclicos) también presentan NOR
y NOM altos. Los hidrocarburos lineales tienen NOR y NOM bajos
Las cicloparafina y naftnénicos (CH2)N, tienen el número de octano NOR y
NOM en una escala intermedia.
Hay que decir que el número de octano no está en proporción con el
funcionamiento del motor. El número de octano que va a presentar una
gasolina dependerá de la naturaleza y del tipo de cadena que tengan los
hidrocarburos. Conviene hidrocarburos con cadenas ramificadas, porque dan
mejor número de octano.
Hay una serie de aditivos que nos permiten mejorar el índice de octano de
una gasolina, ya que el octano inicial de la curva de destilación no es
normalmente suficiente. Los primeros productos ensayados para adicionar a
la gasolina fueron el tetraetilo de plomo, el problema está en los residuos
que provoca. Se buscaron sustitutos como el plomo tetrametilo. Pero la
tendencia actual está en sustituir estos compuestos de plomo por compuesto
oxigenados:
• Alcoholes: etanol, metanol
• Metil: metanol
• MTBE: metil terc – butil éter
• ETBE: etilo terciario – butil éter
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• TAME: terc – amil el éter del metilo
• DIPE
Se suele usar varios detonantes a la vez para conseguir las mismas
propiedades que se conseguían con el plomo; sin embargo, por ahora el
rendimiento no ha llegado a ser tan bueno como de los compuestos
derivados del plomo.
2.2.2 Generalidades de las Aguas Residuales
Las aguas residuales son las aguas; eventualmente pueden contener
sólidos, líquidos insolubles o no solubles orgánicos e inorgánicos, que
después de su uso y aprovechamiento de una u otra forma se incorporan al
sistema de alcantarillado público.
Existen las aguas residuales domésticas que son el resultado de toda
actividad dentro de las viviendas, residencias, inmuebles comerciales e
instituciones. Las aguas residuales industriales son el resultado de las
actividades industriales de cualquier índole.
A las aguas residuales, en general, también se las conoce como: aguas
negras, que son las aguas residuales provenientes de los inodoros; y las
aguas grises, que son las aguas residuales provenientes de duchas,
lavamanos, lavadoras y tinas.
Existe una tercer clase de aguas que, conjuntamente con todas las
anteriores, se une y desemboca en el sistema de alcantarillado público,
éstas son las aguas lluvias las cuales transportan el agua que se escurre de
los techos, calles y demás superficies llevando con ella la carga poluidora
correspondiente.
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2.2.3 Características del Agua Residual
Es importante conocer todas las características del agua residual, con ello se
logra deducir de manera más rápida y práctica el tipo de tratamiento al cual
se la puede someter.
No siendo de otra manera, toda caracterización del agua residual se puede
llegar a determinar mediante un programa de muestreo apropiado que
asegure la representatividad de la muestra, confiabilidad en el análisis de
cada parámetro todo ello bajo un estricto procedimiento amparado en las
normas estándar de cada localidad.
Cada agua residual es única en sus características, contenido y cantidad de
contaminantes presentes, por lo cual, no sólo son importantes las
caracterizaciones típicas de las aguas residuales donde se analizan un
número determinado de parámetros impuestos, sino también los análisis
personalizados donde se analiza a cada muestra como única en su especie.
A continuación van a ser analizados varios parámetros, considerados de
relevancia para el caso particular del presente trabajo de investigación.
2.2.3.1 Parámetros Físicos
Temperatura
La temperatura es un parámetro de importancia en las aguas residuales, y
en la mayoría de las caracterizaciones se determina este parámetro.
En general, la temperatura de las aguas residuales generalmente es más
alta que la del suministro.
Es determinante ya que influye en las características del agua, sobre las
opciones de tratamiento así como el método de disposición final. Tiene un
efecto significativo sobre la vida acuática, reacciones químicas, velocidades
de reacción, modifica la concentración de saturación del oxígeno disuelto y
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la actividad bacteriana; se tiene que tomar en cuenta la temperatura si se
piensa la posibilidad de la reutilización del agua residual.
Es importante mencionar que la tasa de sedimentación de los sólidos en
aguas cálidas es mayor que en aguas frías debido a la variación en el valor
de la viscosidad del agua.
Este parámetro es conveniente medirlo in situ, mediante un termómetro.
Sus unidades son Grados Centígrados (C°).
Conductividad
Es un parámetro que se mide in situ, se lo relaciona directamente con las
sales inorgánicas disueltas en el agua. Es la habilidad o poder del agua para
transmitir o conducir calor, electricidad o sonido. Se utiliza el principio de
iones en solución que mejoran la conductividad eléctrica del agua, esto se
convierte en un inconveniente ya que tiende a ser un factor que promueve
los procesos de corrosión e incrustación.
Las unidades son Siemens por metro [S/m] en el sistema de medición SI y
micromhos por centímetro [mmho/cm] en unidades estándar de EE.UU.
Turbiedad
La turbiedad es una medida óptica de transmisión de la luz en el agua del
material sólido o coloidal suspendido en el agua. Generalmente todas las
aguas residuales suelen presentar cierto grado de turbidez, por lo cual
constituye un factor de control de calidad importante en aguas residuales
tratadas.
La turbiedad se mide en Unidades Nefelométricas de turbidez, o
Nefelometric Turbidity Unit (NTU). Es un parámetro que puede ser usado
para proporcionar una estimación de la concentración de TSS (Sólidos
Totales en Suspensión).
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Sólidos
Como se menciono anteriormente, es una característica de la mayoría de las
aguas residuales contener –dependiendo de su origen- cierta cantidad de
material –sólido o coloidal- suspendido en ella. El contenido de sólidos
presentes en el agua residual afecta directamente a la cantidad de lodos
(fangos) que se van a producir sea cual sea el tratamiento o disposición que
se le brinde.
Analíticamente, los sólidos totales de un agua residual son el residuo de la
evaporación o secado de ésta a una temperatura de 103 a 105° C. Los
sólidos totales son la suma de los sólidos disueltos y suspendidos. Sus
unidades son unidad de masas sobre unidad de volumen, miligramo por litro
(mg/l).
���� ����� ���� �������� � ���� ����������� � �� � ��
Los sólidos disueltos, que representan el material soluble y coloidal, son
capaces de pasar por un papel filtro de fibra de vidrio con un tamaño nominal
de poros con diámetro de 1.2 µm, y los sólidos suspendidos, como tienen un
tamaño mayor a 1.2 µm, son los que se quedan detenidos en el papel filtro;
constituyen la diferencia entre los sólidos totales de la muestra no filtrada y
los sólidos de la muestra filtrada.
Los sólidos disueltos pueden clasificarse en base a su volatilidad en fijos o
volátiles. Los sólidos volátiles es la fracción orgánica de los sólidos o porción
de sólidos que se volatiliza calcinando la muestra a una temperatura de 550
± 50° C. El residuo de la calcinación se la conoce como los sólidos fijos y
constituye la porción inorgánica o mineral de los sólidos.
2.2.3.2 Parámetros Químicos
Materia Inorgánica:
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pH (Potencial Hidrógeno)
Es la medida de la concentración del iones o cationes hidrógeno en el agua
y es un parámetro importante de calidad tanto en las aguas naturales como
en las residuales.
El químico danés Sorensen lo definió como el logaritmo negativo de base 10
de la actividad de los iones hidrógeno. Esto es:
�� � log������� La determinación del pH en el agua es una medida de la tendencia de su
acidez o de su alcalinidad.
Un pH menor de 7.0 indica una tendencia hacia la acidez, mientras que un
valor mayor de 7.0 muestra una tendencia hacia lo alcalino. La mayoría de
las aguas naturales tienen un pH entre 4 y 9, aunque muchas de ellas tienen
un pH ligeramente básico debido a la presencia de carbonatos y
bicarbonatos. Un pH muy ácido o muy alcalino, puede ser indicio de una
contaminación industrial.
El valor del pH en el agua, es utilizado también cuando nos interesa conocer
su tendencia corrosiva o incrustante, y en las plantas de tratamiento de
agua.
El intervalo de concentración de pH que aseguren la sobrevivencia de vida
biológica en el agua es muy restrictivo y crítico; pero generalmente está
entre 6.5 a 8.5
Las aguas residuales en concentraciones adversas del ión hidrógeno son
difíciles de tratar por el medio biológico. Aguas con un valor de pH menor a
seis en tratamiento biológico, favorecen el crecimiento de hongos sobre las
bacterias.
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En el siguiente esquema se muestran los electrodos utilizados para la
medición un situ del pH mediante el método electrométrico1:
FIGURA II – 1 Electrodos utilizados en la medición del pH con el
método electrométrico.
FUENTE: http://members.tripod.com/Arturobola/ph.htm
Fenoles
Los fenoles son compuestos orgánicos aromáticos que contienen el grupo
hidroxilo como su grupo funcional. Están presentes en las aguas naturales,
como resultado de la contaminación ambiental y de procesos naturales de
descomposición de la materia orgánica. Son muy solubles en agua y en la
mayoría de los disolventes orgánicos.
Están presentes en las aguas residuales de varias industrias, entre las
cuales se encuentran: la industria petrolera, del carbón, plantas químicas,
farmacéuticas, industrias de cok, aceites usados de motores, restos de
disolventes para refinos de aceites, residuos de productos decapantes de
pinturas entre otras.
1 Este método determina el pH , midiendo el potencial generado ( en milivolts ) por un electrodo de vidrio que es sensible a la actividad del ión H+ , este potencial es comparado contra un electrodo de referencia, que genera un potencial constante e independiente del pH.
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Para evitar la contaminación, este líquido no debe pasar a los desagües o
cauces de agua. En aguas residuales se les considera como no
biodegradables y tienen una alta demanda de oxígeno.
FIGURA II – 2 Fórmula Estructural del Fenol
FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Fenol
Los derivados fenólicos más importantes desde el punto de vista del control
analítico de las aguas son:
• Fenol
• 2-Monoclorofenol
• 4-Monoclorofenol
• 2,4-Diclorofenol
• 2,6-Diclorofenol
• 2,4,6-Triclorofenol
• Tretraclorofenoles
• Pentaclorofenoles
• Cresoles
• Naftoles
Gases disueltos en las aguas residuales:
Oxígeno Disuelto (OD)
El oxígeno disuelto en el agua es necesario para la respiración de los
microorganismos aerobios así como para otras formas de vida; por ello se
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asocia directamente la cantidad de oxígeno del aire disuelto a la capacidad
del agua de ser un medio de vida y de autopurificación. Sin embargo, el
oxígeno es poco soluble en el agua, oscila entre 7 mg/L a 35° C y 14.6 mg/L
a 0° C para presión de 1 atm. La concentración de s aturación de OD está en
función de la solubilidad del gas, temperatura, presión atmosférica y
salinidad del agua.
La presencia de oxígeno disuelto en el agua residual es deseable, debido a
que reduce o elimina la presencia de malos olores, además de acelerar la
digestión aerobia, si se deseara dar un tratamiento de este tipo.
Materia Orgánica:
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO)
La Demanda Bioquímica de Oxígeno es el parámetro más utilizado para
determinar la contaminación orgánica en aguas residuales y superficiales; se
define como la cantidad de oxígeno disuelto necesario para que los
microorganismos oxiden (estabilicen) la materia orgánica biodegradable
aeróbicamente.
La medida de DBO es de gran importancia para definir un tratamiento al
agua residual, ya que se utiliza para fijar la cantidad de oxígeno aproximada
que se requeriría para estabilizar la materia orgánica presente en el agua.
Además para determinar el área de las instalaciones de tratamiento, sirve
también para medir la eficiencia del tratamiento dado y finalmente para fijar
las cargas orgánicas permisibles en los cuerpos receptores.
Analíticamente se determina mediante un ensayo estándar realizado en
cinco días, por ello se le denomina DBO5, y consiste en una incubación
realizada a 20° C, se expresa en mg/L – O 2.
Demanda Química de Oxígeno (DQO)
22
Este parámetro se usa para determinar la cantidad de oxígeno equivalente a
la materia orgánica oxidable químicamente por medio de un agente químico
fuertemente oxidante –dicromato de potasio- en un medio ácido y a alta
temperatura. Este ensayo se lo puede realizar en solamente tres horas.
Por lo tanto el DQO se utiliza para medir la concentración orgánica en las
aguas residuales industriales y municipales que pueden contener una
concentración de compuestos tóxicos para la vida biológica.
Aceites y Grasas
Son compuestos orgánicos constituidos de hidrógeno, carbono y oxígeno,
generalmente provienen de aceites vegetales, mantequilla, margarina,
manteca, carnes e hidrocarburos. Éstos recubren las superficies con las
cuales toman contacto, flotan sobre al agua residual no obstante parte de
ellos es depositada en el lodo junto con los sólidos sedimentables. Causan
iridiscencia, problemas de mantenimiento e intervienen en la acción
biológica.
Las grasas son compuestos orgánicos muy estables y las bacterias no la
descomponen fácilmente. De todas maneras son compuestos comúnmente
biodegradables, pero las altas cargas de grasa pueden producir problemas
para ser removidas con tratamiento biológico.
El contenido de aceites y grasas en el agua residual puede producir
problemas en las alcantarillas y en las plantas de tratamiento. Si la grasa no
se elimina con anticipación al vertido del agua residual puede interferir con la
vida biológica normal en las aguas, incluso cuando la película y materias en
flotación sean imperceptibles.
Analíticamente pueden ser determinados por un ensayo de extracción de
hexano. Actualmente se está utilizando la técnica de extracción con freón.
Agentes Tensoactivos
23
Llamados también detergentes o agentes superficiales activos, son
compuestos constituidos por moléculas orgánicas grandes, polares,
ligeramente solubles en agua y aceites por ello tienden a disminuir la tensión
superficial de los líquidos en los cuales se hallan disueltos, se acumulan en
la interfase aire – agua.
Están presentes en la mayoría de aguas residuales y tienden a formar una
espuma muy estable. Inhiben la actividad biológica y disminuyen la
solubilidad de oxígeno en el agua. También son una fuente importante de
fósforo y promueven la eutrofización en lagos.
Los detergentes se determinan analíticamente mediante un ensayo llamado
SAAM que significa sustancias activas al azul metileno, se cuantifica el
cambio de color de la solución estándar de azul de metileno.
2.2.4 Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales
2.2.4.1 Tratamiento en el mismo sitio
El tratamiento en el sitio comúnmente se utiliza en lugares donde no existe
alcantarillado público. Se recomienda este método para brindar un
tratamiento y disposición final a las aguas residuales producidas en las
residencias, moteles, hoteles, haciendas, gasolineras entre otros. Se prefiere
ya que, teóricamente, se obtienen buenos resultados de la forma más
práctica, sencilla, confiable, de fácil operación y bajo costo. No se
recomienda para poblaciones mayores a 300 personas.
En tratamientos complejos, el tratamiento en el mismo sitio es utilizado como
pre – tratamiento, antes de la sedimentación primaria.
2.2.4.2 Trampa de Grasas y Aceites
La trampa de grasas se incluye dentro de los sistemas de tratamiento para
descargas líquidas para actividades como estaciones de servicio, moteles,
hoteles, hospitales y restaurantes, donde se conoce que puede existir una
24
producción considerable de grasas o aceites. Con ello se pretende evitar la
obstrucción de las tuberías –si se dispone del agua residual en el sistema de
alcantarillado-, su efecto contraproducente sobre la acción bacterial,
sedimentación en el posterior tratamiento –si lo hubiere-
La nula solubilidad en el agua y su biodegradabilidad variable hacen de los
aceites y grasas un problema ambiental considerable. Pueden provenir de
aceites vegetales, materiales de tejido animal; petróleo y derivados de
petróleo a los cuales también se los denomina aceites no polares.
Para determinar la cantidad de hidrocarburos presentes en el agua residual
se retira en primer lugar los aceites polares mediante gel de sílice, los
hidrocarburos, que son aceites no polares, no son absorbidos por medio de
este método; con ello se logra establecer separadamente la cantidad de
aceites y grasas presentes.
Como se mencionó, los aceites y grasas se pueden acumular en el sistema
de alcantarillado público obstruyendo y dificultando el paso del agua
residual, en tratamientos posteriores, como los sedimentadores, causan
problemas de flujo. Los aceites no polares –hidrocarburos- son difíciles de
biodegradar en condiciones aerobias y prácticamente imposible de degradar
en condiciones anaerobias. Por ello el lodo (fango) resultante del tratamiento
de aguas residuales con presencia de hidrocarburos es difícil de secar.
Un tanque separador de grasas y aceites consiste en un depósito diseñado
para retener grasas y aceites no emulsificadas, de tal manera que el material
flotante ascienda y permanezca en el espejo de agua hasta que sea
recogido y dispuesto adecuadamente; mientras que el agua más clara
subyacente sale del tanque continuamente a través de una rendija dispuesta
en la parte posterior; esto se logra gracias a que la trampa de grasas tiene
un diseño hidráulico y un tiempo de retención adecuados detallados en
función del caudal, proceso y naturaleza del agua residual; no lleva partes
mecánicas y el diseño es parecido al de un tanque séptico. Es importante
que la distancia entre la entrada y la salida de la trampa de grasas sea
25
suficiente para permitir la separación diferenciada por gravedad de las
sustancias más ligeras –que tienden a flotar- y el agua. Generalmente la
entrada del agua residual al tanque se hace por debajo de la superficie libre
del agua y la salida por el fondo en el lado opuesto de la entrada. Los
tiempos de retención se diseñan normalmente entre 15 a 30 minutos y con
un tamaño mínimo de 2.8 m3.
El tanque debe ser práctico para permitir la limpieza y mantenimiento
apropiado, el pobre mantenimiento por lo general es la causa de que la
trampa de grasas y aceites no funcione adecuadamente. La frecuencia de
limpieza debe determinarse con base en la observación. La limpieza debe
hacerse cuando la trampa de grasas alcance el 75% de su capacidad de
retención de grasa como mínimo.
Las pantallas de control de flujo son muy importantes en el diseño, ya que
garantizan un sistema hidráulico adecuado con lo cual se previene colapsos
hidráulicos por los cambios súbitos de caudal o alimentaciones repentinas
que puedan suceder. Se debe evitar las cargas hidráulicas súbitas ya que
pueden producir agitación excesiva en el tanque, con ello se dificulta la
retención y flotación de las grasas y aceites y puede permitir el escape por la
unidad de salida.
La trampa de grasas y aceites debe localizarse lo más cercana posible a la
fuente productora. Si le prosiguen tratamientos como tanques sépticos o
sedimentación primaria servirá para prevenir problemas de obstrucción,
adherencia a piezas especiales, malos olores, acumulación de grasas en las
unidades de tratamiento y de la misma manera si es dispuesta en el sistema
de alcantarillado.
GRÁFICO II – 1 Esquema de una trampa para grasas
FUENTE: ROMERO, J. Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y principios de diseño.
Parámetros de Diseño
Como se mencionó con anterioridad, el diseño debe basarse en
las características propias del agua residual a tratar, teniendo en cuenta que
la capacidad mínima de almacenamiento de grasas expresada en
26
: ROMERO, J. Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y principios de diseño.
Parámetros de Diseño
Como se mencionó con anterioridad, el diseño debe basarse en
las características propias del agua residual a tratar, teniendo en cuenta que
la capacidad mínima de almacenamiento de grasas expresada en
: ROMERO, J. Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y principios de diseño.
Como se mencionó con anterioridad, el diseño debe basarse en el caudal y
las características propias del agua residual a tratar, teniendo en cuenta que
la capacidad mínima de almacenamiento de grasas expresada en
27
kilogramos de grasa debe ser de por lo menos una cuarta parte del caudal
de diseño (caudal máximo horario) expresado en litros por minuto.
El tanque debe tener las siguientes características en general:
• 0.25 m2 de área por cada litro por segundo
• Relación ancho / longitud de 1:4 hasta 1:18
• Una velocidad ascendente mínima de 4 mm/s
A continuación se presentan las capacidades de retención más frecuentes
en función del tipo de fuente del agua residual:
CUADRO II – 1 Capacidades de retención de grasa
Tipo de fuente Caudal
(L/min)
Capacidad de
retención de
grasa (Kg)
Capacidad
máxima
recomendada
(L)
Cocina de restaurante 56 14 190
Volumen de agua
mayor de 115 litros
56 14 115
Volumen de agua
mayor de 190 litros
92 23 240
Volumen de agua
entre 190 y 378 litros
144 36 378
FUENTE: Tratamiento de Aguas Residuales. Teoría y principios de diseño. Romero J ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano.
El diámetro de entrada debe ser de un mínimo de 50 mm y el de salida de
por lo menos 100 mm. El extremo final del tubo de entrada debe estar
sumergido por lo menos 150 mm. El tubo de salida que haga la recolección
debe localizarse por lo menos a 150 mm del fondo del tanque y con una
sumergencia de por lo menos 0.9 m.
28
A continuación se presenta los tiempos de retención más comunes en
función del caudal de entrada:
CUADRO II – 2 Tiempos de retención hidráulicos
Tiempo de retención (min) Caudal de entrada (L/s)
3 2 – 9
4 10 – 19
5 20 o más
FUENTE: Tratamiento de Aguas Residuales. Teoría y principios de diseño. Romero J. ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
2.2.4.3 Manejo de Lodos
Los lodos (fangos) se producen inevitablemente con casi todas las opciones
de tratamientos para aguas residuales. Y el manejo de ellos se convierte en
uno de los principales problemas del tratamiento de descargas líquidas.
En general los lodos que se producen, de acuerdo a los procesos de
tratamiento, son los siguientes:
• Lodo primario, proveniente de la sedimentación de aguas residuales
• Lodo secundario proveniente del tratamiento biológico de aguas
residuales
• Lodos digeridos provenientes de los dos anteriores, separados y
mezclados
• Lodos provenientes de la coagulación y sedimentación de aguas
residuales
• Lodos provenientes de plantas de ablandamiento
• Lodos provenientes de desarenadores y rejillas
La mayor dificultad al manejar y tratar los lodos resultantes de cualquier
tratamiento es la remoción de agua presente en el lodo ya que éstos tienen
un contenido bajo de sólidos (1 – 6%), por ello si se tiene una pequeña
cantidad de sólidos se deberá manejar un volumen considerable de lodo. Por
29
ello se debe procurar concentrar los sólidos mediante la máxima remoción
de agua y reducir el contenido orgánico; ya que puede llegar a causar
molestias por la descomposición de ésta.
Las características y cantidad de lodos producido depende del origen, edad,
tipo de proceso y fuente del agua residual. El volumen de lodo producido
depende principalmente de las características del agua residual, grado de
tratamiento previo, contenido de humedad, densidad de sólidos, frecuencia
de remoción de los mismos.
La trampa de grasas y aceites es muy similar al tanque séptico, por lo cual
se van a tomar datos de características de lodos del proceso de tanques
sépticos a continuación:
CUADRO II – 3 Características de los lodos
Proceso % humedad del lodo Densidad relativa
Intervalo Típico Sólidos Lodo
Tanques sépticos - 93 1.7 1.03
FUENTE: Tratamiento de Aguas Residuales. Teoría y principios de diseño. Romero J. ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano.
Generalmente es un lodo negro, ofensivo si no está bien digerido, puede
presentar mal olor por la presencia de gases como el ácido sulfhídrico. Se
puede secar sobre lechos de arena, colocándolo en capas delgadas. En el
caso particular de que la trampa de grasas y aceites trate descargas líquidas
que contengan aceites no polares, esto es con presencia de hidrocarburos,
hay que tomar en cuenta que los lodos pueden contener principalmente
restos de hidrocarburos, azufre, metales pesados, entre otros; lo que
convierte al lodo en un residuo peligroso por el grado de toxicidad que
presenta.
30
2.2.4.4 Muestreo Ambiental de las Aguas Residuales
El muestreo y caracterización de la descarga líquida que se va a tratar es
fundamental para determinar, en primera instancia, los contaminantes que
contiene el agua residual además de su cantidad y posible afectación al
medio ambiente, así como proponer el tratamiento más idóneo para la
remoción de dichos contaminantes.
Se requiere una técnica apropiada de muestreo que se encuentre dentro de
los métodos normalizados o estándar para obtener un resultado real y que la
muestra sea representativa del total de la descarga.
Las muestras simples o instantáneas suelen representar solamente las
características del agua residual para el instante del muestreo y pueden no
ser representativas para un periodo prolongado.
Las muestras compuestas –mezcla de muestras simples- aseguran mayor
representatividad y ayudan a detectar realmente los efectos de los diferentes
contaminantes.
El muestreo manual es el método más utilizado al momento de determinar
grasas y aceites así como compuestos orgánicos volátiles.
La muestra se toma colocando un recipiente adecuado sobre el flujo y
llenándolo. Se recomienda utilizar recipientes de boca ancha, por lo menos
de 5 cm de diámetro. Con ello el técnico puede observar y vigilar las
condiciones del muestreo en todo el proceso de la toma de muestra y cubrir
cualquier requerimiento adicional.
La cantidad requerida de muestra para su posterior análisis en el laboratorio
depende del número de parámetros que se necesite determinar. En general
para el análisis de un solo parámetro se necesitan al menos 100 ml, para
análisis de rutina de muestras simples 2 L y para muestras compuestas 4L.
31
Las aguas residuales industriales especialmente, requieren para la
determinación real de sus parámetros, que se agregue preservativos que
impidan la alteración del parámetro que se desea determinar. Los
preservativos se adicionan en el recipiente de muestreo antes de obtener la
muestra o inmediatamente después de tomarla.
Los parámetros como pH, conductividad, temperatura, oxígeno disuelto se
toman in situ. Para parámetros como color, DBO, sulfatos se debe refrigerar
la muestra a 4° C., el DQO se preserva con la adici ón de 2 ml de H2SO4/L.
Para cualquier industria relacionada con el petróleo y sus derivados se
sugiere como parámetros principales los siguientes: amoníaco, DBO, cromo,
DQO, OD, grasas y aceites, fenoles, pH, sulfuros, sólidos suspendidos,
temperatura y sólidos disueltos.
32
CAPÍTULO III
3. METODOLOGÍA DEL TRABAJO
3.1 Diseño de la Investigación
La presente investigación se desarrollará apoyándose en diversos tipos de
investigación, tiene carácter Descriptivo, con apoyo en la investigación
histórica, bibliográfica y de campo.
Tiene carácter descriptivo porque se conocerá profundamente: las
referencias del caudal, parámetros de la descarga líquida analizados en
laboratorios acreditados, variaciones en las concentraciones de los
contaminantes en la descarga líquida; con ello se examinará el actual estado
del sistema de tratamiento de descargas líquidas en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL con el fin de proponer la mejor alternativa para su
optimización. En este caso el investigador tendrá que llegar a determinar la
alternativa más factible y viable.
Se investigará, estudiará y analizará hechos pasados por lo cual se le
considera una investigación de carácter histórico, ya que se hará una
comparación de los monitoreos de las descargas líquidas a partir de los
registros históricos obtenidos en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL.
De igual manera se realizará investigación bibliográfica que tiene el
propósito de profundizar los conocimientos sobre el tema apoyado por
fuentes bibliográficas y la orientación que se le dará con criterios técnicos,
conceptualizaciones, conclusiones y recomendaciones adecuadas.
Complementando con la información de libros, revistas, publicaciones, tesis
de grado o algún otro tipo de documentación que le permita obtener la mayor
cantidad de información posible.
33
Se hará investigación de campo estudiando el fenómeno en su ambiente
natural, es decir, se realizará actividades dentro de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, en la recolección de datos de caudal, toma de
muestra, caracterización del efluente y análisis del grado de cumplimiento de
las leyes, normas y reglamentos relacionados con el proyecto.
3.2 Localización y Descripción de la Investigación
El presente trabajo de investigación tiene lugar en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL ubicada en el Distrito Metropolitano de Quito y tratará
acerca del Sistema de Tratamiento de las Descargas Líquidas.
Para iniciar la investigación se hará varias visitas a la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, con el fin de realizar el levantamiento de información:
recolección de información bibliográfica, análisis de los monitoreos
históricos, determinación de los parámetros que han tenido problemas y
medidas aplicadas previamente con el fin de establecer un estudio del
funcionamiento actual del sistema de tratamiento de las descargas líquidas;
además de una descripción detallada de las actividades realizadas en la
estación de servicios y determinación de áreas de influencia directa en
indirecta.
A continuación se realizará el muestreo de las descargas líquidas, que
consiste en la toma del volumen correcto en un recipiente adecuado e
inmediata transportación al laboratorio acreditado; los parámetros de
temperatura y pH se los determinará in situ.
La caracterización Físico Química de la descarga líquida de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL se la realizará en cualquiera de los
laboratorios acreditados por el Organismo de Acreditación Ecuatoriano
(OAE) institución que garantiza la confiabilidad de los ensayos realizados.
Con los resultados de la caracterización Físico Química de la descarga
líquida se procederá al análisis de el o los parámetros fuera de norma al
34
compararlos con la Noma Técnica de la Ordenanza Metropolitana No. 213 y
el Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para Operaciones
Hidrocarburíferas en el Ecuador (1215), también se realizará un cuadro
estadístico histórico – comparativo de las anteriores caracterizaciones del
efluente, con el fin de determinar el comportamiento de los contaminantes a
través del tiempo.
Finalmente se procederá al desarrollo de alternativas para la optimización
del Sistema de Tratamiento de las Descargas Líquidas de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL y elección de la más idónea enmarcada
dentro de la factibilidad económica, viabilidad técnica y sostenibilidad
ambiental.
35
3.3 Operacionalización de las Variables
CUADRO III – 1 Definición de Variables, sus dimensi ones e indicadores
VARIABLE DIMENSIÓN INDICADORES
Estudio del Sistema de
Tratamiento de las Descargas
Líquidas
1. Condiciones Actuales
1. Origen del Agua Residual
2. Características del sistema de tratamiento actual
3. Muestreo del Agua Residual
4. Tratamiento Preliminar
Trampa de Grasas
2. Condiciones
Meteorológicas
1. Clima
Precipitación
Temperatura
Viento
Calidad del aire
Hidrología
Agua superficial y Subterránea
Calidad del agua
3. Caracterización de la
Descarga Líquida
1. Variación de caudal
2. Muestreo de Aguas
Mediciones In Situ
36
Análisis de Laboratorio Acreditado
3. Características Físicas
4. Características Químicas
5. Características Biológicas
6. Variación histórica de parámetros
5. Análisis de
Parámetros
1. Sólidos
2. Turbidez
3. Temperatura
4. Conductividad
5. pH
6. Tensoactivos
7. Sulfuros
8. DBO y DQO
9. Aceites y Grasas
10. TPHs y HAPs
Estudio del Sistema de
Tratamiento de las Descargas
Líquidas
6. Tratamiento de la
Descarga Líquida
1. Tratamiento de Agua Residual
2. Tratamiento Primario
Trampa de Grasas
Parámetros de descarga 1. Norma Técnica 1. Límites Máximos Permisibles
37
establecidos en la Ordenanza
Municipal 213
2. Valores de los parámetros medidos
3. Comparación con la Noma Técnica
Parámetros de descarga
establecidos en el Reglamento
Sustitutivo del Reglamento
Ambiental para Operaciones
Hidrocarburíferas en el Ecuador
(1215)
1. Anexo 2, Tabla No. 4
1. Límites Máximos Permisibles
2. Valores de los parámetros medidos
3. Comparación con la norma
Propuesta 1. Estructura
1. Fundamento técnico
2. Fundamento económico
3. Fundamento ambiental
4. Pre – diseño de alternativas
5. Costo de Alternativas
6. Selección de Alternativa Óptima
7. Tiempo: 6 meses
38
2. Diseño
1. Bases de diseño
2. Cálculos y dimensionamiento de las unidades de tratamiento
3. Presupuesto Referencial
4. Costo total de la Optimización del Sistema de Tratamiento
5. Operación y Mantenimiento
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano.
39
3.4 Fuentes e instrumentos de recolección de datos
Se utilizarán fuentes primarias y secundarias e información experimental.
De la Mora (2002) define a las fuentes primarias como: “Se consideran fuentes
o documentos originales, los códices, los informes científicos de centros de
investigaciones de prestigio, ciertas disertaciones doctorales de universidades
reconocidas, así como cualquier registro de datos que no se encuentre
alterado”. (p. 110).
En la presente investigación se utilizará como información primaria:
• Diagnóstico y Plan de Manejo Ambiental de la Gasolinera de
Petrocomercial de Quito, realizada por ESINGECO en marzo de 2000.
• Actualización del Diagnóstico y Plan de Manejo Ambiental de la
Gasolinera de Petrocomercial de la Ciudad de Quito, elaborada por
PLANISOC en el año 2002.
• Auditoría Ambiental de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL,
elaborada por ECUAMBIENTE CONSULTING GROUP en abril de 2006.
• Alcance a la Auditoría Ambiental de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, elaborada por ECUAMBIENTE CONSULTING
GROUP en julio de 2006.
• Informe Final del Diagnóstico y Caracterización de la Contaminación en
el Entorno a la Estación de Servicios de Petrocomercial, elaborado por la
Consultora Arcoambiente Cía. Ltda., el 20 de junio de 2007.
• Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004, Procedimiento
Operativo de Manejo de la Trampa de Grasas
• Historiales de los muestreos de la Descarga Líquida
• Análisis Físico Químico del Efluente en Laboratorios Acreditados
• Anuarios meteorológicos del INAMHI
• Información publicada de la estación meteorológica Quito – Aeropuerto
Mariscal Sucre , de la Dirección de Aviación Civil DAC
40
Información proporcionada por el Departamento de Coordinación Operativa de
la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, el Instituto Nacional de
Meteorología e Hidrología (INAMHI) y la Dirección de Aviación Civil DAC.
De la Mora (2002) define a las fuentes secundarias como: “Libros de texto
publicados por el gobierno con motivos didácticos, la mayoría de los diarios o
periódicos, informes de agencias gubernamentales y ciertas revistas y libros de
divulgación popular”. (P. 110).
Entre las fuentes secundarias se utilizarán:
• Libros
• Tesis de Grado no publicadas
• Publicaciones
• Ordenanza Metropolitana No. 213
• Norma Técnica de la Ordenanza Metropolitana No. 213
• Reglamento Sustitutivo al Reglamento Ambiental para Operaciones
Hidrocarburíferas en el Ecuador (1215)
Como información experimental se utilizará aquellos datos obtenidos en el
trabajo de campo, en el caso de la presente investigación está formada por:
• Muestreo de la Descarga Líquida
• Medicines de los parámetros In Situ
• Resultados de las caracterizaciones del Agua Residual por el laboratorio
acreditado
3.5 Técnicas y Procesamientos de Datos
De acuerdo a Méndez (2002). “Las técnicas de procesamiento y análisis de
datos son medios empleados para recolectar la información”. (p. 152).
Los datos que van a ser analizados son Historiales de los muestreos de la
Descarga Líquida y Análisis Físico Químico del Agua Residual realizado en
41
Laboratorios Acreditados, además de determinar el caudal promedio que se va
a tratar.
Estos datos, luego de ser revisados y verificados; serán procesados con la
ayuda del paquete informático Microsoft Excel y serán estudiados por medio de
Cuadros estadísticos, Tablas comparativas y Gráficas de tendencia de los
caudales y parámetros Físico Químicos analizados.
42
CAPÍTULO IV
4. MARCO LEGAL
A continuación se van a detallar las normativas; a nivel nacional y local, que
son de interés para el presente proyecto de investigación. Únicamente los
artículos de interés específico serán transcritos según se encuentran
publicados en cada ley, reglamento u ordenanza; por el contrario, los artículos
que guardan alguna relación general con la presente investigación serán
simplemente enumerados.
4.1 Constitución Política de la República del Ecua dor
La Constitución Política de la República del Ecuador, publicada en Quito, el
lunes 20 de octubre de 2008 mediante Registro Oficial No. 449 indica en los
siguientes artículos leyes relacionadas con el presente trabajo de investigación:
Artículo 14, 15, 32, 66, 71, 72, 83, 276, 317, 397 y 413
“Artículo 395.- (…) Las políticas de gestión ambiental se aplicarán de manera
transversal y serán de obligatorio cumplimiento por parte del Estado en todos
sus niveles y por todas las personas naturales o jurídicas en el territorio
nacional.”
“Artículo 396.- (…) Cada uno de los actores de los procesos de producción,
distribución, comercialización y uso de bienes o servicios asumirá la
responsabilidad directa de prevenir cualquier impacto ambiental, de mitigar y
reparar los daños que ha causado, y de mantener un sistema de control
ambiental permanente”.
“Artículo 411. - (…) Se regulará toda actividad que pueda afectar la calidad y
cantidad de agua, y el equilibrio de los ecosistemas, en especial en las fuentes
y zonas de recarga de agua.
43
“Artículo 415.- (…) Los gobiernos autónomos descentralizados desarrollarán
programas de uso racional del agua, y de reducción reciclaje y tratamiento
adecuado de desechos sólidos y líquidos”.
4.2 Ley de Gestión Ambiental
Publicada en el Registro Oficial No. 245, del 30 de julio de 1999 indica en los
siguientes artículos leyes relacionadas con el presente trabajo de investigación:
Artículo 2 y 5.
“Artículo 4.- Los reglamentos, instructivos, regulaciones y ordenanzas que,
dentro del ámbito de su competencia, expidan las instituciones del Estado en
materia ambiental, deberán observar las siguientes etapas, según corresponda,
desarrollo de estudios técnicos sectoriales, económicos, de relaciones
comunitarias, de capacidad institucional y consultas a organismos competentes
e información a los sectores ciudadanos.”
“Artículo 8.- La autoridad ambiental nacional será ejercida por el Ministerio del
ramo, que actuará como instancia rectora, coordinadora y reguladora del
Sistema Nacional Descentralizado de Gestión Ambiental, sin perjuicio de las
atribuciones que dentro del ámbito de sus competencias y conforme las leyes
que las regulan, ejerzan otras instituciones del Estado.”
“Artículo 9.- Le corresponde al Ministerio del ramo:
(…) d) Coordinar con los organismos competentes para expedir y aplicar
normas técnicas, manuales y parámetros generales de protección ambiental,
aplicables en el ámbito nacional; el régimen normativo general aplicable al
sistema de permisos y licencias de actividades potencialmente contaminantes,
normas aplicables a planes nacionales y normas técnicas relacionadas con el
ordenamiento territorial.
44
j) Coordinar con los organismos competentes sistemas de control para la
verificación del cumplimiento de las normas de calidad ambiental referentes al
aire, agua, suelo, ruido, desechos y agentes contaminantes”
“Artículo 33.- Establécense como instrumentos de aplicación de las normas
ambientales los siguientes: parámetros de calidad ambiental, normas de
efluentes y emisiones, normas técnicas de calidad de productos, régimen de
permisos y licencias administrativas, evaluaciones de impacto ambiental,
listados de productos contaminantes y nocivos para la salud humana y el medio
ambiente, certificaciones de calidad ambiental de productos y servicios y otros
que serán regulados en el respectivo reglamento.”
4.3 Ley de Aguas
Publicada en el Registro Oficial No. 558 - S, del 28 de octubre de 1994, indica:
“Artículo 22.- Prohíbese toda contaminación de las aguas que afecte a la
salud humana o al desarrollo de la flora o de la fauna.”
4.4 Ley de Prevención y Control de la Contaminació n
Publicada en el Registro Oficial Suplemento 418 de 10 de Septiembre del 2004.
“Artículo 6.- Queda prohibido descargar, sin sujetarse a las correspondientes
normas técnicas y regulaciones, a las redes de alcantarillado, o en las
quebradas, acequias, ríos, lagos naturales o artificiales, o en las aguas
marítimas, así como infiltrar en terrenos, las aguas residuales que contengan
contaminantes que sean nocivos a la salud humana, a la fauna, a la flora y a
las propiedades.”
“Artículo 7.- El Consejo Nacional de Recursos Hídricos, en coordinación con
los Ministerios de Salud y del Ambiente, según el caso, elaborarán los
proyectos de normas técnicas y de las regulaciones para autorizar las
descargas de líquidos residuales, de acuerdo con la calidad de agua que deba
tener el cuerpo receptor.”
45
“Artículo 8.- Los Ministerios de Salud y del Ambiente, en sus respectivas áreas
de competencia, fijarán el grado de tratamiento que deban tener los residuos
líquidos a descargar en el cuerpo receptor, cualquiera sea su origen.”
“Artículo 9.- Los Ministerios de Salud y del Ambiente, en sus respectivas áreas
de competencia, también, están facultados para supervisar la construcción de
las plantas de tratamiento de aguas residuales, así como de su operación y
mantenimiento, con el propósito de lograr los objetivos de esta Ley.”
4.5 Texto Unificado de Legislación Ambiental Secun daria del
Ministerio del Ambiente
Expedida mediante Decreto Ejecutivo No. 3399, publicada en el Registro Oficial
No. 725 de 16 de diciembre de 2002.
Artículo 43, 44, 47, 53, 94, 133 y 135.
“Artículo 69.- Permisos de descarga, emisiones y ve rtidos
De verificar la entidad ambiental de control que el plan de manejo ambiental se
ha cumplido con normalidad, extenderá el permiso de descarga, emisiones y
vertidos, previo el pago de los derechos fijados para el efecto.”
“Artículo 72.- Muestreo
En la toma de muestras se observarán además de las disposiciones
establecidas en el plan de manejo ambiental del regulado (programa de
monitoreo) las disposiciones sobre:
Tipo y frecuencia de muestreo;
Procedimientos o Métodos de muestreo;
Tipos de envases y procedimientos de preservación para la muestra de
acuerdo a los parámetros a analizar ex situ, que deberán hacerse en base a las
normas técnicas ecuatorianas o en su defecto a normas o estándares
46
aceptados en el ámbito internacional, debiendo existir un protocolo de custodia
de las muestras.”
“ARTÍCULO 73.- Control de Calidad
Los procedimientos de control de calidad analítica y métodos de análisis
empleados en la caracterización de las emisiones, descargas y vertidos, control
de los procesos de tratamiento, monitoreo y vigilancia de la calidad del recurso,
serán los indicados en las respectivas normas técnicas ecuatorianas o en su
defecto estándares aceptados en el ámbito internacional. Los análisis se
realizarán en laboratorios acreditados. Las entidades de control utilizarán, de
tenerlos, sus laboratorios.”
“Artículo 74.- Muestras y Parámetros IN-SITU
Para la toma de muestras y la determinación de parámetros in situ de las
descargas, emisiones y vertidos, el regulado deberá disponer de sitios
adecuados para muestreo y aforo de los mismos y proporcionará todas las
facilidades y datos de utilización de materia prima, productos químicos y
producción, para que el personal técnico encargado del control, pueda efectuar
su trabajo conforme a lo establecido en las normas técnicas ambientales. En
toda caracterización de descargas, emisiones o vertidos deberá constar las
respectivas condiciones de operación bajo las cuales fueron tomadas las
muestras.”
“Artículo 82.- Reporte de descargas, emisiones y ver tidos
Solamente una vez reportadas las descargas, emisiones y vertidos, se podrá
obtener el permiso de la entidad ambiental de control, para efectuar éstas en el
siguiente año.”
“Artículo 92.- Permiso de Descargas y Emisiones
El permiso de descargas, emisiones y vertidos es el instrumento administrativo
que faculta a la actividad del regulado a realizar sus descargas al ambiente,
47
siempre que éstas se encuentren dentro de los parámetros establecidos en las
normas técnicas ambientales nacionales o las que se dictaren en el cantón y
provincia en el que se encuentran esas actividades.
El permiso de descarga, emisiones y vertidos será aplicado a los cuerpos de
agua, sistemas de alcantarillado, al aire y al suelo.”
LIBRO VI ANEXO 1 “Norma de calidad ambiental y de d escarga de
efluentes: recuso agua”
“4.2. Criterios generales para la descarga de eflue ntes
4.2.1. Normas generales para descarga de efluentes, tanto al sistema de
alcantarillado, como a los cuerpos de agua”
Numerales 4.2.1.1., 4.2.1.2., 4.2.1.3., 4.2.1.4., 4.2.1.5., 4.2.1.6., 4.2.1.8.,
4.2.1.9., 4.2.1.10., 4.2.1.14., 4.2.1.16., 4.2.1.18. y 4.2.1.19.
“4.2.2 Normas de descarga de efluentes al sistema de alcantarillado
público”
Numerales 4.2.2.2. y 4.2.2.6.
“4.2.2.1., Se prohíbe descargar en un sistema público de alcantarillado,
cualquier sustancia que pudiera bloquear los colectores o sus accesorios,
formar vapores o gases tóxicos, explosivos o de mal olor, o que pudiera
deteriorar los materiales de construcción en forma significativa. Esto incluye las
siguientes sustancias y materiales, entre otros:
(…) d) Gasolina, petróleo, aceites vegetales y animales, hidrocarburos
clorados, ácidos, y álcalis.”
“4.2.2.3 Toda descarga al sistema de alcantarillado deberá cumplir, al menos,
con los valores establecidos a continuación (ver tabla 11):”
48
CUADRO IV – 1 “TABLA 11. Límites de descarga al sis tema de
alcantarillado público”
PARÁMETROS EXPRESADO
COMO
UNIDAD LÍMITE
MÁXIMO
PERMISIBLE
Aceites y grasas Sustancias solubles
en hexano
mg/l 100
Alkil mercurio mg/l No detectable
Acidos o bases que
puedan causar
contaminación,
sustancias
explosivas o
inflamables.
mg/l Cero
Aluminio Al mg/l 5,0
Arsénico total As mg/l 0,1
Bario Ba mg/l 5,0
Cadmio Cd mg/l 0,02
Carbonatos CO3 mg/l 0,1
Caudal máximo l/s 1.5 veces el
caudal
promedio
horario del
sistema de
alcantarillado.
Cianuro total CN- mg/l 1,0
Cobalto total Co mg/l 0,5
Cobre Cu mg/l 1,0
Cloroformo Extracto carbón
cloroformo (ECC)
mg/l 0,1
Cloro Activo Cl mg/l 0,5
49
Cromo Hexavalente Cr+6
mg/l 0,5
Compuestos
fenólicos
Expresado como
fenol
mg/l 0,2
Demanda Bioquímica
de Oxígeno (5 días)
D.B.O5. mg/l 250
Demanda Química
de Oxígeno
D.Q.O. mg/l 500
Dicloroetileno Dicloroetileno mg/l 1,0
Fósforo Total P mg/l 15
Hierro total Fe mg/l 25,0
Hidrocarburos
Totales de Petróleo
TPH mg/l 20
Manganeso total Mn mg/l 10,0
Materia flotante Visible Ausencia
Mercurio (total) Hg mg/l 0,01
Níquel Ni mg/l 2,0
Nitrógeno Total
Kjedahl
N mg/l 40
Plata Ag mg/l 0,5
Plomo Pb mg/l 0,5
Potencial de
hidrógeno
pH 5-9
Sólidos
Sedimentables
ml/l 20
Sólidos Suspendidos
Totales
mg/l 220
Sólidos totales mg/l 1 600
Selenio Se mg/l 0,5
Sulfatos SO4
= mg/l 400
Sulfuros S mg/l 1,0
Temperatura oC < 40
50
Tensoactivos Sustancias activas
al azul de metileno
mg/l 2,0
Tricloroetileno Tricloroetileno mg/l 1,0
Tetracloruro de
carbono
Tetracloruro de
carbono
mg/l 1,0
Sulfuro de carbono Sulfuro de carbono mg/l 1,0
Compuestos
organoclorados
(totales)
Concentración de
organoclorados
totales.
mg/l 0,05
Organofosforados y
carbamatos (totales)
Concentración de
organofosforadosy
carbamatos totales.
mg/l 0,1
Vanadio V mg/l 5,0
Zinc Zn mg/l 10
FUENTE: TULAS, Libro VI, Anexo 1, ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
4.6 Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambienta l para
Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (1215)
Expedido mediante Decreto Ejecutivo 1215 y publicado en el Registro Oficial
No. 265 de 13 de febrero de 2001 indica los siguientes artículos de interés para
el presente trabajo de investigación:
Artículo 3, 4, 6, 11 y 77.
“Artículo 12.- Monitoreo ambiental interno.- Los sujetos de control deberán
realizar el monitoreo ambiental interno de sus emisiones a la atmósfera,
descargas líquidas y sólidas así como de la remediación de suelos y/o piscinas
contaminados.
Para tal efecto, deberán presentar a la Dirección Nacional de Protección
Ambiental la identificación de los puntos de monitoreo según los Formatos Nos.
1 y 2 del Anexo 4 de este Reglamento.
51
La Dirección Nacional de Protección Ambiental aprobará los puntos de
monitoreo u ordenará, en base a la situación ambiental del área de
operaciones, que se modifiquen dichos puntos.
Los análisis de dicho monitoreo interno se reportarán a la Subsecretaría de
Protección Ambiental del Ministerio de Energía y Minas, a través de la
Dirección Nacional de Protección Ambiental, cumpliendo con los requisitos de
los Formularios Nos. 3 y 4 del Anexo 4 de este Reglamento por escrito y en
forma electrónica:
(...) Anualmente para las fases, instalaciones y actividades de almacenamiento,
transporte, comercialización y venta de hidrocarburos en base de los análisis
semestrales de descargas y emisiones.
La frecuencia de los monitoreos y reportes respectivos podrá ser modificada,
una vez que en base de los estudios pertinentes la Subsecretaría de Protección
Ambiental lo autorice.”
“Artículo 29.- Manejo y tratamiento de descargas lí quidas.- Toda
instalación, incluyendo centros de distribución, sean nuevos o remodelados, así
como las plataformas off-shore, deberán contar con un sistema
convenientemente segregado de drenaje, de forma que se realice un
tratamiento específico por separado de aguas lluvias y de escorrentías, aguas
grises y negras y efluentes residuales para garantizar su adecuada disposición.
Deberán disponer de separadores agua-aceite o separadores API ubicados
estratégicamente y piscinas de recolección, para contener y tratar cualquier
derrame así como para tratar las aguas contaminadas que salen de los
servicios de lavado, lubricación y cambio de aceites, y evitar la contaminación
del ambiente. En las plataformas off-shore, el sistema de drenaje de cubierta
contará en cada piso con válvulas que permitirán controlar eventuales
derrames en la cubierta y evitar que estos se descarguen al ambiente. Se
deberá dar mantenimiento permanente a los canales de drenaje y
separadores.”
52
“Anexo 2: Parámetros, valores máximos referenciale s y límites
permisibles para el monitoreo ambiental interno rut inario y control
ambiental”
“Tabla 4: Límites permisibles para el monitoreo amb iental permanente de
aguas y descargas líquidas en la exploración, produ cción,
industrialización, transporte, almacenamiento y com ercialización de
hidrocarburos y sus derivados, inclusive lavado y m antenimiento de
tanques y vehículos.
4.a) límites permisibles en el punto de descarga de efluentes (descargas
líquidas).
4.b) límites permisibles en el punto de control en el cuerpo receptor (inmisión).
Tienen que cumplirse los límites establecidos en los dos puntos; quiere decir
que si el efluente cumple con los límites establecidos pero en el punto de
control se sobrepasan los límites, tienen que tomarse las respectivas medidas
para disminuir los valores en el efluente hasta cumplir con la calidad exigida en
el punto de control (inmisión).
Cualquier efluente debe ser oxigenado (aireación) previo a su descarga.
La periodicidad de los muestreos y análisis deberá cumplir con lo siguiente:
(…) Semestralmente para las fases, instalaciones y actividades de
almacenamiento, transporte, comercialización y venta de hidrocarburos que
generen descargas líquidas.”
CUADRO IV – 2 TABLA 4.1: Límites permisibles en el punto de
descarga de efluentes (descargas líquidas)
53
a) EFLUENTE (punto de
descarga)
Parámetro Expresado
en
Unidad Valor
límite
permisible 1
Promedio
Anual 2
Destino
de
descarga
Potencial
Hidrógeno
pH --- 5<pH<9 5.0<pH<9.0 Todos
Conductividad
eléctrica
CE µS/cm <2500 <2000 Continente
Hidrocarburos
totales
TPH mg/l <20 <15 Continente
Hidrocarburos
totales
TPH mg/l <30 <20 Mar
abierto
Demanda
química de
oxígeno
DQO mg/l <120 <80 Continente
Demanda
química de
oxígeno
DQO mg/l <350 <300 Mar
abierto
Sólidos
totales
ST mg/l <1700 <1500 Todos
Bario Ba mg/l <5 <3 Todos
Cromo (total) Cr mg/l <0.5 <0.4 Todos
Plomo Pb mg/l <0.5 <0.4 Todos
Vanadio V mg/l <1 <0.8 Todos
Nitrógeno
global
(incluye N
orgánico,
amoniacal y
NH4 – N mg/l <20 <15 Todos
54
óxidos)3
Fenoles3 mg/l <0.15 <0.10 Todos
1) En cualquier momento 2) Promedio de las determinaciones realizadas en un año conforme a la frecuencia de monitoreo establecida en el artículo 11 de este Reglamento 3) Parámetro exigido únicamente para refinerías dentro del programa de monitoreo ambiental interno rutinario
FUENTE: RAOHE ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano.
CUADRO IV – 3 TABLA 4.2: Límites permisibles en el punto de control
en el cuerpo receptor (inmisión)
b) INMISIÓN (punto de
control en el cuerpo
receptor)
Parámetro Expresado
en
Unidad Valor
límite
permisible 1
Promedio
Anual 2
Destino
de
descarga
Temperatura4 °C +3 °C General
Potencial
Hidrógeno5
Ph --- 6.0<pH<8.0 6.0<pH<8.0 General
Conductividad
eléctrica6
CE µS/cm <170 <120 Continente
Hidrocarburos
totales
TPH mg/l <0.5 <0.3 General
Demanda
química de
oxígeno7
DQO mg/l <30 <20 General
Hidrocarburos
aromáticos
policíclicos
(HAPs)
C mg/l <0.0003 <0.0002 General
55
1) En cualquier momento 2) Promedio de las determinaciones realizadas en un año conforme a la frecuencia de monitoreo establecida en el artículo 11 de este Reglamento 4) A una distancia o en un radio de 300 metros, comparado con un punto representativo en el cuerpo receptor aguas arriba a la entrada del efluente. 5) De presentar el cuerpo receptor un pH natural menor a los límites establecidos, se pueden disminuir los valores hasta este nivel, siempre que se haya comprobado estadísticamente a través de un monitoreo del cuerpo receptor en un punto aguas arriba a la entrada del efluente. 6) De presentar el cuerpo receptor una conductividad eléctrica natural superior a los límites establecidos, se pueden incrementar los valores hasta este nivel, siempre que se haya comprobado estadísticamente a través de un monitoreo del cuerpo receptor en un punto aguas arriba a la entrada del efluente. 7) De presentar el cuerpo receptor una DQO natural superior a los límites establecidos, se pueden incrementar los valores hasta este nivel, siempre que se haya comprobado estadísticamente a través de un monitoreo del cuerpo receptor en un punto aguas arriba a la entrada del efluente.
FUENTE: RAOHE ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano.
CUADRO IV – 4 TABLA 10: Parámetros adicionales y lí mites
permisibles para aguas y descargas líquidas en la e xploración,
producción, industrialización, transporte, almacena miento y
comercialización de hidrocarburos y sus derivados.
Parámetro Expresado en Unidad Valor límite
permisible
Cloruros Cl- mg/l <2.500
Sulfatos SO42- mg/l <1.200
Fluoruros F- mg/l <5.0
Cadmio Cd mg/l <0.1
Mercurio Hg mg/l <0.01
Níquel Ni mg/l <2.0
Selenio Se mg/l <0.5
Cianuros libres CN- mg/l <0.05
Sulfuros de
hidrógeno
H2S mg/l <0.0002
Demanda
bioquímica de
oxígeno
DBO5 mg/l <40
56
Fenoles <0.15
FUENTE: RAOHE ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
4.7 Ordenanza Sustitutiva del Título V, “Del Medio Ambiente”,
Libro Segundo, del Código Municipal para el Distrit o Metropolitano de
Quito (213)
Publicada en el Registro Oficial Edición Especial No. 4 Lunes 10 de Septiembre
de 2007, indica los siguientes artículos que son de interés para el presente
trabajo de investigación:
Artículo II. 380.15, II. 380.16, II. 380.56 y II. 3 80.58.
“DEL SISTEMA DE AUDITORÍAS AMBIENTALES Y GUÍAS DE PRÁCTICAS
AMBIENTALES”
“Sección I
ÁMBITO DE APLICACIÓN”
Artículo II. 381 y II. 381.3
“Sección III
AUDITORÍAS AMBIENTALES”
Artículo II. 381.13
“Sección VI
DEL CERTIFICADO AMBIENTAL DE AUDITORÍAS”
Artículo II. 381.21
“Sección XIII
57
NORMAS DE CALIDAD AMBIENTAL”
Artículo II. 381.45
Normas Técnicas para la aplicación de la Codificaci ón del Título V, “De la
Prevención y Control del Medio Ambiente”
Emitidas por la Resolución Nº 0002-DMA-2008 indican los siguientes artículos
de interés para el presente trabajo de investigación:
“CONTROL DE DESCARGAS LÍQUIDAS DE SECTORES PRODUCTI VOS”
Artículo 9 Norma Técnica que regula los Contaminantes asociados a
Descargas líquidas Industriales, Comerciales y de Servicios”
4.7.1 Norma Técnica para el Control de Descargas L íquidas de
Sectores Productivos
“1. OBJETO
La presente norma tiene por objeto limitar la concentración de contaminantes
en los efluentes líquidos de origen industrial, comercial y de servicios, vertidos
a cuerpos de agua o al sistema de alcantarillado, sobre la base del objetivo de
calidad fijado para salvaguardar la salud y el bienestar de la población así
como para permitir usos adicionales de los recursos.”
“2. ALCANCE
Todo efluente líquido residual proveniente de actividades industriales,
comerciales y de servicios, pública o privada está sujeto a la aplicación de la
presente norma técnica.”
“3. DISPOSICIONES GENERALES
(…) 3.8 Los sedimentos, lodos y sólidos provenientes de sistemas de
potabilización de agua, o cualquier tipo de tratamiento doméstico, de servicios
58
o industrial no deberán disponerse en cuerpos de agua, su disposición deberá
cumplirse con las normas específicas que correspondan.”
“5. LÍMITES MÁXIMOS PERMITIDOS PARA DESCARGAS LÍQUI DAS POR
CUERPO RECEPTOR.
“5.1 Los valores de los límites máximos permisibles, corresponden a promedios
diarios de la concentración del correspondiente parámetro.”
“6. MONITOREO Y EJECUCIÓN DE ENSAYOS
6.1 Los laboratorios que realicen ensayos analíticos para la determinación del
grado de contaminación de las descargas líquidas deberán contar con el
certificado de acreditación otorgado por el Organismo de Acreditación
Ecuatoriano (OAE) o por un organismo reconocido a nivel internacional con el
cual exista o se establezca un acuerdo de reconocimiento mutuo con el OAE,
dentro del campo de acción del laboratorio ambiental.
6.2 Para las determinaciones analíticas de los parámetros determinados, se
deberán aplicar los procedimientos validados por el laboratorio y reconocidos
por el OAE, o se deberán aplicar los métodos establecidos en el Anexo C.”
“ANEXO A”
CUADRO IV – 5 TABLA A. 1: Límites máximos permisibl es por cuerpo
receptor
PARÁMETROS EXPRESADO
COMO UNIDAD
LÍMITE MÁXIMO
PERMISIBLE
Alcantarillado Cause de
agua
Aceites y grasas A y G mg/l 100 50
Aluminio Al mg/l 5.0 5.0
Arsénico total As mg/l 0.1 0.1
59
Cadmio Cd mg/l 0.02 0.02
Caudal máximo - l/s 1.5 veces el
caudal (1)
4.5 dato
referencial
Cianuro CN- mg/l 1.0 0.1
Cobre Cu mg/l 1.0 1.0
Cromo
hexavalente
Cr6+ mg/l 0.5 0.5
Compuestos
fenólicos
Expresado
como fenol
mg/l 0.2 0.2
Fósforo total P mg/l 15 10
Hidrocarburos
totales
TPH mg/l 20 20
Materia flotante Visible - Ausencia Ausencia
Manganeso Mn mg/l 10.0 2.0
Mercurio (total) Hg mg/l 0.01 0.005
Níquel Ni mg/l 2.0 2.0
Organoclorados
totales
Concentración mg/l 0.05 0.05
Organofosfatados
totales
Concentración mg/l 0.1 0.1
Plomo Pb mg/l 0.5 0.2
Potencial
hidrógeno
pH - 5 – 9 5 – 9
Sólidos
sedimentables
- ml/l 10 1.0
Sulfuros S mg/l 1.0 0.5
Sulfatos SO4 mg/l 400 1000
Temperatura - °C <40 <35
Tensoactivos MBAS (2) mg/l 0.5 0.5
Zinc Zn mg/l 2.0 2.0
FUENTE: Dirección Metropolitana Ambiental, Resolución No 003, Capítulo III. 14 Octubre 2005 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
60
Notas:
(1) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado.
(2) Substancias activas al azul de metileno.
“ANEXO B”
CUADRO IV – 6 TABLA B.1: Para todos los sectores pr oductivos,
exceptuando al sector textil y al sector de bebidas gaseosas,
embotelladoras y cervecería.
PARÁMETROS EXPRESADO
COMO UNIDAD
LÍMITE MÁXIMO PERMISIBLE
Junio
2006 a
Mayo
2008
Junio
2008 a
Mayo
2010
Junio
2010
Demanda
Bioquímica de
Oxígeno (5
días)
D.B.O.5 mg/l 172 (A)
122 (C)
146 (A)
96 (C)
120 (A)
70 (C)
Demanda
Química de
Oxígeno
D.Q.O. mg/l 344 (A)
214 (C)
292 (A)
168 (C)
240 (A)
123 (C)
Sólidos
Suspendidos
SS mg/l 137 (A)
92 (C)
116 (A)
72 (C)
95 (A)
53 (C)
Caudal Q l/s 4.5a 4.5a 4.5a
FUENTE: Dirección Metropolitana Ambiental, Resolución No 003, Capítulo III. 14 Octubre 2005 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Nota. 1. (A) Alcantarillado y (C) Cauce de agua.
2. a dato referencial para el cálculo de la carga contaminante para descargas
líquidas
61
“ANEXO C”
CUADRO IV – 7 Tabla C.1: Métodos De Análisis Para D escargas
Líquidas
PARÁMETRO EXPRESADO COMO
MÉTODO APHA O
PROCEDIMIENTOS
NORMADOS/VALIDADOS
Potencial de Hidrógeno pH 4500 H+
Temperatura °C 2550 B
Sólidos Sedimentables ml/l 2540 F
Aceites y grasas mg/l 5520
Demanda Bioquímica
de Oxígeno (DBO5)
mg/l 5210
Demanda Química de
Oxígeno
mg/l 5220
Sólidos Suspendidos mg/l 2540 D
Caudal l/s Método del vertedero
Arsénico As 3500-As
Aluminio Al 3500-Al
Cadmio Cd 3500-Cd
Cobre Cu 3500-Cu
Color Unidades 2120
Cromo Cr 3500-Cr
Cinc Zn 3500-Zn
Compuestos fenólicos Fenol 5530
Coliformes Totales
Fecales
NMP/100 ml 9221-9222-9223
Fósforo total P 4500-P
Tensoactivos Sustancias activas al
azul metileno
5540 C
62
Hidrocarburos de
Petróleo Totales
TPH 5520 F
EPA 418.1
Manganeso Mn 3500-Mn
Mercurio Hg 3500-Hg
Níquel Ni 3500-Ni
Plomo Pb 3500-Pb
Órgano clorados 6630
Órgano fosforados Cromatografía de gas/FPD
Sulfato SO4 4500-SO4
Sulfuro S-2 4500-S
FUENTE: Dirección Metropolitana Ambiental, Resolución No 003, Capítulo III. 14 Octubre 2005 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
4.8 Normativa Institucional
Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004, realizada el 28 de junio de
2006, PROCEDIMIENTO OPERATIVO DE LA TRAMPA DE GRASAS No.
POA-446-06.
“2. ALCANCE
Los procesos de control y mantenimiento de las trampas de grasas, ubicadas
en la Estación de Servicio PETROCOMERCIAL una ubicada en la Lubricadora
y otra en las islas de despacho”
“4. RESPONSABILIDAD Y AUTORIDAD
CUADRO IV – 8 TABLA DE RESPONSABILIDAD Y AUTORIDAD
FUNCIÓN RESPONSABILIDAD AUTORIDAD
Coordinador Técnico de la
Estación / Supervisor
Verificar cumplimiento de
este procedimiento.
Planificar el mantenimiento
63
de la trampa de grasa en
la parte sur este de los
surtidores
Personal Lubricadora Realizar mantenimiento
quincenal de la trampa de
grasas.
Cumplir con este
procedimiento.
FUENTE: SGA ISO 14001, Estación de Servicios PETROCOMERCIAL” ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
“5. DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD
5.1. Mantenimiento de la Trampa de Grasas en islas de despacho:
La trampa de grasa situada en el sur este de la estación de servicio estará bajo
el siguiente plan de mantenimiento:
Frecuencia de mantenimiento: la frecuencia con la que se realizará el
mantenimiento de la trampa de grasa será de cuatro veces al año, planificadas
por el Coordinador Técnico de la Estación.
Actividades de mantenimiento: las actividades de mantenimiento serán las
siguientes:
1. Destapar la trampa.
2. Recolección de aceites y grasas que se encuentran suspendidas en la
superficie, las que serán retiradas con el Vacuum.
3. Retirar paños absorbentes del antepenúltimo estanque y colocarlos en el
recipiente de desechos contaminados.
4. Retirar malla de caucho del primer estanque.
5. Retirar el agua de los estanques y colocar el tanque para el efecto.
6. Retirar el material sedimentado en los estanques de recolección y colocarlo
en sus respectivos recipientes.
7. Lavar todos los estanques con agua a presión.
64
8. Colocar las mallas de caucho limpias y nuevos paños absorbentes.
9. Cerrar la trampa.
Para evidencia el cumplimiento de este procedimiento, se deberá llenar el
registro de limpieza de trampa de grasas POA-446-06-R01.
Gestión de Desechos
Los desechos gestionados en esta actividad se realizarán de acuerdo al
procedimiento POA-446-04.
Para la disposición de los lodos y sedimentos que se generen como resultado
del mantenimiento de la trampa de grasa, que se entregan al Teminal el
Beaterio para su tratamiento, se llenará el Registro POA-04-R06.
5.2. Mantenimiento de la Trampa de Grasas en Lubricadora:
La trampa de grasa situada en la Lubricadora estará bajo el siguiente plan de
mantenimiento:
Frecuencia de mantenimiento: por las características de la actividad
efectuada, la frecuencia con la que se realizará el mantenimiento de la trampa
de grasa será trimestralmente.
Actividades de mantenimiento: las actividades de mantenimiento serán las
siguientes:
1. Destapar la trampa.
2. Recolección de aceites y grasas que se encuentran suspendidas en la
superficie, las que serán depositadas en un tanque de 55 galones
previamente identificado..
3. Retirar paños absorbentes del antepenúltimo estanque y colocarlos en el
recipiente de desechos contaminados.
4. Retirar malla de caucho del primer estanque.
5. Retirar el agua de los estanques y colocar el tanque para el efecto.
65
6. Retirar el material sedimentado en los estanques de recolección y colocarlo
en sus respectivos recipientes.
7. Lavar todos los estanques con agua a presión.
8. Colocar las mallas de caucho limpias y nuevos paños absorbentes.
9. Cerrar la trampa.
Para evidenciar el cumplimiento a este procedimiento, se deberá llenar el
registro de limpieza de trampa de grasas POA-446-06-R01. El Coordinador
Técnico de la Estación o el Supervisor, vigilará este mantenimiento, para lo
cual debe firmar este registro.
Gestión de Desechos
Los desechos gestionados en esta actividad se realizarán de acuerdo al
procedimiento POA-446-04.”
66
CAPÍTULO V
5. DESCRIPCIÓN DE LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA ESTACI ÓN
DE SERVICIOS PETROCOMERCIAL
5.1 Antecedentes
La Empresa Estatal Petróleos del Ecuador PETROECUADOR se creó en
reemplazo a CEPE el 26 de septiembre de 1989, y es la matriz ejecutiva de un
grupo formado por tres empresas filiales especializadas en exploración y
explotación; industrialización; comercialización y transporte de hidrocarburos.
PETROCOMERCIAL es una de las tres empresas filiales de
PETROECUADOR, y es la encargada del transporte y comercialización de los
productos refinados, para el mercado interno.
La Estación de Servicios en estudio es propiedad de PETROCOMERCIAL y
depende de la Subgerencia de Comercialización de la Región Norte por medio
del Área de Negocios Propios.
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL tiene como fin brindar un
servicio a la ciudadanía mediante el abastecimiento de combustibles para
vehículos tipo gasolina extra y gasolina súper, se despacha aproximadamente
65000 galones/día de combustible.
5.2 Información general del área de estudio
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL fue construida en el año de
1991 y remodelada en el año 2002, actualmente cuenta con 4 zonas
diferenciadas: edificio administrativo, zona de despacho, zona de
almacenamiento de combustibles, zona de servicios (lubricadora; bodegas;
servicios públicos; farmacia; estacionamientos y facilidades para los clientes
como aire para neumáticos, provisión de agua)
67
FIGURA V – 1 Vista Suroeste de la Estación de Servi cios
PETROCOMERCIAL
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ejecuta actividades de
comercialización de combustibles –recepción y despacho-, se realizan varias
actividades complementarias como contabilidad, recaudación, finanzas,
marketing, ventas, seguridad industrial, limpieza y seguridad física.
Complementan sus instalaciones una lubricadora, una farmacia, dos cajeros
automáticos y cabinas telefónicas.
De acuerdo al Informe de Regulación Metropolitana emitido por la Dirección
Metropolitana de Planificación Territorial del Municipio del Distrito Metropolitano
de Quito la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL posee las siguientes
regulaciones, válidas hasta el año 2010:
• Forma de Ocupación del Suelo: (A) Aislada
• Clasificación del Suelo: (SU) Suelo Urbano
• Uso Principal: (M) Múltiple
Ver ANEXO 13: Informe de Regulación Metropolitana, de la Direcció n
Metropolitana de Planificación Territorial
68
El personal de despacho cumple tres turnos y se atiende al público
ininterrumpidamente las 24 horas, son 18 personas las que laboran durante el
turno de día y tarde y 4 personas en el turno de velada. Existen en total 9 islas,
en las islas 1 hasta la 8 hay 4 surtidores por isla y a su vez 4 pistolas: 2
distribuyen gasolina tipo extra y 2 distribuyen gasolina tipo súper; en la isla 9
existen 4 surtidores pero con 6 pistolas: 2 distribuyen gasolina tipo extra y 4
distribuyen gasolina tipo súper, lo que hace un total de 36 pistolas de gasolina
extra y 40 pistolas de gasolina súper.
Figura V – 2 Distribución General de Islas y Surtid ores en la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL
69
70
La Estación de Servicios recibe el combustible que llega desde el Terminal de
Productos Limpios El Beaterio mediante auto tanques. Los volúmenes
solicitados varían en función de la venta, dependen del día de la semana y la
época del año; pero aproximadamente suman 65000 galones de
combustible/día de los cuales 30000 galones son de gasolina tipo extra y
35000 galones son de gasolina tipo súper.
FIGURA V – 3 Llegada del auto tanque a la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
En el área de almacenamiento de combustible se dispone de 12 tanques de
almacenamiento horizontales y subterráneos, de los cuales 9 son de 10000
galones de capacidad y 3 son de 12000 galones de capacidad cada uno.
FIGURA V – 4 Área de tanques de almacenamiento de c ombustible
71
FIGURA V – 5 Boca – tomas para el trasvase de combu stible, con su
respectivo cubeto de contención
En la parte norte de la Estación de Servicios se encuentra una lubricadora de
vehículos la cual cuenta con una trampa de grasas construida en el año 2004.
Cabe recalcar que la Lubricadora – Lavadora actualmente está fuera de
funcionamiento, realizó el cese definitivo de sus actividades en el mes de
72
marzo de 2008 aproximadamente, debido a que PETROCOMERCIAL tiene
planeado disponer de ese espacio para la adecuación del área que contará con
una sala de uso múltiple, bodegas, oficinas y vestidores.
Por lo tanto, la trampa de grasas perteneciente a la Lubricadora – Lavadora
CEPSA se va a sellar. La infraestructura de la Lubricadora aún no ha sido
retirada.
FIGURA V – 6 Trampa de grasas y aceites de la lavad ora – lubricadora
La trampa de grasas principal, que recibe el agua del piso de la zona de
despacho, se encuentra ubicada en la esquina sureste de la Estación de
Servicios.
FIGURA V – 7 Trampa de grasas y aceites de la Estac ión de Servicios
PETROCOMERCIAL
73
El área de bodegas de la Estación de servicios se encuentra ubicada en el
límite norte, donde se almacenan materiales de contingencia (material
absorbente, extinguidores), insumos de limpieza, existe también una bodega de
partes, la sala del generador eléctrico, sala del compresor, cisternas para
reserva de agua de defensa contra incendio, la sala de archivo y la garita de
guardianía.
La Estación de Servicios cuenta con un equipo para contingencias muy
completo el cual consta de: 7 equipos móviles extintores de incendio de
capacidad 150 lb. y 125 lb., 28 extintores móviles de 20 lb. y 10 lb., detectores
de humo en el área de oficinas, equipamiento para 2 bomberos Se dispone de
puntos de toma de agua con mangueras y conectores de espuma contra
incendios y materiales absorbentes en caso de derrame.
5.3 Ubicación Geográfica
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se encuentra ubicada en el
sector centro – norte de la ciudad de Quito, parroquia Iñaquito, barrio La
República, entre las calles: Av. General Eloy Alfaro (sur), Av. Río Amazonas
(este), Calle Hungría (oeste) y Moreno Béllido (norte), posee accesos por el
lado sur, este y oeste; las instalaciones de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL ocupan más de la mitad de la cuadra formada por las
calles anteriormente indicadas aproximadamente 5000 m2.
Se encuentra ubicada geográficamente en las siguientes coordenadas UTM:
779819 E – 9979156 N.
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL está ubicada en un sector
comercial de la ciudad de Quito, ubicada a 500 metros de la Estación de
Servicios ANETA, a 100 metros de la Escuela de Conducción ANETA, a 10
metros de una Lavadora – Lubricadora de autos (calle Hungría), a 100 metros
del Mall El Jardín, que pueden ser considerados como posibles fuentes de
contaminación.
74
La implantación general de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se
encuentra en el ANEXO 1
FIGURA V – 8 Vista General de la Estación de Servic ios
PETROCOMERCIAL
FUENTE: www.googleearth.com ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
5.4 Descripción del Área de procesos operativos
5.4.1 Implantación General de la Estación de Servi cio
PETROCOMERCIAL
La Estación de Servicio PETROCOMERCIAL fue construida en el año de 1991
y remodelada entre los meses de julio y septiembre del año 2002, ocupa un
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
75
terreno de propiedad del Sistema Petroecuador a través de la Filial
PETROCOMERCIAL.
Las instalaciones de la Estación de Servicio cuentan con la siguiente
infraestructura:
• Área de tanques de almacenamiento: 12 tanques (9 con capacidad para
10000 galones cada uno y 3 con capacidad para 12000 galones cada uno),
la capacidad total es de 130600 galones, 83100 de extra y 47500 de super.
• Nueve islas de despacho bajo cubierta, con un total de 18 surtidores
• Vías de circulación interna
• Oficinas administrativas
• Farmacia,
• Bodegas,
• Playas de parqueo
• Cajeros Automáticos
• Infraestructura de una lavadora-lubricadora, que se cerró a inicios del año
2008
• Servicios higiénicos públicos
• Provisión de aire para neumáticos y agua
Los 12 tanques de almacenamiento se encuentran debidamente identificados
por colores: 8 tanques azules para gasolina extra y 4 amarillos para gasolina
súper, en conjunto tienen una capacidad de 130 600 galones.
5.4.2 Descripción de Actividades
5.4.2.1 Operación
La función principal de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL es el
expendio de combustibles limpios (gasolina tipo extra y tipo súper). Se venden
diariamente un promedio anual de 65000 galones de combustible a través de 9
islas de despacho que poseen 18 surtidores electrónicos que se instalaron en
el año 2002 cuando se remodeló la estación de servicios, ésta incluyó la
76
instalación de nuevas bombas sumergibles de succión de combustibles desde
los tanques de almacenamiento hasta las pistolas de cada surtidor.
Se lleva un registro del volumen total comercializado en la estación de servicios
con la ayuda de un sistema informático que sirve para la toma de datos de
manera instantánea. Es decir, desde el surtidor se envía la señal a la
computadora acerca de los volúmenes exactos despachados con ello se
comprueba el volumen de combustible vendido para la entrega-recepción de la
recaudación individual por cada turno.
En el ANEXO 2 se presenta un balance de ventas diarias de gasolina extra y
súper, del mes de Julio de 2009, dentro de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, este reporte es elaborador por parte del Supervisor,
donde se observa un promedio diario vendido igual a 22518 galones de
gasolina extra y 32242 galones de gasolina súper, un total de 54760 galones
vendidos por día.
Con respecto al almacenamiento de combustible en los tanques de
almacenamiento ubicados en la parte Noreste de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, existen 12 tanques, los cuales están distribuidos de la
siguiente manera:
CUADRO V – 1 Distribución de los tanques de almacen amiento de
gasolina súper y extra con sus respectivas capacida des de reserva
GASOLINA TANQUE
CAPACIDAD
MÁXIMA
NOMINAL (gal)
CAPACIDAD
MÁXIMA
OPERATIVA
(gal)
EXTRA
1 10800 10600
2 10500 10300
3 10600 10400
5 10700 10500
6 10500 10300
7 10400 10200
77
9 10600 10400
10 10600 10400
SÚPER
4 12500 12300
8 12600 12400
11 10600 10400
12 12600 12400
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Los ocho tanques que almacenan gasolina extra se identifican en el patio de
tanques de color azul. Los cuatro tanques restantes, que almacenan gasolina
súper, se pueden identificar de color amarillo.
La CAPACIDAD MÁXIMA NOMINAL se refiere a la capacidad máxima total del
tanque, calculada aritméticamente.
La CAPACIDAD MÁXIMA OPERATIVA está calculada tomando en cuenta un
margen de seguridad que es de 200 galones , lo cual se realiza con el fin de
evitar derrames de combustible en el momento del trasvase desde el auto
tanque. Dicho margen de seguridad contempla 200 galones de tolerancia y
puede llegar hasta 500 galones.
En cambio, el margen de volumen mínimo de combustible en los tanques de
almacenamiento es de 250 galones, el nivel de almacenamiento nunca debe
descender de ese volumen.
Para el aforo de los tanques de almacenamiento se utiliza la capacidad
máxima operativa, el procedimiento para el aforo es:
1. Medir con el limnímetro el volumen de combustible que resta en el
respectivo tanque de almacenamiento después de un día de ventas.
2. Tomando el cuenta la CAPACIDAD MÁXIMA OPERATIVA de cada tanque,
se realiza una resta aritmética; que permite conocer al supervisor que
cantidad de combustible debe llenar, como se muestra a continuación:
� �� – " # " $�
78
Donde: C Max es la capacidad máxima operativa
V A es el volumen actual del tanque de almacenamiento medido con el limnímetro
V Ll es el volumen que debe llenarse en el respectivo tanque de almacenamiento
El abastecimiento de combustible para la estación de servicios se la realiza
mediante vehículos auto tanques, que en la actualidad pertenecen a la
empresa contratista LORAVER, que utiliza tres vehículos con capacidad de
10000 galones dispuestos en 4 compartimentos de 2500 cada uno. Estos
compartimentos cuentan con una válvula de descarga en la parte inferior del
tanque que tiene un diámetro entre 3 – 4 pulgadas, la velocidad de descarga
del auto tanque depende del diámetro de la válvula de descarga, y toma un
tiempo aproximado de entre 30 a 40 minutos la descarga total. El auto tanque
posee 4 bocas de entrada del combustible y 4 bocas de descarga. El auto
tanque realiza alrededor de 5 viajes desde el Terminal de Productos Limpios el
Beaterio hasta la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
Dichos auto tanques deben cumplir una serie de normativas y
especificaciones de seguridad que, en resumen, son las siguientes:
• Toda unidad transportadora de combustibles que realice operaciones de
carga y descarga en instalaciones del Sistema PETROECUADOR, no
deberá tener más de 10 años de fabricación
• Los auto tanques deben llevar como identificaciones principales las
siguientes: la capacidad total del tanque en m3 o galones, si se trata de
líquidos combustibles y en Kg para G.L.P. En la parte lateral superior,
coincidiendo verticalmente con la boca de llenado correspondiente, se
indicará la capacidad de cada compartimiento.
En la parte posterior y los costados del tanque, ocupando la parte central,
se pintará el logotipo de identificación de la comercializadora; además, la
longitud total del auto tanque en metros.
• Para auto tanques que transporten líquidos combustible el color del tanque
será amarillo de seguridad, Código No. 18 de la norma PE- SHI-010.
79
• Las letras y números que deben pintarse en el tanque, serán de color negro,
Código No. 1 de la norma PE-SHI-010.
• Contará con luces que delimiten el ancho del tanque, que comprende dos
luces rojas delanteras y dos posteriores colocadas a 10 centímetros del
borde del tanque
• Todo auto tanque dispondrá de dos triángulos de seguridad, que se
utilizarán de acuerdo a las regulaciones de tránsito
• Dispondrán de 4 banderas rojas (no metálicas) de 25 x 40 cms, instaladas
en astas, sobre cada uno de los extremos del tanque a una altura mínima
de 40 cms.
• Todas las instalaciones eléctricas deben estar debidamente protegidas y
completamente aisladas de tal manera que el sistema sea a prueba de
explosión.
• Todo auto tanque debe contar con dos extintores de polvo químico seco tipo
ABC de 20 lbs. de capacidad, como mínimo; en perfecto estado de
funcionamiento y adecuadamente instalados en la cabina del vehículo.
• El tubo de escape debe terminar en un arrestallamas que puede ser fijo o
desmontable.
• Para las conexiones a tierra las unidades de transporte de combustibles,
dispondrán de dos platinas de aleación bronce-zinc soldadas al tanque, que
permitan efectuar la conexión correspondiente
• Los auto tanques dispondrán de una cadena de longitud suficiente para que
se arrastre por el suelo, colocada en la parte posterior del chasis, para
descargar a tierra la electricidad estática que se genera con el movimiento
en los viajes. El extremo que toca al suelo tendrá aditamentos o eslabones
de bronce
La operación de venta de combustible reside en suministrar energía eléctrica a
las bombas localizadas en los tanques de almacenamiento, así se activa la
pistola de los surtidores. Al manipular las pistolas de los respectivos surtidores,
al momento de expendio, se activan las bombas y succionan el combustible
almacenado en los correspondientes tanques que en ese momento se
encuentren habilitados. La carga de combustible se realiza a los depósitos de
80
los automotores. Esta operación la realiza el Expendedor de la estación de
servicio.
De presentarse alguna emergencia en las islas de los surtidores, derrame o
incendio, se procede a la desactivación de las bombas de succión mediante la
interrupción de la energía eléctrica en el tablero principal que las controlan,
ubicado en las oficinas de la Estación de Servicios. En cada isla también
existen controles manuales y electrónicos que suspenden el flujo de
combustible.
Dentro de las operaciones de la estación de servicios, están las de dar limpieza
a todas sus instalaciones, especialmente en el área de surtidores. Tareas de
responsabilidad de los despachadores de la gasolinera.
La estación de servicios dispone de un adecuado sistema de drenaje alrededor
de las islas de despacho (canaletas) y alrededor de toda la gasolinera, que se
descarga a un sistema de trampa de grasas y aceites, con ello se desea dar un
adecuado tratamiento a la descarga líquida para su posterior evacuación al
sistema de alcantarillado público.
En cada una de las islas de despacho están dispuestos extintores, al igual que
en el área de tanques de almacenamiento, oficinas y área de máquinas con el
fin de contener cualquier emergencia de incendio que pudiera presentarse, es
importante anotar también que la estación de servicios posee un sistema contra
incendios completo: pitones, mangueras y cisterna de agua. En caso de una
contingencia mayor, derrames considerables de combustible en la operación de
trasvase de combustible desde el auto tanque hasta los tanques de
almacenamiento, cabe anotar que todo el personal administrativo y de servicio
de la estación de servicios está debidamente capacitado para reaccionar de
manera adecuada por medio del Plan de Emergencia y realización de dos
Simulacros anuales.
81
5.4.2.2 Mantenimiento de los Equipos y Limpieza
La estación de servicios cuenta con 12 tanques de almacenamiento
subterráneos, bombas de succión electrosumergibles, tuberías de conducción
de combustible a los surtidores, 9 islas de despacho con 18 surtidores, un
generador de energía eléctrica de emergencia que funciona a diesel, extintores
móviles y portátiles de polvo químico seco. El mantenimiento es periódico y
oportuno.
Se brindan tres tipos de mantenimiento:
• El mantenimiento preventivo: se lo realiza mensualmente, consiste en la
limpieza, monitoreo, revisión, ajustes y reajustes de los equipos. En el caso
de los tanques de almacenamiento se cuentan con pozos de monitoreo
donde se advierte la presencia de agua y dos manhold mediante los cuales
se conoce si existió sobrellenado en los tanques.
• Mantenimiento predictivo, consiste en la limpieza, cambio de filtros de
combustible de los surtidores que son de dos clases: el filtro de elemento
que es interno y el filtro visor que se encuentra en el inicio de la manguera
de despacho.
• Mantenimiento correctivo: es una reparación puntual cuando se presenta
algún daño específico en los equipos.
El mantenimiento de los tanques de almacenamiento se realizó en mayo del
año 2007, aprovechando la paralización temporal de la Estación de Servicios.
Este mantenimiento y limpieza se debe realizar cada 2 años y se convoca a
técnicos debidamente especializados.
Se realiza la limpieza general en lo que respecta al barrido de oficinas, vías de
acceso y salida de la gasolinera también el mantenimiento de baños.
La limpieza de los goteos de combustible en las islas de despacho es
periódico, y se realiza a través de material absorbente que posteriormente es
dispuesto en recipientes adecuados para su posterior tratamiento.
82
A continuación se presentan puntualmente los mantenimientos y sus
respectivas frecuencias:
CUADRO V – 2 Tipos de Mantenimientos realizados en la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL y su descripción
Descripción Frecuencia
ORDEN Y LIMPIEZA Barrido de oficinas, vías de acceso, y baños Semanal
MANTENIMIENTO DE
TANQUES DE
ALMACENAMIENTO
Chequear el nivel de agua y sedimentos Mensual
Chequear los pozos de monitoreo Mensual
Verificar el manómetro detectores de fugas
(lectura cero)
Mensual
Verificar el ajuste de los pernos de las
bridas (manhol)
Cada 4 meses
Chequear los conectores flexibles de 2
pulgadas de las bombas sumergibles
Cada 4 meses
Limpiar y aplicar pintura anticorrosiva en
partes metálicas
Semestral
MANTENIMIENTO DE
DISPENSADOR DE
AGUA Y AIRE
Liberación de servicios
4 y 2 veces al
año
respectivamente
Estado de conectores 1 y ½ pulgadas
Estado de las válvulas de paso
Limpieza general
Aplicación de pintura anticorrosiva
MANTENIMIENTO DE
LA TRAMPA DE
GRASAS
Recolección de aceites y grasas que se
encuentran suspendidas en la superficie, las
que serán depositadas en un tanque de 55
galones previamente identificado
4 veces por año
Retirar los paños absorbentes del
antepenúltimo estanque y colocarlos en el
recipiente de desechos contaminados
Retirar la malla de caucho del primer
estanque
Retirar el agua de los estanques y colocar
en el tanque para el efecto
Retirar el material sedimentado en los
estanques de recolección y depositarlo en
83
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Ver ANEXO 12: Registro de mantenimiento de Trampa de Grasas (Isla s de
despacho) de la Estación de Servicios PETROCOMERCIA L, del SGA ISO
14001
5.4.2.3. Enumeración de Actividades Operativas
A. TRANSFERENCIA DE COMBUSTIBLE: ante la solicitud de combustible por
parte de la estación de servicio el auto tanque llega a las instalaciones, se
estaciona permitiendo la ejecución de medidas de seguridad, aforo del
tanquero, toma de muestra y recolección de datos por parte del supervisor.
A.1 PEDIDO DEL COMBUSTIBLE: de lunes a viernes el pedido se
hace vía telefónica hasta las 07H00. El Supervisor de turno de la
Estación de Servicio realiza la solicitud, del tipo y cantidad de
combustible requerido para el día al Terminal de Productos
Limpios El Beaterio acorde al balance general del día anterior que
fluctúa en los mismos valores de abastecimiento para un
promedio de 9000 vehículos/día.
A.2 LLEGADA DEL AUTO TANQUE: El sistema de abastecimiento de
combustibles se realiza a través de vehículos auto tanques que
tienen 10000 galones de capacidad, y pertenecen a la empresa
LORAVER , los cuales son llenados en el Terminal de Productos
Limpios El Beaterio, ubicado en el Km. 14 de la Panamericana
su respectivo recipiente
Lavar todos los estanques con agua a
presión
Colocar las mallas de caucho limpias y
nuevos paños absorbentes
MANTENIMIENTO DEL
COMPRESOR
Mantenimiento Técnicos especializados 3 veces por año
MANTENIMIENTO DEL
GENERADOR
Mantenimiento Técnicos especializados 2 veces por año
84
Sur. Todos los auto tanques poseen 4 bocas de entrada en la
parte superior (que es por donde se realiza el llenado del auto
tanque) y 4 bocas de descarga en la parte inferior que varía su
diámetro de 3 a 4 pulgadas dispuestos en cada uno de los 4
compartimientos de 2500 galones de capacidad.
Los auto tanques transportan en conjunto dos tipos de gasolina:
súper (35 000 gal/día) y extra (30 000 gal/día).
A partir de las 10h00, los auto tanques arriban a las instalaciones
de la Estación de Servicio e ingresan, a una velocidad moderada
de 5 a 6 Km/h por la vía de acceso (Av. Eloy Alfaro, calle Hungría)
previamente habilitada por el personal de apoyo y el guardia de
seguridad.
A.3 ESTACIONAMIENTO: el auto tanque se ubica en el patio de
tanques de almacenamiento, situado en la parte noroccidental de
la estación de servicio, y a través del personal de la Estación de
Servicio debidamente equipado (casco, guantes, faja, mascarilla,
zapatos y gafas de seguridad) se realiza la conexión a tierra del
auto tanque y descarga del respectivo extintor.
A.4 AFORO DEL AUTO TANQUE: mediante un limnímetro de bronce
debidamente calibrado, propio de cada auto tanque, se verifica el
nivel del combustible en cada uno de sus compartimientos.
A.5 REGISTRO DE DATOS: el Supervisor de turno llena el Check List
verificando que las conexiones y accesorios del auto tanque estén
libre de fugas, que los sellos de seguridad no hayan sido violados
y su numeración concuerde con la guía de remisión, que no
contenga en su interior productos incendiarios, la fecha última de
recarga de los extintores y el uso de equipo de seguridad por
parte del conductor y sus ayudantes.
85
A.6 ANÁLISIS FÍSICO: se abren los sellos de seguridad para tomar
una muestra de la gasolina del auto tanque y se constata
visualmente el estado del combustible, el contenido de
sedimentos para luego ser filtrado y depositado en cada tanque
de almacenamiento.
B. TRASVASE: una vez ingresado y estacionado el auto tanque que contiene el
combustible tomando en cuenta las normas de seguridad, se pasa al
trasiego del combustible a los tanques de almacenamiento por medio de
mangueras.
B.1 AFORO DE TANQUES: mediante limnímetros de aluminio,
propiedad de la Estación de Servicio, se constata el nivel de
combustible en cada uno de los 12 tanques de almacenamiento a
fin de conocer qué cantidad requieren respectivamente.
B.2 CONEXIÓN DE MANGUERAS: el auto tanque es conectado a la
boca – toma, que consiste en un sistema de válvulas que
direcciona el combustible al los tanques de almacenamiento, por
medio de mangueras pertenecientes a la estación de servicio.
Existen 12 boca – tomas –uno por cada tanque de
almacenamiento- los cuales se encuentran dentro de un cubeto
de contención de derrames, de medidas aproximadamente de 6 m
de largo, 0.65 m de ancho y 0.12 m de profundidad, quiere decir
que se pueden contener máximo 0.5 m3 de combustible.
B.3 TRASIEGO DE COMBUSTIBLE: la gasolina fluye, por gravedad,
a través de las mangueras hacia la boca – toma, dependiendo del
diámetro de la válvula de descarga el trasiego se realiza en menor
o mayor tiempo, aproximadamente entre 30 a 40 minutos se vacía
por completo un auto tanque.
86
A continuación se describen las medidas de seguridad que se
toman durante la carga y descarga de productos limpios, por parte
del Auto Tanque:
• El conductor descenderá del vehículo dejando la llave en el switch de
arranque y se abstendrá de fumar o realizar cualquier acción que pueda
producir chispa o llama.
• Obligatoriamente se conectará a tierra el auto tanque antes del inicio de
la operación
• El personal autorizado procederá a la apertura de válvulas y pondrá en
funcionamiento los equipos que sean necesarios para la operación.
El conductor del vehículo o su ayudante introducirá el pitón de carga
verticalmente en la boca del tanque procurando que éste toque el fondo
del mismo para reducir el movimiento del líquido, las salpicaduras, la
pulverización y cualquier agitación producida por la caída del líquido.
• La velocidad de llenado se incrementará gradualmente, hasta que el
líquido sobrepase el extremo del pitón de carga.
• Para gasolinas o productos livianos, cuando se efectúa la carga entre 15
y 25° centígrados de temperatura ambiente, debe dej arse un espacio
libre en el tanque del 2 al 3% de su capacidad. Cuando la temperatura
de carga sea menor a 15° centígrados, se debe dejar un espacio libre
del 4%.
• Los operadores de las islas de carga y el conductor del auto tanque,
supervisarán todas las maniobras hasta su final.
• Concluido el llenado se retira el pitón de carga de producto evitando
derrames, se cerrarán los compartimientos del auto tanque con la debida
precaución y se desconectará la pinza a tierra.
• Se permitirá la salida del auto tanque, una vez que el conductor haya
verificado los puntos señalados en el numeral anterior.
B.4 RETIRO DE MANGUERAS: concluida la descarga del
combustible, las mangueras son retiradas del tanquero y
depositadas en el patio de tanques.
87
B.5 ESCURRIMIENTO (CONCHEO) DEL AUTO TANQUE: el auto
tanque realiza movimientos en vaivén para que el combustible
remanente gotee y sea recogido en baldes para depositarse
también en los tanques de almacenamiento.
B.6 SALIDA DEL AUTO TANQUE: El auto tanque, después de haber
realizado el trasvase de combustible, sale de la estación de
servicio a una velocidad moderada de 5 a 6 Km. /h.
Ver: ANEXO 14: Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo para el control de goteo de combustible
durante la descarga y medición
ANEXO 16: Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo para descarga de combustibl e
C. ALMACENAMIENTO: la operación de almacenamiento de los combustibles
es sencillo. El combustible despachado por parte del auto tanque ingresa a los
tanques de almacenamiento para su posterior desgasificación.
C.1 INGRESO A TANQUES DE ALMACENAMIENTO: el combustible
fluye a través de la boca – toma hacia cada uno de los 12 tanques
de almacenamiento, identificado por colores para el combustible
respectivo, azul para gasolina extra y amarillo para gasolina
súper. Los tanques de almacenamientos se ubican
subterráneamente y son de tipo cilíndrico horizontal, de doble
pared.
Los tanques se ubican sobre una losa de hormigón, el piso
dispone de canales perimetrales y sumideros para la recolección
de productos derramados, al igual que puntos de monitoreo. Las
paredes y cubierta del área de almacenamiento de tanques son
de hormigón dotados de tapas para el ingreso de mangueras de
los auto tanques para el trasvase de combustible.
88
C.2 VENTEO DE TANQUES: por medio de tubos de venteo, ubicados
a 3 metros del edificio administrativo, que son controlados por
válvulas de alivio se desgasifica cada tanque de almacenamiento
para evitar la acumulación de combustible volatilizado al interior
de los tanques.
D. DISTRIBUCIÓN INTERNA: después que el combustible es descargado en
los tanques de almacenamiento, bombas electro sumergibles mantienen en
permanente circulación el combustible hacia los surtidores.
D.1 TRANSPORTE A SURTIDORES: se realiza por medio de 12
bombas electro sumergibles, instaladas en los 12 tanques de
almacenamiento. Cada bomba ubicada en los tanques de
gasolina extra abastece a 4 surtidores simultáneamente y las
bombas ubicadas en los tanques de gasolina súper se alternan
para abastecer a 12 surtidores. El encendido de cada bomba
electro sumergible se realiza desde el tablero principal ubicado en
el cuarto de mantenimiento (noroccidente de la estación); además
este encendido está condicionado a cada uno de los surtidores
que alimenta, así el primer surtidor que actúa enciende la bomba
y el último en utilizar apaga la bomba.
La estación de servicio cuenta con 9 islas de despacho, con un
total de 18 surtidores que se hallan bajo cubierta y cuenta cada
uno con 2 puntos de despacho (pistola) uno a cada lado, a
excepción de la isla 9 que posee por cada surtidor 4 pistolas.
Cada surtidor dispone de su respectiva conexión a tierra y
válvulas de bloqueo electrónico y manual.
E. EXPENDIO AL CONSUMIDOR: el vehículo ingresa a los patios de expendio
de la Estación de Servicio, se ubica junto a los surtidores con el motor
apagado para cargar combustible, cancela por el mismo y sale de la
Estación de Servicio.
89
E.1 LLEGADA DEL AUTOMOTOR: para la comercialización de los
combustibles, el automóvil ingresa a la estación de servicio y se
dirige a la zona de expendio.
E.2 TOMA DE MEDIDAS DE SEGURIDAD: una vez que el usuario se
ubica en la plataforma de abastecimiento procede apagar el motor
del vehículo y cumplir con las demás normas como no encender
ningún cigarrillo ni tampoco celulares.
E.3 SOLICITUD DE PEDIDO: el despachador de combustible,
equipado con overol de algodón y zapatos de seguridad, consulta
al cliente acerca del producto y cantidad que requiere, solicita las
llaves y abre el tanque de combustible del automotor.
E.4 DIGITALIZACIÓN DE DETALLE DE VENTA: el despachador
digita las condiciones de venta en el surtidor, descuelga la pistola
y la coloca en el tanque de combustible del vehículo. Por último
retira la pistola después que la gasolina fluyó hasta la cantidad
requerida y la reubica en el surtidor.
E.5 VERIFICACIÓN DE VENTA: el usuario constata en la pantalla del
surtidor el cumplimiento de sus exigencias de venta.
E.6 FACTURACIÓN: el despachador entrega la respectiva nota de
venta al consumidor con el detalle de venta y a cambio recibe la
cancelación en la forma más conveniente para el usuario ya sea
en tarjeta de crédito, tarjeta de afiliado PETROCARD o efectivo.
E.7 SALIDA DEL AUTOMOTOR: una vez que el vehículo se ha
abastecido de combustible, el usuario enciende nuevamente el
motor y deja la estación de servicio a una velocidad prudente de 5
a 6 Km/h y compara la venta con el contador del tablero de su
automóvil.
90
E.8 RECOLECCIÓN DE DERRAMES: el producto de eventuales
fugas de combustible es dirigido mediante canales distribuidos en
cada uno de los lados de las islas hacia la trampa de grasas.
Ver ANEXO 15: Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo para el control de goteo de combustible durante
la descarga y medición
F. BALANCE: mediante un aforo general de cada tanque de almacenamiento,
el personal pone en conocimiento las necesidades de combustible para el
siguiente pedido.
F.1 AFORO GENERAL: de 22h30 a 0h00, el personal del respectivo
turno realiza mediciones del volumen de cada tanque de
almacenamiento con los limnímetros respectivos.
F.2 REGISTRO DE PEDIDO: después del aforo general se conocen y
registran los volúmenes de combustibles necesarios para ser
solicitados a la Terminal de Productos Limpios El Beaterio al día
siguiente.
91
FIGURA V – 9 Espina de Pescado de las Actividades O perativas desarrolladas en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
92
FIGURA V – 10 Espina de Pescado de las Actividades Ambientales y de Seguridad Industrial desarrolladas en la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
93
5.4.2.4. Descripción del Proceso Tecnológico
Como se describió anteriormente, la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL del Distrito Metropolitano de Quito, es una gasolinera de
características modernas. Los tanques para el almacenamiento de
combustibles son de doble pared, y los surtidores son eléctricos para
activar/parar las bombas de succión instaladas en los tanques de
almacenamiento. Además, en el computador de adquisición de datos se lleva
un control de los volúmenes de combustibles en los tanques de
almacenamiento de acuerdo al balance realizado en cada cambio de turno.
La capacidad de almacenamiento de combustibles en la estación de servicio es
de un total de 130600 galones como un máximo permitido en los tanques de
almacenamiento, entre gasolina tipo súper y extra.
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL atiende los 365 días del año,
ininterrumpidamente las 24 horas.
5.5 Generalidades sobre el Sistema de Tratamiento de Aguas
Residuales en la Estación de Servicios PETROCOMERCI AL
5.5.1 Origen del Agua Residual
En la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL las aguas residuales se
originan por dos fuentes puntuales: los efluentes producidos en las islas de
despacho de combustible (área de dispensadores) y área de tanques de
almacenamiento, producto del expendio y trasiego de los combustibles
respectivamente; y, los originados en las baterías sanitarias y limpieza del área
administrativa y comercial. Anteriormente se consideraba una tercera fuente de
agua residual que eran los efluentes producidos en la Lubricadora – Lavadora
perteneciente a CEPSA que era arrendataria de un local en los predios de la
Estación de Servicios, debido a que dicha lubricadora cerró definitivamente en
el mes de marzo de 2008; de ahora en adelante, solamente se considerarán las
dos fuentes citadas inicialmente.
94
El manejo de dichos efluentes está ligado íntimamente al sistema de
alcantarillado público y de sus cuerpos receptores dentro del área de influencia
ambiental urbana.
Las aguas negras producidas en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
provienen de los baños públicos, así como también de los baños, lavabos del
área administrativa y comercial que son vertidas directamente al sistema de
alcantarillado público de la ciudad, posteriormente éstas aguas residuales se
vierten al Colector Vásconez que después se une a otros colectores
provenientes del norte y del sur de la zona norte de la ciudad, para descargar
en la quebrada El Batán, posteriormente las aguas de esta quebrada drenan en
el río Machángara
Las aguas aceitosas que, eventualmente, se generan tanto en las islas de
despacho como en el trasvase de combustible del auto tanque hacia los
tanques de almacenamiento, previo su tratamiento en la trampa de grasa y
aceites, también son evacuadas al sistema de alcantarillado público.
Los residuos como lodos y aguas de limpieza de tanques y trampa de grasas
de la estación de servicios son enviadas, a través del camión vacuum,
propiedad de PETROCOMERCIAL, al Terminal de Productos Limpios el
Beaterio para su posterior tratamiento.
5.5.2 Características del sistema de tratamiento d e las descargas
líquidas
Como se indicó con anterioridad en la Estación de Servicios se identifican dos
tipos de descargas líquidas: las aguas negras provenientes de las baterías
sanitarias, limpieza de oficinas en general y las aguas aceitosas y con
combustible que se producen eventualmente en las islas de despacho,
trasvase de combustible.
Los canales que se encuentran alrededor de cada área de dispensadores,
tienen la función de recolectar cualquier derrame accidental de combustible que
95
pudiese ocurrir en el momento del despacho hacia el cliente, además recoge el
agua lluvia. Estas canaletas recorren el perímetro de cada una de las islas de
despacho, con un ancho interior de 9 cm y profundidad de 4.5 cm.
Existe una rejilla que bordea el lado oeste del área de almacenamiento de
combustible y se extiende hasta el área de estacionamiento del auto tanque,
que serviría para contener cualquier derrame que puede producirse en dicha
área. Esta rejilla está dirigida a la trampa de grasas que pertenecía a la
lavadora – lubricadora que, como se menciono anteriormente, esta clausurada.
Además se cuenta con otra rejilla en la lavadora – lubricadora que desemboca
también en dicha trampa de grasas.
Figura V – 11 Plano de la ubicación y dimensiones d e las canaletas y
rejillas alrededor de las islas de despacho, área d e almacenamiento de
combustible y lavadora – lubricadora.
96
97
A continuación se indican las dimensiones de las canaletas perimetrales
ubicadas alrededor de cada cubierta de las islas de despacho:
• La Cubierta No. 1 donde se ubican las islas de despacho 1 a la 6 tiene por
dimensiones 27.89 metros de ancho y 29.11 metros de largo
• La Cubierta No. 2 donde se ubican las islas de despacho 7 y 8 tiene por
dimensiones 13.19 metros de ancho y 18.60 metros de largo
• La Cubierta No. 3 donde se ubica la isla de despacho 9 tiene por
dimensiones 12.57 metros de ancho y 12.86 metros de largo
• La rejilla que rodea el lado Oeste del área de tanques de almacenamiento
tiene un largo de 26.53 metros, un ancho de 0.34 metros con una pendiente
de 1.4 °
• La rejilla que está ubicada en la lavadora – lubricadora tiene un largo de
9.69 metros
5.5.3 Caracterización de Efluentes
Es fundamental el conocimiento de las características físicas, químicas y
biológicas de las aguas residuales con el fin de brindarle el tratamiento y
disposición final más adecuada, así como también a los sedimentos (lodos) que
se producen en el proceso. Con ello también se puede conocer los posibles
efectos que pueden tener, sobre la fuente receptora, el o los contaminantes
presentes en el agua residual.
Al caracterizar el agua residual, en general, se debe tener en cuenta siempre el
estudio cuidadoso de la muestra, así como de su representatividad;
acompañado de un análisis de laboratorio exacto y preciso que se apegue a las
normas estándar impuestas. En el caso del Ecuador, el organismo autorizado
para calificar y acreditar a los laboratorios que realizan los análisis Físico
Químicos es el Organismo de Acreditación Ecuatoriano OAE.
Como ya se mencionó con anterioridad, la Estación de Servicios de
PETROCOMERCIAL es evaluada por dos entes de control ambiental: la
Dirección Nacional de Protección Ambiental suscrita al Ministerio de Minas y
98
Petróleos y la Dirección Metropolitana de Ambiente del Distrito Metropolitano
de Quito.
En las caracterizaciones de las descargas líquidas de la estación de servicios
se evalúan varios parámetros, indicados en la normativa vigente; en el
Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para las Operaciones
Hidrocarburíferas en el Ecuador, Anexo 2, Tabla 4.1, Tabla 4.2 y Tabla 10 se
encuentran enumerados todos los parámetros que se deben analizar así como
su límite máximo permisible, entre los que se tienen los siguientes: potencial
hidrógeno, conductividad eléctrica, hidrocarburos totales, demanda química de
oxígeno, sólidos totales, bario, cromo, plomo, vanadio, nitrógeno global,
fenoles, temperatura, hidrocarburos aromáticos policíclicos, cloruros, sulfatos,
fluoruros, cadmio, mercurio, níquel, selenio, cianuros libres, sulfuros de
hidrógeno y demanda bioquímica de oxígeno.
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL tiene la obligación de presentar
a la Dirección Nacional de Protección Ambiental DINAPA monitoreos
semestrales de sus descargas líquidas.
Por su parte, la Dirección Metropolitana de Ambiente del Distrito Metropolitano
de Quito con su Ordenanza No. 213 y sus respectivas Normas Técnicas, exige
monitoreos trimestrales de las aguas residuales, y los parámetros a medir
están regularizados de acuerdo a la Clasificación Industrial Internacional
Uniforme (CIIU), de acuerdo a esta clasificación la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL tiene el CIIU No. 6270 y debe monitorear los siguientes
parámetros: temperatura, potencial hidrógeno y oxígeno disuelto medidos In
Situ; aceites y grasas, caudal, carga contaminante, Demanda Bioquímica de
Oxígeno, Demanda Química de Oxígeno, Tensoactivos, Sólidos Suspendidos,
Sólidos Sedimentables y Fenoles.
99
5.5.4 Muestreo y Toma de Muestras
La toma de muestras del agua residual se enmarca dentro de las normas y
métodos con un alto control de calidad, con la finalidad de asegurar la
confiabilidad de los resultados para ofrecer resultados exactos y precisos.
Las muestras de las descargas líquidas deben siempre ser recolectadas en
recipientes de dos litros, color ámbar, debidamente etiquetadas (código o
nombre de la muestra, fecha, hora, fuente del agua residual, nombre del
laboratorio a dirigirse). Se recomienda los recipientes de polietileno o vidrio, las
tapas deben proporcionar un cierre hermético para posteriormente mantenerlas
en cajas herméticas que ayuden a preservar la muestra a una temperatura de
4° C.
En la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, el método de muestreo más
conveniente es el MUESTREO SIMPLE o INSTANTÁNEO, ya que es
apropiado para la determinación de grasas y aceites. Además es ventajoso ya
que permite mirar las condiciones en las cuales se está monitoreando. Este
monitoreo se lo realiza manualmente.
La muestra simple o instantánea consiste en tomar una sola muestra, por lo
que únicamente nos da las características del agua residual en el momento en
que la muestra es tomada. Se usa generalmente cuando:
• El caudal de agua residual y su composición es relativamente constante
• El flujo de agua residual es intermitente
• Cuando las muestras compuestas pueden ocultar condiciones extremas de
las aguas residuales (pH y temperatura)
El volumen mínimo de una muestra simple debe estar entre 1 y 2 litros.
Al monitorear la descarga líquida en la trampa de grasas y aceites se debe
retirar el sobrenadante existente, se debe tomar la muestra sumergiendo el
recipiente un 30% con respecto a la profundidad total de la trampa de grasas.
Cabe recalcar que la botella en la cual se va a tomar la muestra debe estar
100
esterilizada y sellada hasta el momento del monitoreo, con el fin de evitar
cualquier contaminación externa de la muestra.
5.5.5 Caudal a Tratar
El caudal que llega a la trampa de grasas y aceites ubicada en el noreste de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL varía de acuerdo a la época del
año. En la época de invierno, donde la pluviometría es mayor, el caudal a tratar
en la trampa de grasas será mayor.
Se cuenta con datos de caudal del primer y segundo monitoreo del periodo
noviembre 2007 – noviembre 2008.
CUADRO V – 3 Valores de caudales determinados para la trampa de
grasas y aceites
PERIODO CAUDAL (l/s)
Noviembre 2007 – Enero 2008 0.1000
Febrero 2008 – Abril 2008 0.0543
Mayo 2008 – Julio 2008 No registra – punto de descarga inactivo
Agosto 2008 – Octubre 2008 No registra – punto de descarga inactivo
Noviembre 2008 – Enero 2009 No registra – punto de descarga inactivo
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
5.5.6 Funcionamiento de la Trampa de Grasas y Acei tes
Las canaletas existentes alrededor de todas las islas de despacho, que
recolectan el agua aceitosa y con combustible y esporádicamente el agua
lluvia, conducen a estas descargas a la trampa de grasas ubicada al sureste de
la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
Las rejillas del área de almacenamiento de combustible, que recolectan agua
lluvia y cualquier derrame eventual que podría ocurrir, desembocan en la
101
trampa de grasas de la lavadora – lubricadora, que actualmente se encuentra
fuera de servicio.
La trampa de grasas de la Estación de Servicios fue construida hace
aproximadamente 30 años, consta de tres compartimientos en los que se
separa, por gravedad, el agua aceitosa y con combustible, del resto de agua
que, después de dicho tratamiento, es descargada directamente en el
alcantarillado. Teóricamente, la entrada del agua residual se hace por debajo
de la superficie del agua y la salida está ubicada al mismo nivel de la entrada.
En la salida de cada compartimiento se coloca un filtro hidrofóbico y oleofílico.
El tratamiento no se cumple por dos motivos:
• Cuando las aguas lluvias sobrepasan la capacidad volumétrica de la trampa
de grasas el tratamiento se convierte en nulo; lo cual es muy frecuente en la
época de invierno; en estas condiciones incluso existe REFLUJO desde el
sistema público de alcantarillado en algunas ocasiones.
• Lo mismo pasa en la época seca del año, cuando la trampa de grasas está
inactiva por falta de flujo de agua, lo cual produce estancamiento del agua
residual que queda en los compartimientos lo cual produce que parámetros
como el DBO y DQO se incrementen debido al incremento de la actividad
bacteriana.
Según el procedimiento POA-446-06 llamado: Procedimiento Operativo de
Manejo de la Trampa de Grasas, el mantenimiento de la trampa de grasas
debe realizarse trimestralmente; además el Plan de Manejo Ambiental de la
Estación de Servicios menciona que la limpieza de dicha trampa debe
realizarse quincenalmente, lo cual esporádicamente no se cumple con la
frecuencia indicada, lo cual produce estancamiento de las aguas e incremento
de parámetros como DBO y DQO2. Para la limpieza se recolecta las grasas y
aceites suspendidos en la superficie del agua, las cuales, conjuntamente con
2 DBO: Demanda Bioquímica de Oxígeno DQO: Demanda Química de Oxígeno
102
los lodos sedimentados serán retirados por el Vacuum perteneciente a
PETROCOMERCIAL y llevados al Terminal de Productos Limpios El Beaterio
para su posterior tratamiento y disposición final.
5.6 Descripción del área del Proyecto
5.6.1 Determinación del área de influencia
Se define a la determinación del área de influencia del proyecto como la
descripción de la zona en el cual tienen lugar tanto los impactos directos
producidos por la implantación de tareas necesarias para el almacenamiento y
expendio de combustibles en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
como los impactos indirectos producidos por las actividades económicas que
se ven modificadas por la materialización de esta actividad, con la finalidad de
determinar la sensibilidad que produce el desequilibrio en las actividad
productiva con el entorno que lo rodea.
En esta caracterización se analizará el área de influencia en el estado actual en
función de los diferentes componentes ambientales: abiótico, biótico y
antrópico.
De acuerdo a la evaluación ambiental ejecutada para la Dirección Nacional de
Protección Ambiental DINAPA, la zona de influencia directa de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL comprende un radio de 200 metros alrededor
de la estación de servicios.
5.6.1.1 Área de Influencia Abiótica
En el área de Influencia Abiótica se incluye los predios de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL y, las destinadas a las facilidades requeridas
para su funcionamiento, es decir las vías de acceso externo.
ÁREA DE INFLUENCIA DIRECTA
103
El área de influencia abiótica directa, esta delimitada por el área de las micro
cuencas en donde se asienta la estación de servicios, que corresponde a dos
condiciones una natural y otra urbana, la primera en su parte alta y la segunda
en su parte baja, estas microcuencas (quebradas: Vásconez, El Tejado, La
Comunidad y Pambachupa) forman parte de la subcuenca de la quebrada El
Batán.
ÁREA DE INFLUENCIA INDIRECTA
El área de influencia abiótica indirecta (regional) alcanzará desde y hasta
donde los procesos de transporte de los cuerpos de agua naturales
(quebradas) y artificiales (colectores) puedan conducir la contaminación y las
interrelaciones entre los seres vivos puedan ser afectadas; el área así
considerada es la cuenca del Río Machángara
5.6.1.2 Área de Influencia Biótica
Para la definición del área de influencia directa del proyecto se tomó en cuenta
factores biológicos, principalmente el área de vida de especies de avifauna
como colibríes, tórtolas, palomas y gorriones que habitan en el sitio y se
trasladan hasta las zonas verdes adyacentes ya sea a la vegetación de los
parterres y parques; por lo tanto, se considera como área de influencia una
zona que abarca como puntos extremos: por el norte hasta la Av. Mariana de
Jesús y las intersecciones de la Av. República con la Av. Río Amazonas y la de
la Av. Eloy Alfaro con la Av. de los Shyris, incluyendo el parque de La Carolina;
por el sur hasta la Av. Orellana; por el oeste hasta la Av. 10 de Agosto y por el
sur hasta las Avenidas Diego de Almagro y de los Shyris.
5.6.1.3 Área de Influencia Antrópica
Las actividades antrópicas de los habitantes del Distrito Metropolitano de Quito
en el área urbana, el área de protección ecológica, el cinturón verde que rodea
a la ciudad, las parroquias: tres urbanas y 24 suburbanas y rurales, además de
las comunas circundantes a la ciudad.
104
ÁREA DE INFLUENCIA DIRECTA
El área de influencia directa, se determina en base al radio de influencia que
cubrirá una eventual contingencia ambiental que ponga en riesgo a las
actividades socio - económicas cercanas de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, la cual se puede considerar de aproximadamente dos
cuadras a la redonda partiendo desde la estación de servicios; dentro de esta
área se encontraría también cubierta la zona de congestión vehicular en las
vías externas de acceso a la gasolinera que eventualmente se provocan debido
a las horas pico y de mayor fluctuación de clientes.
ÁREA DE INFLUENCIA INDIRECTA
La interrelación existente entre la población de Quito y la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, por el servicio que presta a la comunidad, determina que
se considere como área de influencia ambiental indirecta desde el punto de
vista antrópico el área que corresponde a la zona urbana del Distrito
Metropolitano de Quito, la cual se divide en las siguientes zonas: Zona
Metropolitana lñaquito o Anansaya (norte), Zona Metropolitana Yavirac (centro),
Zona Metropolitana Irimsaya (sur) y Zona Metropolitana Turubamba (sur).
Debido a que diariamente acuden 9000 automóviles de todas partes del Distrito
Metropolitano de Quito, incluso de zonas suburbanas.
5.6.1.4 Área Sensible
Desde el punto de vista biótico, en el área de estudio no se han determinado
áreas de alta sensibilidad para que puedan ser consideradas como áreas de
conservación, preservación o manejo controlado. Las únicas áreas que podrían
ser afectadas serían los espacios verdes como el Parque de La Carolina, que
se encuentra cerca de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
Dentro del área de influencia de la estación de servicios, se consideran como
áreas sensibles al entorno socioeconómico, caracterizado por vías principales
con alto tráfico vehicular y frecuentes congestiones, además existen edificios
105
públicos, comercios importantes, centros educativos y viviendas, en donde
existe una alta aglomeración de personas.
5.6.2 Diagnóstico Ambiental Actual
5.6.2.1 Componente Físico
GEOLOGÍA
A continuación se van a describir los aspectos geológicos, geomorfológicos y
geotécnicos de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, la información
detallada está basada en la “Actualización del Diagnóstico y Plan de Manejo
Ambiental de la Gasolinera de Petrocomercial de la ciudad de Quito” elaborada
por PLANISOC CIA. LDTA.
El Ecuador se encuentra en el borde continental activo de la placa
suramericana donde se desarrolla un complejo sistema de subducción donde la
placa Nazca y la Cordillera submarina del Carnegie subducen bajo el
continente. Esta colisión es responsable de los fenómenos geodinámicos
presentes en el Ecuador continental. A su vez, estos fenómenos han generado
zonas morfológicas y estructurales bien definidas: Costa, Sierra y Oriente,
mismas que representan el ante arco, el arco volcánico y el tras arco,
respectivamente.
La cuenca hidrográfica de la Quebrada de El Batán, donde se encuentra la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, se ubica en el arco volcánico, el
cual al norte del paralelo 2º 30’ Sur forma dos cadenas montañosas que
bordean un valle estrecho y alargado donde se han formado cuencas
intramontañosas.
La cuenca hidrográfica de la quebrada El Batán drena una parte del arco
volcánico activo de la Cordillera Occidental de Los Andes; se lo considera
activo a causa de que el volcanismo ha sido persistente desde el límite
Plioceno - Pleistoceno, hasta la actualidad. Estos volcánicos yacen
106
discordantemente sobre un basamento, en parte alóctono, conformado por tres
conjuntos geotectónicos (Egüez et al., 1988):
• Corteza oceánica acrecionada al continente (Formación Piñón),
caracterizada por Pillow Lavas (Basaltos toleíticos) y sedimentos pelágicos
(Formación Yunguilla). Este conjunto tiene una edad cretácica.
• Arco volcánico insular (Formación Macuchi); son lavas (andesitas
basálticas) y volcano-sedimentos asociados: brechas, grauwacas y lutitas,
de color verde predominante. Localmente, este conjunto está acompañado
de cuerpos calcáreos (arrecifes que coronaban las islas). Este arco insular,
que yacía sobre la corteza oceánica Piñón, fue acrecionado en el Eoceno
inferior (Feininger, 1980)
• Arco volcánico continental inactivo (Formación Huigra-Tandapi) de edad
oligocénica, conformado por lavas andesíticas y depósitos piroclásticos
dacíticos, todos de naturaleza calco-alcalina; volcano-sedimentos están
asociados. Este arco volcánico cesó su actividad en el Mioceno temprano.
En general, este conjunto yace discordantemente sobre el Arco volcánico
insular.
Los tres conjuntos geotectónicos enunciados yacen bajo un arco volcánico
activo que en el segmento drenado por la cuenca de la quebrada El Batán,
sobre la que se encuentra la gasolinera, es evidenciado por el complejo
volcánico del Pichincha y en particular por el volcán activo Guagua Pichincha.
La ciudad de Quito está asentada sobre un valle alargado en sentido paralelo al
rumbo general de la cordillera, esto es con una orientación promedia norte -
sur, este valle constituye un escalón morfológico elevado cerca de 500 metros
sobre el valle de Tumbaco, en el fondo de la depresión interandina. Este
escalón originalmente fue interpretado corno el resultado de una tectónica
distensiva que formó el graben interandino (Sauer, 1965; DGGM, 1978; DGGM,
1980).
Investigaciones tectónicas y sísmicas llevadas a cabo en los últimos años han
puesto en evidencia que el valle de Quito esta limitado en su parte oriental por
un sistema de fallas activas de carácter inverso y un plano de falla inclinado
107
hacia el oeste, conocido como “La de Quito” o “La falla llumbisi” (Soulas et al.,
1991). Estudios microsísmicos demuestran que los mecanismos focales de
esta falla definen un movimiento predominantemente inverso en un plano
inclinado hacia el oeste y de rumbo NNE — SSO (Bonilla et al., 1992).
La falla de Quito se estaría moviendo a una velocidad de 0.5 a 1 mm por año
con lo cual esta estructura tendría un potencial de generar sismos de 6.9 a 7.1
Ms (Soulas et al., 1991); estos eventos sísmicos darían intensidades superiores
a los VII grados (muy fuerte) en zona Norte de Quito (Escuela Politécnica
Nacional et al., 1995).
Se puede considerar que la zona en la que está ubicada la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL tiene relieve plano, sin embargo, posee un
pequeño declive de aproximadamente de 30º en dirección este – oeste. Se
caracteriza por depósitos pluviolacustres de limo, arcilla y arena, provenientes
de los periodos cuaternarios y arrastrados por las quebradas y escorrentías;
posee también, gran cantidad de cantos rodado provenientes de la erosión
desde el Guagua Pichincha.
SUELOS
Es necesario establecer que en la zona de implantación de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL todo el suelo se encuentra bajo hormigón y de
asfalto en el área de influencia.
De acuerdo al Mapa de Suelos del PRONAREG, en las zonas donde se
circunscribe la ciudad de Quito, se desarrollan un conjunto de cuencas y
subcuencas que atraviesan la ciudad; se presentan los siguientes conjuntos de
suelos:
• Conjunto de suelos C: Suelos poco profundos, erosionados, sobre una
capa dura sementada denominada cangahua a menos de 1 m de
profundidad; su localización es al noreste de la ciudad, hacia los valles de
Cumbayá y Nayón.
108
• Conjunto de suelos J: Suelos arenosos derivados de materiales
piroclásticos poco meteorizados, sin evidencia de limo, con baja tensión de
humedad; su localización es en la parte norte de la dudad, hacia el sector
de Calderón.
• Conjunto de suelos H: Suelos negros, profundos, limosos o limo-
arenosos, derivados de materiales piroclásticos, con menos del 30% de
arcilla en el primer metro; su localización es al occidente de la ciudad en lo
que corresponde a las laderas del Pichincha, y también en la parte sur de
la ciudad.
Los suelos de la subcuenca de la quebrada El Batán en su parte alta, es decir
correspondiente al área natural de las subcuencas de las quebradas:
Vásconez, El Tejado, La Comunidad y Pambachupa, se desarrollan sobre
suelos del tipo H9, que son suelos negros, limosos, con presencia de arena
muy fina y a veces con incremento de arcilla en profundidad.
En la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL las capas de materiales
superpuestos representan la estratigrafía desde el nivel natural hasta el nivel
freático, en la que se repiten los mismos materiales como limo, arcilla y arena;
en especial la ARCILLA que se caracteriza por su alta permeabilidad (102
darcys). Además de arena que contiene el mayor volumen de agua subterránea
es altamente porosa (más del 50%).
CLIMA
Información Meteorológica
Para el análisis climático se recopiló información publicada en los Anuarios
Meteorológicos del Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología INAMHI, de
la estación meteorológica Iñaquito (M024), ubicada en la ciudad de Quito en las
calles Iñaquito N36-14 y Corea. Se analizó un periodo de 10 años. Se
considera dicha Estación ya que es la más cercana a la Estación de Servicios.
CUADRO V – 4 Información básica de la Estación mete orológica
Iñaquito (M024)
109
CÓDIGO NOMBRE LATITUD LONGITUD ALTITUD
(msnm)
TIPO
M024 Quito –
INAMHI –
Iñaquito
0°10´0´´S 78°29´0´´W 2812 Climatológica
Especial
FUENTE: INAMHI ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Para el parámetro Viento Dominante se utilizaron los registros históricos
climatológicos de la Estación Quito – Aeropuerto Mariscal Sucre, la cual es
operada por la Dirección de Aviación Civil ubicada en la ciudad de Quito en el
sector del Aeropuerto Mariscal Sucre, Av. Río Amazonas y Av. De La Prensa,
debido a que no se obtuvieron dichos datos en el INAMHI. Se procesó un
periodo comprendido entre el año 1958 a 2001.
CUADRO V – 5 Información básica de la Estación Quit o – Aeropuerto
Mariscal Sucre
NOMBRE LATITUD LONGITUD ALTITUD
(msnm)
Quito – Aeropuerto Mariscal
Sucre
00°08´6´´S 78°29´0´´W 2811
FUENTE: Dirección de Aviación Civil (DAC) ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Precipitación
Para realizar el análisis de la precipitación se tomaron los registros
pluviométricos pertenecientes a la Estación Iñaquito (Código M024) del
INAMHI, en un periodo de 10 años comprendido entre el año 1997 al 2007. A
continuación se presentan los datos y el respectivo histograma de precipitación:
CUADRO V – 6 Registro Histórico de Pluviosidad (mm) , Estación
Iñaquito
110
REGISTRO HISTÓRICO DE PRECIPITACIÓN MENSUAL (mm)
ESTACIÓN: QUITO - IÑAQUITO (M024)
AÑO Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Sumatoria Promedio
Máx.
Ab.
Mín.
Abs.
1997 140,9 13,2 167,7 83,2 65,9 58,8 0,0 0,0 108,6 152,7 219,2 120,3 1130,5 94,2 219,2 0,0
1998 58,1 86,5 127,5 143,9 193,9 14,5 32,2 18,8 58,8 103,6 138,6 32,6 1009,0 84,1 193,9 14,5
1999 81,6 237,2 185,3 234,1 70,1 126,6 25,1 24,8 136,3 87,1 101,0 221,2 1530,4 127,5 237,2 24,8
2000 177,3 165,8 149,5 187,6 123,8 66,4 22,1 9,7 67,3 43,8 16,7 76,1 1106,1 92,2 187,6 9,7
2001 84,1 63,9 186,4 63,1 88,8 8,5 35,0 0,0 94,6 9,3 113,6 118,1 865,4 72,1 186,4 0,0
2002 36,6 59,1 123,1 256,6 133,1 37,3 8,2 9,8 19,2 144,6 95,0 152,9 1075,5 89,6 256,6 8,2
2003 25,4 79,1 100,9 244,6 28,7 54,1 15,7 0,4 67,8 117,7 159,4 103,2 997,0 83,1 244,6 0,4
2004 56,0 34,4 75,2 156,3 113,8 11,0 6,7 0,6 97,6 98,8 125,5 94,8 870,7 72,6 156,3 0,6
2005 37,9 150,3 134,3 84,2 37,7 31,8 53,4 26,8 35,6 116,0 58,4 115,1 881,5 73,5 150,3 26,8
2006 47,0 104,4 202,1 206,7 114,6 50,2 3,1 3,5 34,1 109,4 182,4 181,7 1239,2 103,3 206,7 3,1
2007 66,2 67,5 176,9 187,8 91,3 22,4 10,4 27,7 3,0 151,3 190,7 84,6 1079,8 90,0 190,7 3,0
Promedio 73,7 96,5 148,1 168,0 96,5 43,8 19,3 11,1 65,7 103,1 127,3 118,2 1071,4 89,3 202,7 8,3
Máxima 177,3 237,2 202,1 256,6 193,9 126,6 53,4 27,7 136,3 152,7 219,2 221,2 1530,4 127,5 256,6 26,8
Mínima 25,4 13,2 75,2 63,1 28,7 8,5 0,0 0,0 3,0 9,3 16,7 32,6 865,4 72,1 150,3 0,0
FUENTE: INAMHI. ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
GRÁFICO V – 1 Histograma de Precipitación Media Mensual, Estación
FUENTE: INAMHI ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se determinó que el nivel de lluvia alcanza un medio multianual de 1071.4 mm,
considerando el área donde se encuentra ubicada la
PETROCOMERCIAL como zona de mediana pluviosidad.
Estadísticamente se determinó para la Estación Iñaquito del INAMHI los
siguientes valores característicos de la lluvia a nivel mensual y anual del
periodo 1997 – 2007:
CUADRO V – 7
LLUVIA MENSUAL
(mm)
LLUVIA ANUAL (mm)
FUENTE: INAMHI ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
Ene Feb Mar
HISTOGRAMA DE PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL
111
Histograma de Precipitación Media Mensual, Estación
Iñaquito
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se determinó que el nivel de lluvia alcanza un medio multianual de 1071.4 mm,
considerando el área donde se encuentra ubicada la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL como zona de mediana pluviosidad.
Estadísticamente se determinó para la Estación Iñaquito del INAMHI los
siguientes valores característicos de la lluvia a nivel mensual y anual del
Niveles de Lluvia (mm), Estación Iñaquito
Máxima Media Mínima
LLUVIA MENSUAL 202.7 89.3 8.3
LLUVIA ANUAL (mm) 1530.4 1071.4 865.4
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic
HISTOGRAMA DE PRECIPITACIÓN MEDIA MENSUAL (mm)
Estación: IÑAQUITO M024
Precipitación media mensual
Histograma de Precipitación Media Mensual, Estación
Se determinó que el nivel de lluvia alcanza un medio multianual de 1071.4 mm,
Estación de Servicios
Estadísticamente se determinó para la Estación Iñaquito del INAMHI los
siguientes valores característicos de la lluvia a nivel mensual y anual del
eles de Lluvia (mm), Estación Iñaquito
Mínima
865.4
112
Como se observa en el histograma de precipitación, la pluviosidad tiene
carácter BIMODAL; esto quiere decir que se observan dos máximos: uno en el
mes de abril y otro en el mes de noviembre, y dos mínimos: un primero en el
mes de diciembre y otro en el mes de agosto.
Temperatura
Se tomaron datos de temperatura de la Estación Iñaquito del INAMHI, en el
periodo del año 1997 a 2007.
La temperatura media anual es de 15.2° C, sin mayor es fluctuaciones durante
el año, la diferencia es 1° C entre agosto, el mes que reporta mayor
temperatura y noviembre que tiene la menor temperatura.
CUADRO V – 8 Registro Histórico de Temperatura Medi a Mensual (°C),
Estación Iñaquito
113
REGISTRO HISTÓRICO DE TEMPERATURA MEDIA MENSUAL (°C )
ESTACIÓN: QUITO - IÑAQUITO (M024)
AÑO Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Sumatoria Promedio
1997 14,0 15,0 14,8 14,8 15,5 14,8 16,1 16,3 15,7 15,5 14,5 15,8 182,8 15,2
1998 16,7 16,4 16,0 15,9 15,7 15,4 14,9 15,2 15,2 14,9 14,6 14,7 185,6 15,5
1999 14,1 13,4 14,1 14,4 14,2 13,9 14,8 15,1 14,0 14,2 14,6 13,8 170,6 14,2
2000 13,6 13,4 13,9 14,1 14,1 14,6 14,6 15,3 14,2 15,5 14,6 14,4 172,3 14,4
2001 13,8 14,9 14,2 15,2 15,1 15,4 15,2 16,3 14,8 16,2 15,1 15,3 181,5 15,1
2002 15,1 14,9 15,0 14,3 15,5 15,2 15,9 16,0 16,0 15,3 14,9 15,2 183,3 15,3
2003 15,9 16,0 15,0 15,1 15,7 14,9 15,6 15,9 15,8 15,4 15,0 14,8 185,1 15,4
2004 15,1 15,0 15,9 15,0 15,5 15,9 15,1 16,2 15,5 14,9 15,0 14,8 183,9 15,3
2005 15,2 15,5 15,0 15,8 15,7 16,0 16,2 16,1 16,4 14,6 14,7 13,9 185,1 15,4
2006 15,6 16,1 15,2 15,4 16,2 15,9 16,8 16,8 16,2 16,1 15,6 15,7 191,6 16,0
2007 16,6 15,9 15,7 15,8 16,1 15,6 16,0 15,6 16,0 15,3 15,6 14,8 189,0 15,8
Promedio 15,1 15,1 15,0 15,1 15,4 15,2 15,6 15,9 15,4 15,3 14,9 14,8 182,8 15,2
Máxima 16,7 16,4 16,0 15,9 16,2 16,0 16,8 16,8 16,4 16,2 15,6 15,8 191,6 16,0
Mínima 13,6 13,4 13,9 14,1 14,1 13,9 14,6 15,1 14,0 14,2 14,5 13,8 170,6 14,2
FUENTE: INAMHI ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Con la finalidad de determinar los valores extremos de la temperatura del aire,
se recopiló y procesó los datos de temperaturas máxima y m
Las temperaturas máximas absolutas alcanzan valores de hasta 25.9° C, y las
mínimas absolutas llegan a valores de 6.8° C. A con tinuación se presentan los
datos depurados y homogeneizados:
CUADRO V – 9 Datos de Temperatura Homogeneizados (°
AÑO Ene Feb Mar
Máxima 24,4 24,3 24,2
Media 15,1 15,1 15,0
Mínima 7,0 7,0 8,2
FUENTE: INAMHI ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
A continuación se presenta el Gráfico No. 3 que describe la distribución
mensual de la temperatura media del aire en el transcurso del año y sus
valores máximos y mínimos ab
GRÁFICO V – 2 Temperatura Media Mensual (° C), Estación Iñaquito
FUENTE: INAMHI ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
5,0
15,0
25,0
35,0
En
e
Fe
b
TEM
PER
ATU
RA
(°C
)
TEMPERATURA DEL AIRE MENSUAL (
114
Con la finalidad de determinar los valores extremos de la temperatura del aire,
se recopiló y procesó los datos de temperaturas máxima y mínima absolutas.
Las temperaturas máximas absolutas alcanzan valores de hasta 25.9° C, y las
mínimas absolutas llegan a valores de 6.8° C. A con tinuación se presentan los
datos depurados y homogeneizados:
Datos de Temperatura Homogeneizados (°
Iñaquito
Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct
24,2 23,8 24,4 23,7 24,1 25,4 25,9 25,6
15,0 15,1 15,4 15,2 15,6 15,9 15,4 15,3
8,2 8,1 7,7 6,9 7,0 6,5 6,9 6,9
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
A continuación se presenta el Gráfico No. 3 que describe la distribución
mensual de la temperatura media del aire en el transcurso del año y sus
valores máximos y mínimos absolutos:
Temperatura Media Mensual (° C), Estación Iñaquito
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Fe
b
Ma
r
Ab
r
Ma
y
Jun
Jul
Ag
o
Se
p
Oct
No
v
Dic
TEMPERATURA DEL AIRE MENSUAL (°C)Estación: IÑAQUITO, M024
Máxima
Media
Mínima
Con la finalidad de determinar los valores extremos de la temperatura del aire,
ínima absolutas.
Las temperaturas máximas absolutas alcanzan valores de hasta 25.9° C, y las
mínimas absolutas llegan a valores de 6.8° C. A con tinuación se presentan los
Datos de Temperatura Homogeneizados (° C), Estación
Oct Nov Dic ANUAL
25,6 24,0 23,9 20,2
15,3 14,9 14,8 15,2
6,9 7,1 6,8 5,0
A continuación se presenta el Gráfico No. 3 que describe la distribución
mensual de la temperatura media del aire en el transcurso del año y sus
Temperatura Media Mensual (° C), Estación Iñaquito
Máxima
Media
Mínima
115
Viento
Para realizar el análisis del viento se tomaron los registros meteorológicos
pertenecientes a la Estación Quito – Aeropuerto Mariscal Sucre operada por la
Dirección de Aviación Civil DAC, para el periodo comprendido entre el año
1958 al 2001. Después de procesar la información se obtuvieron los siguientes
datos:
CUADRO V – 10 Registro Histórico de Viento Dominant e (m/s), Estación
Quito – Aeropuerto Mariscal Sucre
REGISTRO HISTÓRICO DE VIENTO DOMINANTE (m/s)
ESTACIÓN: QUITO - AEROPUERTO MARISCAL SUCRE (DAC)
Parámetro Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic ANUAL
Dirección
Predominante N N N N N N S S N N N N N
Media 2,9 3 2,8 2,6 2,6 2,9 3,2 3,5 3,1 2,9 3 3,2 3
Máxima 14,4 14,4 12,9 13,4 12,9 15,4 17 15,4 15,4 13,9 13,4 14,9 17
FUENTE: DAC ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
En el Gráfico V – 3 puede apreciarse la variación de la velocidad media
mensual del viento y la velocidad máxima mensual alcanzada.
GRÁFICO V – 3 Velocidad del Viento Dominante (m/s), Estación
Aeropuerto
FUENTE: DAC ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se determinó que para la Estación Quito
velocidad media del viento alcanza un valor de 3.0 m/s, con variaciones
moderadas durante el año. El valor máximo alcanzado es de 17.0 m/s con
dirección Norte como predominante.
Calidad del Aire
La calidad del aire del área circundante a la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL es afectada por varios factores: la alta circulación
vehicular en la zona afecta la calidad del aire por las emisiones gaseosas y el
ruido producido, la descarga de combustible por parte de los auto tanques y el
despacho de gasolina en cada una de
que se emanan vapores volátiles de hidrocarburos que resultan peligrosos para
la salud humana y del ambiente.
Para referirse específicamente a la calidad de aire en el perímetro demarcado
por la Estación de Servicios
importancia tomar en cuenta el flujo vehicular dentro y en los alrededores de la
estación de servicios, las horas pico de abastecimiento de combustible factores
0
5
10
15
20
En
e
Fe
b
VEL
OC
IDA
D (
m/s
)
Velocidad del Viento Dominante (m/s)Estación: Quito
116
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se determinó que para la Estación Quito – Aeropuerto Mariscal Sucre la
ia del viento alcanza un valor de 3.0 m/s, con variaciones
moderadas durante el año. El valor máximo alcanzado es de 17.0 m/s con
dirección Norte como predominante.
La calidad del aire del área circundante a la Estación de Servicios
OMERCIAL es afectada por varios factores: la alta circulación
vehicular en la zona afecta la calidad del aire por las emisiones gaseosas y el
ruido producido, la descarga de combustible por parte de los auto tanques y el
despacho de gasolina en cada una de las islas de abastecimiento afectan ya
que se emanan vapores volátiles de hidrocarburos que resultan peligrosos para
la salud humana y del ambiente.
Para referirse específicamente a la calidad de aire en el perímetro demarcado
por la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL es de fundamental
importancia tomar en cuenta el flujo vehicular dentro y en los alrededores de la
estación de servicios, las horas pico de abastecimiento de combustible factores
Ma
r
Ab
r
Ma
y
Jun
Jul
Ag
o
Se
p
Oct
No
v
Dic
Velocidad del Viento Dominante (m/s)Estación: Quito - Aeropuerto (DAC)
Media
Máxima
Aeropuerto Mariscal Sucre la
ia del viento alcanza un valor de 3.0 m/s, con variaciones
moderadas durante el año. El valor máximo alcanzado es de 17.0 m/s con
La calidad del aire del área circundante a la Estación de Servicios
OMERCIAL es afectada por varios factores: la alta circulación
vehicular en la zona afecta la calidad del aire por las emisiones gaseosas y el
ruido producido, la descarga de combustible por parte de los auto tanques y el
las islas de abastecimiento afectan ya
que se emanan vapores volátiles de hidrocarburos que resultan peligrosos para
Para referirse específicamente a la calidad de aire en el perímetro demarcado
PETROCOMERCIAL es de fundamental
importancia tomar en cuenta el flujo vehicular dentro y en los alrededores de la
estación de servicios, las horas pico de abastecimiento de combustible factores
Media
Máxima
117
que de una u otra forma elevan los niveles de emisión de gases contaminantes
y ruido y por lo tanto la calidad del aire disminuye.
El tráfico vehicular circundante en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL se puede considerar alto, se estima que se reciben
aproximadamente en las instalaciones a 9000 autos por día, lo que provoca
una elevada emisión de gases producto de la combustión de los automotores.
Además, en las horas pico la producción de ruido de fondo se eleva
alcanzando datos mayores de 75 dB.
Un factor importante que afecta la calidad del aire en la Estación de Servicios
es la descarga y expendio de combustible donde se generan emisiones de
vapores volátiles de hidrocarburos las cuales no son cuantificadas exactamente
pero se asocia las pérdidas reportadas en los sistemas de contabilidad con la
evaporación del combustible que se acercan aproximadamente de 5 a 8
galones diarios dependiendo de las condiciones de presión (que varía para la
estación de servicios entre los 540 mm Hg) y temperatura (entre 15 a 20º C).
A continuación se presentan los monitoreos de calidad de aire del segundo y
tercer trimestre del año 2008 realizados en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL:
CUADRO V – 11 Resultados de Análisis de Mediciones de Calidad de
Aire de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL del Segundo
Monitoreo del año 2008
Determinación Valor
Punto de muestreo Entre 3 Islas de Abastecimiento
Temperatura (Cº) 16.3
Presión (mm Hg) 555.75
R.H. (%) 59.8
SO2 (µg/m3) 2433.8
NO2 (µg/m3) 249.9
CO (µg/m3) 1216.9
118
MP10 (µg/m3) 556.3
MP2.5 (µg/m3) 778.9
O3 (µg/m3) 208.6
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se puede observar que los parámetros que se encuentran fuera de norma son
el dióxido de azufre (SO2), óxidos de nitrógeno (NOx), material particulado
menor a 10 micrones (MP10), material particulado menor a 2.5 micrones (MP2.5)
oxidantes fotoquímicos expresados como ozono (O3) según los límites
máximos permisibles establecidos en el Anexo 4, Libro VI del TULAS.
CUADRO V – 12 Resultados de Análisis de Mediciones de Calidad de
Aire en la Isla de Carga en la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
correspondiente al Tercer Monitoreo del año 2008
Determinación Valor
Punto de muestreo Isla de carga
Temperatura (Cº) 17.0
CO2 (ppm) 0.0
COV‘s (ppm) <0.01
SO2 (µg/m3) <262
NO2 (µg/m3) <188
CO (µg/m3) 2404.5
MP10 (µg/m3) 24.9
MP2.5 (µg/m3) 7.0
O3 (µg/m3) 19.63
NO (ppm) <0.1
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se puede observar que el único parámetro que se encuentra fuera de norma en
la isla de carga son los óxidos de nitrógeno (NO x) según los límites máximos
permisibles establecidos en el Anexo 4, Libro VI del TULAS.
119
CUADRO V – 13 Resultados de Análisis de Mediciones de Calidad de
Aire en la Isla de Despacho No. 3 en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL del Tercer Monitoreo del año 2008
Determinación Valor
Punto de muestreo Isla de despacho No. 3
Temperatura (Cº) 17.0
CO2 (ppm) 0.0
COV‘s (ppm) <0.01
SO2 (µg/m3) 350
NO2 (µg/m3) <188
CO (µg/m3) 5152.5
MP10 (µg/m3) 22.9
MP2.5 (µg/m3) 7.7
O3 (µg/m3) 19.63
NO (ppm) <0.1
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Se puede observar que el único parámetro que se encuentra fuera de norma en
la isla de despacho No. 3 son los óxidos de nitrógeno (NO x) según los límites
máximos permisibles establecidos en el Anexo 4, Libro VI del TULAS.
Ver ANEXO 11: Resultados de los monitoreos de calidad de aire de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
Producción de Gases Volátiles en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
Como se mencionó con anterioridad en el Capítulo II, típicamente la gasolina
contiene más de 150 productos químicos, incluyendo pequeñas cantidades de
benceno, tolueno, xileno, y algunas veces plomo. También contiene sustancias
oxigenantes que se utilizan en su formulación como MTBE, TAME, ETBE;
todos estas sustancias son conocidas como Compuestos Orgánicos Volátiles
(definidos usualmente como COV‘s)
120
Los COV‘s son todos aquellos hidrocarburos que se presentan en estado
gaseoso a la temperatura ambiente normal o que son muy volátiles a dicha
temperatura. Pueden contener otros elementos como oxígeno, flúor, cloro,
bromo, azufre o nitrógeno. Su número supera el millar, pero los más
abundantes en el aire son metano, tolueno, n-butano, i-pentano, etano,
benceno, n-pentano, propano y etileno. Otros COV‘s que están presentes en la
atmósfera en menor cantidad son hidrocarburos alifáticos, los aromáticos y los
hidrocarburos clorados, aldehidos, cetonas, éteres, ácidos y alcoholes. Tienen
un origen tanto natural llamados COV‘s biogénicos como los COV‘s
antropogénicos (debido a la evaporación de disolventes orgánicos, a la quema
de combustibles, al transporte, etc.). Participan activamente en numerosas
reacciones, en la troposfera y en la estratosfera, contribuyendo a la formación
del smog fotoquímico y al efecto invernadero. Además, son precursores del
ozono troposférico.
Las actividades de almacenamiento y expendio de gasolina en la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL generan dichos gases debido a la evaporación
y volatilización del combustible, dichos vapores son más pesados que el aire,
por lo tanto tienden a depositarse en lugares bajos y pueden producir
explosiones o incendios si se llegaran a acumular.
Los gases volátiles de los tanques de almacenamiento son descargados hacia
la atmósfera mediante tubos de venteo independientes, los cuales tienen 2
pulgadas de diámetro y desembocan a más de cuatro metros de altura y a 3
metros del edificio administrativo de la estación de servicios. Cabe recalcar que
la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL no posee ningún tipo de sistema
de recuperación (aspiración) de dichos gases.
Benceno.- su formulación química es (C6H6). El benceno presente en la
atmósfera se genera, entre otras cosas, de la evaporación de la gasolina. En
general, la gasolina común (extra) contiene entre 12 y 16 g/L de benceno y la
gasolina especial (súper) hasta 24 g/L.
121
El benceno reacciona en la atmósfera con radicales OH manteniendo unos
periodos de latencia que varían de uno a dos meses manteniendo una
característica de acumulación logarítmica en función del nivel de emisiones.
Estos períodos de vida varían enormemente en función de la latitud y la
estación climática.
Cabe mencionar que el benceno en aire es altamente volátil (Pv = 10 kPa a 20º
C), además su solvencia en el agua es de 1.79 g/L a 25º C, es liposoluble por
ello se bioacumula en los seres vivos.
Tolueno.- su formulación química es (C7H8). Procede fundamentalmente de la
evaporación de la gasolina. Reacciona en la atmósfera con radicales OH
manteniendo unos periodos de latencia que varían de uno a dos días. Este
período de vida varía en función de la latitud y la estación climática. Su periodo
de semivida aproximadamente es igual a 4 días en el verano y 10 a 20 días en
el invierno.
El tolueno es una amenaza para el agua. Por su volatilidad (Pv = 28 hPa a 20º
C) escapa parcialmente a la atmósfera, pero su solubilidad en agua de 0.53 g/L
a 20-25º C es suficiente para provocar problemas de contaminación en los
cuerpos de agua superficiales y subterráneos.
Xilenos.- Se produce a partir del petróleo. Naturalmente tiene tres formas
típicas denominadas orto, meta y para xileno. Está presente en los
combustibles de automoción y aviación por su facilidad en la evaporación y en
su combustión. Siendo la evaporación del combustible en los depósitos de
carburantes la segunda fuente de emisión en importancia relativa. Tras su
emisión a la atmósfera se comporta como un contaminante estable y poco
reactivo con una vida media que oscila de hasta tres meses en los periodos
invernales a un mes en verano. Es en este último periodo cuando es capaz de
reaccionar con más facilidad con otros contaminantes atmosféricos orgánicos o
inorgánicos o ser oxidado por intermedio del ozono.
122
A pesar de ser completamente insoluble en agua, es un factor que incide
negativamente en la calidad del aire circundante en la estación de servicios.
Etil – benceno.- líquido incoloro que huele a gasolina. Se evapora muy
rápidamente a temperatura ambiente, arde con facilidad. Las gasolinas
contienen en su composición hasta un 2% de Etil - benceno en peso y es el
componente habitual de los vapores de gasolina que se emiten a la atmósfera
desde los depósitos de los vehículos en carga.
Esta forma de emisión como evaporación desde los tanques de combustible le
conduce muy fácilmente a la atmósfera donde reacciona con gran facilidad con
otros contaminantes para entrar a formar parte del smog fotoquímico. Su vida
media en el aire no supera los tres días y puede ser incluso menor en los días
cálidos del verano donde reacciona con mucha velocidad con el ozono y los
óxidos de nitrógeno presentes en las atmósferas urbanas siendo aquí uno de
los principales precursores del ozono de baja cota. Desde este punto de vista
su peligrosidad en la atmósfera no la tiene en si mismo sino a través de sus
productos de reacción y formación de radicales libres.
La concentración habitual en las áreas urbanas oscila entre los 2.6 y los 8.0 g /
m3 siendo mucho más abundante en las proximidades de las estaciones de
servicio y su zona de influencia por dispersión y transporte sobre la atmósfera.
Es medianamente volátil en el aire (Pv = 0.9 KPa a 20º C), y tiene una
solubilidad en el agua de 0.15 g/L a 20º C.
Metil Terc – Butil Éter.- Esta considerado como un COV. Es un compuesto
volátil, inflamable y en forma líquida es incoloro, se disuelve fácilmente en agua
y puede formar mezclas explosivas con el aire. Pertenece a un grupo de
compuestos químicos comúnmente conocidos como “oxigenantes” debido a
que aumentan el oxígeno contenido en las gasolinas. Es un compuesto muy
volátil y muy soluble con el agua pudiendo contaminar de esta forma cuerpos y
fuentes de agua ya que tiene gran afinidad con ésta. Es capaz de transportarse
123
en suelos y agua rápidamente, contaminando de esta manera fuentes
subterráneas. Es resistente a la biodegradación (se considera lenta).
La solubilidad en el agua en mezclas con gasolina es 0.55 g/100 g y solubilidad
de 4.8 g/100 g de agua.
Los gases anteriormente indicados están presentes constantemente en el
ambiente de la estación de servicios ya que se evaporan en todo momento: en
el despacho de combustible al cliente, en el trasvase del combustible del auto
tanque a los tanques de almacenamiento y, continuamente, en los tanques de
almacenamiento que son aliviados mediante los tubos de venteo. La presencia
de dichos gases en el ambiente de la estación de servicios es un riesgo que
involucra a la seguridad y salud de toda el área de influencia ambiental. Por ello
están continuamente monitoreados.
Estos compuestos volátiles pueden presentarse en mínimas cantidades en el
agua residual, producto principalmente de la purga de los tanques de
almacenamiento de combustible, además del combustible derramado en las
actividades de trasvase y despacho de combustible.
Hidrología
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se ubica en la subcuenca de la
quebrada El Batán, la cual se ubica en la parte centro – norte de la ciudad de
Quito. El sector urbano de la cuenca está prácticamente desarrollado en su
totalidad, por lo cual se estima que de 70 a 80% del área total de la subcuenca
posee cubrimiento impermeable.
Dentro del área de influencia ambiental directa de la estación de servicios se
deben considerar dos aspectos hidrológicos importantes: la cuenca natural
formada por las quebradas Vásconez, El Tejado, La Comunidad y Pambachupa
y la cuenca urbana conformada por los drenajes de colectores que llevan los
mismos nombres de las quebradas. Los colectores de la parte norte de Quito
124
después de unirse descargan sus aguas en la quebrada El Batán afluente del
Río Machángara.
Para cada subcuenca natural, se han determinado los siguientes parámetros
físicos: área de drenaje, perímetro, longitud de cause principal y desnivel de la
cuenca; los cuales se encuentran detallados en la siguiente tabla:
CUADRO V – 14 Parámetros Fisiográficos de las Subcu encas
Hidrográficas Naturales
SUBCUENCAS ÁREA
Km 2
PERÍM.
Km
Hmáx
msnm
Hnin
msnm
DES
m
Hmedia
msnm
L.
CAUCE
Km
Pend.
%
Comunidad 1.03 3.5 3874 2975 899 3100 2.50 36.0
El Tejado 1.15 6.2 4010 2961 1049 3100 3.10 33.8
Vásconez 0.74 6.1 3905 2951 954 3300 2.60 36.7
Pambachupa 0.38 6.0 3650 2957 693 3300 1.90 36.5
FUENTE: Diagnóstico y Plan de Manejo Ambiental de la Gasolinera de Petrocomercial de Quito, Marzo 2000 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
En documentos como Diagnóstico y Plan de Manejo Ambiental de la
Gasolinera de Petrocomercial de Quito realizado en Marzo 2000 por
ESINGECO y Actualización del Diagnóstico y Plan de Manejo Ambiental de la
Gasolinera de Petrcomercial de la Ciudad de Quito, elaborada por PLANISOC
en el año 2002 se realizó la identificación, análisis y evaluación de las
condiciones hidrológicas e hidráulicas de las subcuencas anteriormente
indicadas, de lo cual se puede concluir que los caudales medios mensuales de
las subcuencas naturales representan aproximadamente el 20% del caudal de
los colectores, por tanto son las aguas servidas de la ciudad y las fuertes
lluvias las que llenan los colectores. Además, según los datos calculados de los
caudales de crecida de las subcuencas naturales para un periodo de 50 años,
la capacidad de los colectores es suficiente para transportar esos caudales a
excepción de los de la quebrada La Comunidad.
125
Sin embargo, en los últimos años, la ciudad de Quito ha tenido inviernos muy
lluviosos que no se acercan a los datos proyectados en anteriores años, lo que
hace que algunos colectores de aguas servidas y aguas lluvias colapsen de
manera preocupante.
Agua Superficial y Subterránea
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se encuentra ubicada en la zona
urbana de la ciudad de Quito; en el área de influencia directa no se encuentra
ninguna vertiente de agua natural; se conoce que las aguas residuales de la
estación de servicios son descargadas en el colector Vásconez, el cual
descarga en la quebrada El Batán que finalmente desemboca en el río
Machángara.
Como se mencionó anteriormente, en general el alcantarillado en la ciudad
cuenta con grandes colectores de pendientes más o menos pronunciadas,
obedeciendo a la morfología propia de una zona montañosa donde predominan
las quebradas de diferentes tamaños; esta condición, sumada al hecho de que
los sistemas de evacuación, en muchos casos, son producto de sucesivas
ampliaciones que no llegan a cumplir totalmente la demanda, implica que en
ciertas partes de la urbe los sistemas de evacuación funcionen sobre su
capacidad cuando ocurren grandes precipitaciones. Como consecuencia de
esto, en algunos casos se producen inundaciones temporales, con
afectaciones significativas en bienes, sistemas de infraestructura y servicios
públicos.
En el sector de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se tiene de
referencia un evento de inundación en diciembre del 2001 el cual afectó al
normal desenvolvimiento de la ciudad y en particular de la Estación. Este hecho
se ha venido repitiendo más a menudo debido a los fuertes inviernos de los
últimos años.
En el año 2007, la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL fue cerrada
debido a un evento importante: en el subsuelo edificio FINANDES (donde están
126
ubicados los parqueaderos) se evidenciaron fugas de combustible que fluía por
las paredes, lo cual hipotéticamente fue atribuido a la Estación. Por ello se
realizó un estudio: Informe Final del Diagnóstico y Caracterización de la
Contaminación en el Entorno a la Estación de Servicios de Petrocomercial
realizada por la Consultora Arcoambiente Cía. Ltda., en el año 2007, para el
cual se realizaron varias perforaciones de pozos con el fin de determinar el
nivel de filtración de combustible en el entorno de la estación de servicios
donde se comprobó que el nivel freático se encuentra a una profundidad
aproximada de 10 metros en algunos de los puntos estudiados.
Se debe tomar en cuenta que no solo la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL pudo haber sido la causante de dicha fuga de
combustible en el nivel freático ya que se debe considerar otros posibles
puntos de contaminación como: la Estación de Servicios ANETA, ubicada a
400 metros de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL y con una cota
mayor, además de la presencia de una Lavadora – Lubricadora de autos
ubicada al frente de la Estación en la calle Hungría y Vancouver. En función de
las líneas de flujo subterráneas la contaminación del nivel freático pudo haber
sido provocado aguas arriba y acumulado en el edificio FINANDES, ubicado al
frente de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, debido a que la
disposición de dicho edificio favorece a que los muros de sus subsuelos formen
una verdadera pantalla que intercepta el flujo natural de la escorrentía interna
del suelo y acumula la contaminación.
Se prevé que para el mes de mayo del 2009 la Vicepresidencia Corporativa
Ambiental (VAS) de PETROECUADOR va a iniciar los trabajos de remediación
de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
Calidad del agua
El recurso hídrico más importante que podría ser afectado por las actividades
de la estación de servicios será en última instancia el Río Machángara como
producto de las descargas de origen doméstico e industrial mediante el sistema
de alcantarillado.
127
Para caracterizar estas descargas se muestreó en dos puntos el segundo
trimestre del año 2008 que comprende el periodo de Febrero – Abril de 2008,
éste segundo monitoreo fue efectuado por ABRUS Ingeniería y Medio
Ambiente Cía. Ltda., los resultados se muestran a continuación:
CUADRO V – 15 Resultados de Análisis de Descargas L íquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL del Segundo Mo nitoreo del año
2008
Determinaciones Muestra
WS8
Muestra
WS9
Valores
Permisibles
(1)
Caudal (l/min) 7.16 3.26 1.5 veces el
caudal (2)
Ph 5.10 8.44 de 5 a 9
Temperatura, ºC 15.9 18.2 <40
Oxígeno Disuelto (mg/l) 1.11 1.53 6.00
Sólidos suspendidos, mg/l 25 59 137
Sólidos sedimentables, ml/l 0.2 <0.1 10
DQO, mg/l 0.0815 2.504 344
DBO5, mg/l 14.5 401.77 172
Aceites y grasas, mg/l <0.3 0.32 100
Tensoactivos (mg/l) 81 300 0.5
Fenoles (mg/l) 0.550 0.037 0.2
(1) Valores máximos permisibles de acuerdo a la Norma Técnica de la Ordenanza Metropolitana No. 213
(2) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado Muestra WS8: Muestra de la descarga de aguas de la lavadora – lubricadora de autos; coordenadas 779.750 N, 9´979.160 S Muestra WS9: Muestra de la salida de la trampa de separación de grasas de la Estación de Servicios; coordenadas 779.798 N, 9´979.124 S FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
128
Se puede observar que los parámetros que se encuentran fuera de norma para
la descarga de la trampa de grasas perteneciente a la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL son el DBO5 y los Tensoactivos.
Los siguientes monitoreos del tercer y cuarto trimestre (periodo Mayo – Julio y
Agosto – Octubre de 2008) solo se realizarán de un punto: muestreo del
efluente tomado en la Trampa de Grasas de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, debido a que la Lavadora – Lubricadora tuvo el cese de
actividades en el mes de marzo de 2008.
El tercer y cuarto monitoreo fue efectuado por el Departamento de Petróleos,
Energía y Contaminación DPEC, los resultados se muestran a continuación:
CUADRO V – 16 Resultados de Análisis de Descargas L íquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL del Tercer Mon itoreo del año
2008
Determinaciones Muestra
Trampa
de
Grasas
Valores
Permisibles
(1)
Caudal (l/min) N.R. 1.5 veces el
caudal (2)
pH 7.12 de 5 a 9
Temperatura, ºC 19.8 <40
Sólidos suspendidos, mg/l 18 116
Sólidos sedimentables, ml/l 0.1 10
DQO, mg/l 45 292
DBO5, mg/l 14 146
Aceites y grasas, mg/l 4.47 100
Tensoactivos (mg/l) 0.243 0.5
Fenoles (mg/l) 0.98 0.2
TPH (mg/l) 2.32 20
129
Plomo (mg/l) <0.09 0.5 (1) Valores máximos permisibles de acuerdo a la Norma Técnica de la Ordenanza
Metropolitana No. 213 (2) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado
N.R. : No Registra FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
En este monitoreo perteneciente al Tercer Trimestre del año 2008 todos los
parámetros se encuentran dentro de los límites máximos permisibles.
CUADRO V – 17 Resultados de Análisis de Descargas L íquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL del Cuarto Mon itoreo del año
2008
Determinaciones Muestra
Trampa
de
Grasas
Valores
Permisibles
(1)
Caudal (l/min) N.R. 1.5 veces el
caudal (2)
pH 7 de 5 a 9
Temperatura, ºC 19.6 <40
Sólidos suspendidos, mg/l <25 116
Sólidos sedimentables, ml/l 0.1 10
DQO, mg/l 127 292
DBO5, mg/l 38 146
Aceites y grasas, mg/l 0.5 100
Tensoactivos (mg/l) 0.204 0.5
Fenoles (mg/l) 0.048 0.2
TPH (mg/l) <0.5 20
(1) Valores máximos permisibles de acuerdo a la Norma Técnica de la Ordenanza Metropolitana No. 213
(2) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado
N.R. : No Registra
130
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
En este monitoreo perteneciente al Cuarto Trimestre del año 2008 todos los
parámetros se encuentran dentro de los límites máximos permisibles.
El primer monitoreo del periodo Noviembre 2008 – Noviembre 2009 fue
efectuado por ABRUS Ingeniería y Medio Ambiente Cía. Ltda., los resultados
se muestran a continuación:
CUADRO V – 18 Resultados de Análisis de Descargas L íquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL del Primer Mon itoreo del año
2009
Determinaciones Muestra
Trampa
de
Grasas
Valores
Permisibles
(1)
Caudal (l/min) N.R. 1.5 veces el
caudal (2)
pH 6.75 de 5 a 9
Temperatura, ºC 19 <40
Sólidos suspendidos, mg/l 18 116
Sólidos sedimentables, ml/l <0.1 10
DQO, mg/l 30 292
DBO5, mg/l 24.5 146
Aceites y grasas, mg/l 10.97 100
Tensoactivos (mg/l) 1.243 0.5
Fenoles (mg/l) 0.079 0.2
TPH (mg/l) 0.80 20
Plomo (mg/l) <0.08 0.5
(1) Valores máximos permisibles de acuerdo a la Norma Técnica de la Ordenanza Metropolitana No. 213
(2) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado
N.R. : No Registra
131
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
En este monitoreo perteneciente al Primer Trimestre del año 2009 el parámetro
de Tensoactivos se encuentra fuera de los límites máximos permisibles.
5.6.2.2 Componente Perceptil
Ecosistema Urbano
La zona donde se encuentra implantada la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL corresponde a un ecosistema urbano, el que ha estado
sujeto a muchas transformaciones de tipo antrópica.
El ecosistema urbano o antroposistema es aquel creado, manejado y
controlado por el ser humano en base a sus necesidades en busca de su
bienestar y comodidad, donde los elementos naturales y sus necesidades
quedan relegadas a un segundo plano. La ciudad es el ejemplo más típico de lo
que es un ecosistema urbano.
La transformación de un ecosistema natural a un ecosistema urbano implica la
alteración y pérdida de sus elementos constituyentes; sin embargo, ciertos
elementos no pueden ser modificados por el ser humano, tal es el caso del
clima (se considera que se pueden encontrar cinco microclimas diferentes en el
Distrito Metropolitano), la topografía, la velocidad y dirección de los vientos.
Por el contrario, los elementos biológicos del ecosistema han sido fuertemente
modificados o eliminados y en su lugar se han creado edificaciones y zonas
verdes artificiales que en dependencia de la superficie y características de
éstos permiten el desarrollo de especies de flora y fauna que, en última
instancia ayudan al equilibrio ecológico de una zona.
En términos generales se puede indicar que a nivel regional en el Distrito
Metropolitano de Quito se presentan cinco microecosistemas con sus
características climáticas (temperatura, humedad, viento, radiación solar,
132
precipitación otros), topográficas y biológicas muy particulares, estos son: el
norte del Distrito, el sector central desde aproximadamente el Parque del Ejido
hasta el sector del terminal terrestre, el sector sur y los valles de Los Chillos y
Tumbaco; aunque en cada uno se pueden presentar microhábitats diferentes.
El microecosistema urbano del sector norte donde se ubica la Estación de
Servicios presenta varias áreas verdes artificiales y semi naturales como el
Parque La Carolina y el Parque Metropolitano, además de jardines particulares
y los parterres donde se desarrollan especies de árboles como el molle,
acacias, palmas, pino, ciprés; arbustivas entre las que se anotan las cucardas,
floripondio, tilo, ampo y otras que han permitido el establecimiento de especies
de avifauna muy importante como colibríes, tórtolas, gorriones, mirlos y en
ocasiones es factible la observación de güiragchuros; igualmente, se pueden
observar lagartijas y en las noches es posible escuchar el croar de la rana
verde; todas estas especies son indicadoras de un ecosistema urbano
naturalizado con modificaciones importantes para el desarrollo de la flora y
fauna silvestre adaptado al ambiente antrópico.
Entorno Paisajístico
En el entorno de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se pueden
observar varias edificaciones, entre las más importantes: Edificio Finandes,
Edificio de Cedatos, Ministerio de Agricultura y Pesca, Ministerio de Medio
Ambiente, Instituto Humbolt, Patio de Ventas de Autos, Mall el Jardín.
La estación de servicios se encuentra en una zona comercial, ya que entre
otras edificaciones secundarias se pueden mencionar restaurantes, cabinas
telefónicas, centros de belleza, mini market entre otras.
5.6.2.3 Componente Biótico
La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL y su área de influencia, se
encuentran ubicadas en una zona urbana, por ello, se concluye que no existen
133
ecosistemas naturales que puedan ser caracterizados; siendo imposible la
identificación de zonas sensibles, especies de fauna y flora únicas, raras o en
peligro de extinción, susceptibles a potenciales amenazas por las actividades
de recepción, descarga, almacenamiento y expendio de combustibles, con los
inminentes peligros de un derrame, incendio y/o explosión.
Pero estas actividades si representarán una amenaza para el grupo humano
que vive, transita y realiza actividades varias en la zona circundante, al igual
que para las propiedades privadas y públicas.
Flora y Fauna
El área donde se ubica la Estación de Servicios se presenta con cierta
diversidad de flora, principalmente de especies ornamentales arbóreas,
arbustivas y herbáceas; entre las especies arbóreas predominan las acacias,
pinos, ciprés y palmas; las arbustivas están representadas por cucardas,
supirrosa, pencos y otras de menor representatividad; mientras que entre las
herbáceas están el kikuyo, zuro y varios tipos de poáceaes.
En cuanto a la fauna, está estrechamente relacionada a la flora, por lo que se
puede encontrar una relativa buena cantidad de especies e individuos por
especies, especialmente colibríes, mirlos, tórtolas, palomas y gorriones.
Naturalidad
Son los espacios naturalizados o “zonas verdes” que han sido producidos por
la actividad humana y la singularidad de las especies que incluye la zona
circundante de la estación de servicios, así como los parques y jardines que se
encuentran dentro de ella.
Entre estos podemos citar el parque La Carolina y especialmente el Jardín
Botánico, la vegetación de los parterres de las avenidas y los jardines de las
134
viviendas particulares, que en conjunto constituyen una zona con amplías
zonas verdes en relación al resto de la cuidad.
En lo referente a la singularidad de especies es importante destacar la
presencia de especies ornamentales vistosas en el jardín botánico del parque
La Carolina la presencia de quishuar (especie arbórea nativa) en el área de le
estación de servicios.
FIGURA V – 12 Árbol Quishuar, presente en el parque La Carolina
5.6.2.4 Componente Antrópico
Información Poblacional
De acuerdo al último Censo Poblacional realizado en el año 2001 por el
Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC) de casi un millón y medio de
habitantes que tiene la ciudad de Quito (1´413 179 habitantes) el 99% vive y se
desarrolla en el área urbana.
CUADRO V – 19 Población de la ciudad de Quito, por Área y por Sexo.
135
ÁREA TOTAL HOMBRES MUJERES
Urbana 1´399.378 674.962 724.416
Periferia 13.801 6.915 6.886
Fuente: INEC, Vl Censo de población y V de Vivienda, 2001 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
De la población total que reside en el sector urbano de la ciudad, 674 962
habitantes, es decir el 48,2% son hombres y 724 416 habitantes, o sea el
51,8% son mujeres. Según información del último Censo de Población, el
mayor porcentaje de población se localiza en el estrato de más de 15 años, que
representa el 71.4% de los habitantes de la ciudad.
Medio Socioeconómico
Según datos del último censo, el Comercio absorbe el 22% de la Población
Económicamente Activa (PEA) ocupada total, siguiéndole en importancia el
sector industrial con el 14%, la construcción con el 7.1%, transportes con el
6.5%, enseñanza con 6.5%, sector inmobiliario con 5.4%, hoteles y
restaurantes con 3.4%, agricultura con 3.2%, establecimientos financieros con
el 1.6%, la diferencia para el 100% se cuenta entre trabajadores nuevos y no
especificados.
La migración y el desempleo han provocado la proliferación de vendedores
ambulantes en la ciudad de Quito, los cuales deambulan por las calles o se
ubican en sitios estratégicos con el objeto de vender sus productos. Esta
situación se vive a diario en el sector de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL.
Personal de Trabajo de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
En el entorno de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, los principales
actores en el intercambio ecosistema – ser humano son los trabajadores
permanentes, es decir los despachadores de combustible, personal de
guardianía y el personal administrativo, tomándose en cuenta incluso el
mercado informal que ha hecho de la estación de servicios su lugar de trabajo.
136
Con respecto al nivel de estudio de los trabajadores de la Estación de Servicios
los despachadores cumplen con educación de nivel medio, es decir,
secundaria. El personal administrativo tiene un nivel de educación superior.
Esta dinámica gira alrededor de la función principal de la estación de servicios,
el expendio de combustibles. En esta actividad intervienen procesos que
influyen directamente sobre el ser humano y cuya acción ocasiona impactos
negativos en su estado físico y emocional.
Salud Ocupacional
Uno de los mayores problemas que se presentan en la Estación de Servicios
es la presencia de los gases de combustión que proceden de los vehículos
como son: el CO, CO2, SO2, NOx, O3, material particulado los niveles de estos
gases son moderados ya que la estación de servicios recibe, promedio, 9000
autos/día; además de la emanación de los gases volátiles tóxicos como COV‘s
(benceno, tolueno, xileno, principalmente) provenientes de la evaporación del
combustible en las etapas de descarga y expendio de gasolina.
Los problemas de salud son generalizados en los trabajadores, teniendo como
principales las afecciones al sistema respiratorio, en menor proporción el
auditivo y en pocos casos problemas digestivos. Las afecciones más comunes
que se presentan en los trabajadores de la estación de servicios son:
amigdalitis, gripes, sinusitis y disminución auditiva, en menor grado gastritis y
cierto nivel de estrés.
Los trabajadores consideran que el mayor problema de estrés que se presenta
para ellos es la disminución del tiempo para sus actividades de atención al
cliente en horas de afluencia masiva de vehículos. También con ello se
presentan problemas ergonómicos con respecto a la postura de trabajo de los
despachadores de combustible.
137
Es importante mencionar que el Departamento Médico de Petroecuador realiza
chequeos médicos generales cada año y que los trabajadores no han recibido
información sobre alteraciones graves de salud.
138
CAPÍTULO VI
6. ESTUDIO DEL SISTEMA ACTUAL DE TRATAMIENTO DE LA S
DESCARGAS LÍQUIDAS DE LA ESTACIÓN DE SERVICIOS
PETROCOMERCIAL
6.1 Fuentes de Aguas Residuales
Las aguas residuales en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se
producen por dos fuentes puntuales:
• Efluentes originados en las baterías sanitarias y limpieza del área
administrativa y de servicios.
• Efluentes aceitosos y con restos de combustibles producidos en islas de
despacho y área de almacenamiento de combustible.
Las aguas negras se producen tanto en las baterías sanitarias públicas
ubicadas en el primer piso de la Estación de Servicios así como en los baños y
lavabos del área administrativa y comercial. Dichos efluentes no reciben ningún
tratamiento previo a su descarga en el sistema de alcantarillado público.
Las aguas aceitosas y con restos de combustible son mayormente producidas
en el área de dispensadores (islas de despacho) debido al goteo que se
produce al momento del expendio de gasolina además de pequeños derrames
que se producen ocasionalmente. En casos fortuitos al momento del trasvase
de combustible del auto tanque hacia los tanques de almacenamiento existe
goteo de combustible que produce también aguas aceitosas además, se
evidenciaron visualmente manchas de aceite en el área de estacionamiento del
auto tanque aparentemente debido a goteos de aceite del motor de los auto
tanques.
Los efluentes aceitosos se dirigen a las trampas de grasas correspondientes;
las canaletas de las islas de despacho están conectadas con la trampa de
grasas y aceites ubicada al suroeste de la de la Estación de Servicios y las
rejillas de las áreas de tanques de almacenamiento y estacionamiento de auto
139
tanques están conectadas a la trampa de grasas ubicada en la ex lavadora –
lubricadora CEPSA que por el momento y desde marzo de 2008 está fuera de
uso y no es factible de monitoreo.
6.2 Muestreo de Aguas Residuales
Los monitoreos de aguas residuales en la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL son realizados trimestralmente, debido a que la DINAPA3
exige que se realicen dos monitoreos por año y la DMA4 exige que se realicen
cuatro monitoreos anuales los cuales son periodos trimestrales contados a
partir de noviembre (Primer Monitoreo de Noviembre a Enero, Segundo
Monitoreo de Febrero a Abril, Tercer Monitoreo de Mayo a Julio y Cuarto
Monitoreo de Agosto a Octubre)
Los muestreos lo realizan técnicos especializados de laboratorios acreditados
por el OAE5 siguiendo las normas y métodos establecidos dentro de un marco
de alto control de calidad con lo cual se asegura la confiabilidad de resultados.
En la Estación de Servicios se utiliza el Método de Muestreo Simple, realizado
manualmente, siendo este el más adecuado para las condiciones de los puntos
de monitoreo además es el método más idóneo para determinar grasas y
aceites.
Al monitorear la descarga líquida en la trampa de grasas y aceites se debe
retirar el sobrenadante existente, se debe tomar la muestra sumergiendo el
recipiente un 30% con respecto a la profundidad total de la trampa de grasas.
Cabe recalcar que la botella en la cual se va a tomar la muestra debe estar
esterilizada y sellada hasta el momento del monitoreo, con el fin de evitar
cualquier contaminación externa de la muestra. Además las muestras de las
descargas líquidas deben siempre ser recolectadas en recipientes de dos litros,
color ámbar, debidamente etiquetadas (código o nombre de la muestra, fecha,
3 DINAPA: Dirección Nacional de Protección Ambiental del Ministerio de Minas y Petróleos 4 DMA: Dirección Metropolitana de Ambiente del Municipio del Distrito Metropolitano de Quito 5 OAE: Organismo de Acreditación Ecuatoriano
140
hora, fuente del agua residual, nombre del laboratorio a dirigirse), para
posteriormente mantenerlas en cajas herméticas que ayuden a preservar la
muestra a una temperatura de 4° C.
Se cuentan con los resultados de los monitoreos desde el año 2006, los cuales
serán analizados en el siguiente acápite.
6.3 Historial de los informes de caracterizaciones de las Aguas
Residuales
A continuación se anotan los resultados de los monitoreos realizados en la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, a partir del año 2006.
6.3.1 Monitoreo Interno realizado por la Escuela S uperior
Politécnica de Chimborazo, mediante el Centro de Se rvicios
Técnicos y Transferencia Tecnológica Ambiental, Lab oratorio
de Análisis Ambiental e Inspección LAB-CESTTA
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 29
de agosto de 2006, en tres puntos: Drenaje 1 y 2 de la trampa de grasas de la
estación de servicios y la tubería de venteo de la lavadora – lubricadora
CEPSA. Los parámetros monitoreados son comparados con la Tabla 4a del
Reglamento Sustitutivo del Reglamento Ambiental para las Operaciones
Hidrocarburíferas en el Ecuador (RAOHE)
CUADRO VI – 1 Resultado de los Monitoreos de las Descargas Líquidas
de las Trampas de Grasas de la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA DRENAJE
1 DRENAJE
2
TUBERÍA VENTEO
LAVADORA
Potencial Hidrógeno pH 6,92 6,85 6,74 5<Ph<9 SI Conductividad Eléctrica µS/cm 391 456 539 <2500 SI Hidrocarburos Totales mg/L 1,21 2,37 1,75 <20 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 464 597 550 <120 NO
141
Sólidos Totales mg/L 769 817 793 <1700 SI Bario mg/L 0,124 0,122 0,120 <5 SI Cromo (total) mg/L 0,036 0,021 0,035 <0,5 SI Plomo mg/L <0,03 <0,03 <0,03 <0,5 SI Vanadio mg/L <0,04 <0,04 <0,04 <1 SI FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.3.2 Monitoreo Interno realizado por la Escuela S uperior
Politécnica de Chimborazo, mediante el Centro de Se rvicios
Técnicos y Transferencia Tecnológica Ambiental, Lab oratorio
de Análisis Ambiental e Inspección LAB-CESTTA
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 12
de diciembre de 2006, en dos puntos: Drenaje de la Lavadora – Lubricadora y
Drenaje de la Trampa de Grasas de la Estación de Servicios. Los parámetros
monitoreados son comparados con la Tabla 4a del Reglamento Ambiental para
las Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (RAOHE)
CUADRO VI – 2 Resultado de los Monitoreos de las Descargas Líquidas
de las Trampas de Grasas de la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA DRENAJE
LAVADORA
DRENAJE TRAMPA
DE GRASAS
Potencial Hidrógeno pH 7,32 6,74 5<Ph<9 SI Conductividad Eléctrica µS/cm 84,5 32 <2500 SI Sólidos Totales mg/L 62 35 <1700 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 39 41 <120 SI Hidrocarburos Totales mg/L 0,83 0,062 <20 SI Bario mg/L 0,112 0,145 <5 SI Cromo (total) mg/L 0,031 0,034 <0,5 SI Plomo mg/L <0,03 <0,03 <0,5 SI Vanadio mg/L <0,04 <0,04 <1 SI FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
142
6.3.3 Monitoreo Interno realizado por la Escuela S uperior
Politécnica de Chimborazo, mediante el Centro de Se rvicios
Técnicos y Transferencia Tecnológica Ambiental, Lab oratorio
de Análisis Ambiental e Inspección LAB-CESTTA
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 4 de
noviembre de 2007, en dos puntos: Salida de la Trampa de Separación de
Grasas y Descarga de Aguas de Lavadora y Lubricadora de Autos. Los
parámetros monitoreados son comparados con la Tabla 4a del Reglamento
Ambiental para las Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (RAOHE)
CUADRO VI – 3 Resultado de los Monitoreos de las Descargas Líquidas
de las Trampas de Grasas de la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida de la trampa
de separación de grasas
Descarga de aguas
de lavadora y lubricadora
de autos Potencial Hidrógeno pH 6,99 6,68 5<Ph<9 SI Conductividad Eléctrica µS/cm 372 745 <2500 SI Sólidos Totales mg/L 384 1255 <1700 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 892 1367 <120 NO Hidrocarburos Totales mg/L 0,312 0,435 <20 SI Bario mg/L <0,2 <0,2 <5 SI Cromo (total) mg/L <0,07 <0,07 <0,5 SI Plomo mg/L <0,07 <0,07 <0,5 SI Vanadio mg/L <0,09 <0,09 <1 SI FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.3.4 Monitoreo realizado por la Escuela Superior Politécnica de
Chimborazo, mediante el Centro de Servicios Técnico s y
Transferencia Tecnológica Ambiental, Laboratorio de Análisis
Ambiental e Inspección LAB-CESTTA
143
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 4 de
noviembre de 2007, en dos puntos: Salida de la Trampa de Separación de
Grasas y Descarga de Aguas de Lavadora y Lubricadora de Autos. Los
parámetros monitoreados son comparados con la Ordenanza Metropolitana No.
213. Éste monitoreo es considerado el Primer Monitoreo del Año 2008.
CUADRO VI – 4 Resultado de los Monitoreos de las Descargas Líquidas
de las Trampas de Grasas de la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida de la trampa
de separación de grasas
Descarga de aguas
de lavadora y lubricadora
de autos Temperatura °C 17 17 <40 SI Potencial Hidrógeno pH 6,99 6,68 5 - 9 SI Oxígeno Disuelto mg/L - - 6 -
Caudal L/s 0,2 0,3
1,5 veces el caudal
(1) SI Aceites y Grasas mg/L 52 44 100 SI Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 320 450 172 NO Demanda Química de Oxígeno mg/L 892 1367 344 NO Tensoactivos (detergentes) (2) mg/L 0,122 0,122 0,5 SI Sólidos Suspendidos mg/L 118 785 137 NO Sólidos Sedimentables mL/L 254 450 10 NO Fenoles mg/L 0,008 0,036 0,2 SI (1) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado (2) Substancias activas al azul de metileno FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Es importante señalar que en este monitoreo también se analizaron todos los
parámetros que se indican en la Ordenanza Metropolitana No. 213, Anexo A,
Tabla A.1; entre los cuales, parámetros cómo Coliformes Fecales, Material
Flotante, Sulfuros y Sulfatos presentan valores importantes.
144
CUADRO VI – 5 Resultado de los Monitoreos de las Descargas Líquidas
de las Trampas de Grasas de la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida de la trampa
de separación de grasas
Descarga de aguas
de lavadora y lubricadora
de autos Coliformes Fecales Col/100 mL 300 500 - - Material Flotante (visible) - 27 43 Ausencia NO Sulfuros mg/L 95 163 1 NO Sulfatos mg/L 341 341 400 SI FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.3.5 Monitoreo realizado por ABRUS Ingeniería y M edio Ambiente
Cía. Ltda
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL del 4 al
11 de marzo de 2008, en dos puntos: WS8 Descarga de aguas de la lavadora y
lubricadora de autos y WS9 Salida de la Trampa de Separación de Grasas. Los
parámetros monitoreados son comparados con la Ordenanza Metropolitana No.
213. Éste monitoreo es considerado el Segundo Monitoreo del Año 2008.
CUADRO VI – 6 Resultado de los Monitoreos de las Descargas Líquidas
de las Trampas de Grasas de la Estación de Servicio s PETROCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
WS8: Descarga de aguas
de lavadora y lubricadora
de autos
WS9: Salida de la trampa
de separación de grasas
Temperatura °C 15,9 18,2 <40 SI Potencial Hidrógeno pH 5,1 8,44 5 - 9 SI Oxígeno Disuelto mg/L 1,11 1,53 6 SI
Caudal L/s 0,12 0,05 1,5 veces el caudal SI
145
(1)
Aceites y Grasas mg/L <0,3 0,32 100 SI Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 14,5 401,77 172 NO Demanda Química de Oxígeno mg/L 0,0815 2,504 344 SI Tensoactivos (detergentes) (2) mg/L 81 300 0,5 NO Sólidos Suspendidos mg/L 25 59 137 SI Sólidos Sedimentables mL/L 0,2 <0,1 10 SI Fenoles mg/L 0,55 0,037 0,2 NO (1) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado (2) Substancias activas al azul de metileno FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Desde el posterior monitoreo hasta la actualidad solamente se ha monitoreado
la trampa de grasas y aceites de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL,
debido a que la Lavadora – Lubricadora CEPSA realizó el cese de sus
actividades en el mes de marzo de 2008, por lo tanto, su trampa de grasas y
aceites no es factible de monitoreo.
6.3.6 Monitoreo realizado por la Universidad Centr al del Ecuador,
Facultad de Ingeniería, Ciencias, Física y Matemáti ca;
Escuela de Ingeniería Química por medio de su Depar tamento
de Petróleos, Energía y Contaminación DPEC
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 30
de junio de 2008, en un punto: Salida de la Trampa de Separación de Grasas.
Los parámetros monitoreados son comparados con la Ordenanza
Metropolitana No. 213. Éste monitoreo es considerado el Tercer Monitoreo del
Año 2008.
CUADRO VI – 7 Resultado de los Monitoreos de la Descarga Líquida de
la Trampa de Grasa de la Estación de Servicios PETR OCOMERCIAL
146
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida de la trampa
de separación de grasas
Temperatura °C 19,8 <40 SI Potencial Hidrógeno pH 7,12 5 - 9 SI Oxígeno Disuelto mg/L N.R. 6 -
Caudal L/s N.R.
1,5 veces el caudal
(1) - Aceites y Grasas mg/L 4,47 100 SI Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 14 146 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 45 292 SI Tensoactivos (detergentes) (2) mg/L 0,243 0,5 SI Sólidos Suspendidos mg/L 18 116 SI Sólidos Sedimentables mL/L 0,1 10 SI Fenoles mg/L 0,98 0,2 SI Hidrocarburos Totales (TPH) mg/L 2,32 20 SI Plomo mg/L <0,09 0,5 SI
(1) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado (2) Substancias activas al azul de metileno N.R.: No Registra FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.3.7 Monitoreo realizado por la Universidad Centr al del Ecuador,
Facultad de Ingeniería, Ciencias, Física y Matemáti ca;
Escuela de Ingeniería Química por medio de su Depar tamento
de Petróleos, Energía y Contaminación DPEC
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 30
de junio de 2008, en un punto: Salida de la Trampa de Separación de Grasas.
Los parámetros monitoreados son comparados con la Tabla 4a del Reglamento
Ambiental para las Operaciones Hidrocarburíferas en el Ecuador (RAOHE).
CUADRO VI – 8 Resultado de los Monitoreos de la Descarga Líquida de
la Trampa de Grasa de la Estación de Servicios PETR OCOMERCIAL
147
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida d e la trampa de
Separación de Grasas
Potencial Hidrógeno pH 7,12 5<Ph<9 SI Conductividad Eléctrica µS/cm 136,8 <2500 SI Sólidos Totales mg/L 86 <1700 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 45 <120 SI Hidrocarburos Totales mg/L 2,32 <20 SI Bario mg/L 0,21 <5 SI Cromo (total) mg/L <0,04 <0,5 SI Plomo mg/L <0,09 <0,5 SI Vanadio mg/L <0,06 <1 SI
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.3.8 Monitoreo realizado por la Universidad Centr al del Ecuador,
Facultad de Ingeniería, Ciencias, Física y Matemáti ca;
Escuela de Ingeniería Química por medio de su Depar tamento
de Petróleos, Energía y Contaminación DPEC
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 29
de septiembre de 2008, en un punto: Salida de la Trampa de Separación de
Grasas. Los parámetros monitoreados son comparados con la Ordenanza
Metropolitana No. 213. Éste monitoreo es considerado el Cuarto Monitoreo del
Año 2008
CUADRO VI – 9 Resultado de los Monitoreos de la Descarga Líquida de
la Trampa de Grasa de la Estación de Servicios PETR OCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida de la trampa
de separación de grasas
Temperatura °C 19,6 <40 SI Potencial Hidrógeno pH 7 5 - 9 SI Oxígeno Disuelto mg/L N.R. 6 -
148
Caudal L/s N.R.
1,5 veces el caudal
(1) - Aceites y Grasas mg/L <0,5 100 SI Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 38 146 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 127 292 SI Tensoactivos (detergentes) (2) mg/L 0,204 0,5 SI Sólidos Suspendidos mg/L <25 116 SI Sólidos Sedimentables mL/L 0,1 10 SI Fenoles mg/L 0,048 0,2 SI Hidrocarburos Totales (TPH) mg/L <0,5 20 SI
N.R.: No Registra FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.3.9 Monitoreo realizado por ABRUS Ingeniería y M edio Ambiente
Cía. Ltda.
Monitoreos realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL el 2 de
diciembre de 2008, en un punto: Salida de la Trampa de Separación de
Grasas. Los parámetros monitoreados son comparados con la Ordenanza
Metropolitana No. 213. Éste monitoreo es considerado el Primer Monitoreo del
Año 2009
CUADRO VI – 10 Resultado de los Monitoreos de la Descarga Líquida de
la Trampa de Grasa de la Estación de Servicios PETR OCOMERCIAL
PARÁMETRO UNIDADES
EFLUENTE
VALOR LÍMITE
CUMPLE NORMA
Salida de la trampa
de separación de grasas
Temperatura °C 19 <40 SI Potencial Hidrógeno pH 6,75 5 - 9 SI Oxígeno Disuelto mg/L N.R. 6 -
Caudal L/s N.R.
1,5 veces el caudal
(1) - Aceites y Grasas mg/L 10,97 100 SI Demanda Bioquímica de Oxígeno mg/L 24,5 146 SI Demanda Química de Oxígeno mg/L 30 292 SI
149
Tensoactivos (detergentes) (2) mg/L 1,243 0,5 NO Sólidos Suspendidos mg/L 18 116 SI Sólidos Sedimentables mL/L <0,1 10 SI Fenoles mg/L 0,079 0,2 SI Hidrocarburos Totales (TPH) mg/L 0,8 20 SI Plomo mg/L <0,08 0,5 SI
(1) Caudal promedio horario del sistema de alcantarillado (2) Substancias activas al azul de metileno N.R.: No Registra FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Ver ANEXO 9: Resultados de los monitoreos de aguas residuales de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
Ver ANEXO 10: Caracterizaciones Físico – Químicas de aguas residu ales
de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL en los f ormatos de la
DMA
6.4 Caudal de Diseño
A continuación se detalla los datos de caudales obtenidos en las mediciones
trimestrales de los parámetros dentro de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL:
CUADRO VI – 11 Valores de caudales determinados en la trampa de
grasas y aceites
PERIODO CAUDAL (l/s)
Noviembre 2007 – Enero 2008 0.1000
Febrero 2008 – Abril 2008 0.0543
Mayo 2008 – Julio 2008 No registra – punto de descarga inactivo
Agosto 2008 – Octubre 2008 No registra – punto de descarga inactivo
Noviembre 2008 – Enero 2009 No registra – punto de descarga inactivo
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión Técnica ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
150
Como se puede observar, en la mayoría de las mediciones realizadas en la
trampa de grasas de la estación de servicios no se logró medir el caudal debido
a que el punto de descarga estaba inactivo.
Posteriormente se va a utilizar el Método Racional 6 para el cálculo del caudal
máximo y mínimo que recibe la estación de servicios en un día de lluvia,
asociado a un determinado periodo de retorno. La fórmula que se va a usar se
describe a continuación:
% 0.00278 + � + , + #
�����: % ������ �á �/� 0/1� 2 � ���3�4���� �� ��4�55��í� 7���/��������8 , ,�������� �� �� ���9�� 7// :8⁄ # Á5�� �� ���5�4�ó� 7��8
En la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se determinó un área de
aportación indirecta, que viene, calle arriba, desde la Calle Inglaterra hasta la
Calle Hungría; en dicho tramo están ubicados, entre otras: una cancha de
fútbol perteneciente a PETROECUADOR, una lubricadora, un garaje, casas y
edificios en su mayoría con techos de loza.
La segunda es el área de aportación directa, que es la estación de servicios en
sí.
Figura VI – 1 Áreas de aportación directa en indire cta de la Estación
de Servicios PETROCOMERCIAL
6 Normas Técnicas para Estudio y Diseño de Sistemas de Agua Potable y Disposición de Aguas Residuales, Ex – IEOS (Instituto Ecuatoriano de Obras Sanitarias), 1993
151
ESTACIÓN DE SERVICIOS PETROCOMERCIAL
ÁREA DE APORTACIÓN INDIRECTA = 40387.78 m 2
PERÍMETRO DEL ÁREA DE APORTACIÓN = 938.67 m
ÁREA DE APORTACIÓN DIRECTA = 7200.5 m2
PERÍMETRO DEL ÁREA DE APORTACIÓN = 326.93 m
152
En el Cuadro VI – 12 se describen algunos Coeficientes de Escurrimiento, los
cuales sirven para calcular el caudal por el Método Racional en zonas urbanas
y periurbanas7:
CUADRO VI – 12 Coeficientes de Escorrentía
Tipos de Superficies Coeficiente de Escorrentía
Mínimo Máximo
Zona Comercial 0.70 0.95
Vecindarios, zonas de edificios, edificaciones
densas
0.50 0.70
Zonas deportivas 0.20 0.35
Calles Asfaltadas 0.70 0.95
Techados 0.75 0.95
Aparcamientos 0.74 0.85
FUENTE: Método de los Coeficientes de Escorrentía, Andrés Martínez, pag. 15 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
De los cuales se van a tomar los valores 0.20 como el mínimo y 0.95 como el
máximo.
Con respecto de los valores máximos registrados en la estación de servicios
podemos citar la precipitación máxima absoluta de 256.6 mm en el mes de abril
de 2002 (256.6 mm / mes). Según el cálculo, significa que tenemos un caudal
máximo de aportación de 0.36 mm / hora, de la siguiente manera:
256.6 ///�� + 1 /��30 �í�� + 1 �í�24 :�5�� 0.36 //:
6.4.1 Cálculo de los Caudales Máximo y Mínimo en l a Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL
6.4.1.1 Área de Aportación Directa (Estación de Ser vicios)
7 MARTÍNEZ DE AZAGRA PAREDES, Andrés. Método de los Coeficientes de Escorrentía. Página 15. www.oasification.com
153
Datos:
Cmáx = 0.95
Cmín = 0.20
I = 0.36 mm / h
AAD =0.72 Ha
Cálculo del Caudal Máximo:
% 0.00278 + � + , + # % 0.00278 + 0.95 + 0.36 + 0.72 % 6.84 + 10CD /1 �E F. GH I JE
Cálculo del Caudal Mínimo:
% � + , + # % 0.00278 + 0.20 + 0.36 + 0.72 % 1.4 + 10CD /1 �E F. KL I JE 6.4.1.2 Área de Aportación Indirecta (Calle Inglate rra – Calle Hungría)
Datos:
Cmáx = 0.95
Cmín = 0.20
I = 0.36 mm
AAI = 4.04 Ha
Cálculo del Caudal Máximo:
% 0.00278 + � + , + # % 0.00278 + 0.95 + 0.36 + 4.04 % 3.84 + 10C1 /1 �E M. HL I JE
Cálculo del Caudal Mínimo:
154
% 0.00278 + � + , + # % 0.00278 + 0.20 + 0.36 + 4.04 % 8.08 + 10CD /1 �E F. HK I JE
A continuación se resumen los resultados en una tabla:
CUADRO VI – 13 Resultados de los cálculos de los ca udales máximos y
mínimos
Parámetros Cmax Cmin I (mm/h) A (Ha) Qmax (l/s) Qmin (l/s) A. Directa 0,95 0,2 0.36 0,72 0.68 0.14 A. Indirecta 0,95 0,2 0.36 4,04 3.84 0.81 FUENTE: Cálculo de Caudales con el Método Racional ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
6.5 Descripción del funcionamiento del sistema de tratamiento de
descargas líquidas
En la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se identifican dos tipos de
descargas líquidas: las aguas negras provenientes de las baterías sanitarias,
limpieza de oficinas en general y las aguas aceitosas y con combustible que se
producen en las actividades de despacho y trasvase de combustible.
Existen canaletas que se encuentran alrededor de cada isla de despacho, que
tienen la función de recolectar cualquier derrame de combustible que pudiese
ocurrir y los liqueos continuos que se producen al retirar la pistola después del
despacho del combustible en cada automotor; además recogen el agua lluvia.
Estas canaletas recorren el perímetro de cada una de las islas de despacho,
con un ancho interior de 9 cm y profundidad de 4.5 cm.
Existe una rejilla que bordea el lado oeste del área de almacenamiento de
combustible y se extiende hasta el área de estacionamiento del auto tanque,
que serviría para contener cualquier derrame que puede producirse en dicha
área. Esta rejilla está dirigida a la trampa de grasas que pertenecía a la
lavadora – lubricadora que, como se menciono anteriormente, esta clausurada.
155
Además se cuenta con otra rejilla en la lavadora – lubricadora que desemboca
también en dicha trampa de grasas.
A continuación se indican las dimensiones de las canaletas perimetrales
ubicadas alrededor de cada cubierta de las islas de despacho:
• La Cubierta No. 1 donde se ubican las islas de despacho 1 a la 6 tiene
por dimensiones 27.89 metros de ancho y 29.11 metros de largo
• La Cubierta No. 2 donde se ubican las islas de despacho 7 y 8 tiene por
dimensiones 13.19 metros de ancho y 18.60 metros de largo
• La Cubierta No. 3 donde se ubica la isla de despacho 9 tiene por
dimensiones 12.57 metros de ancho y 12.86 metros de largo
• La rejilla que rodea el lado Oeste del área de tanques de
almacenamiento tiene un largo de 26.53 metros, un ancho de 0.34
metros con una pendiente de 1.4 °
• La rejilla que está ubicada en la lavadora – lubricadora tiene un largo de
9.69 metros
Las canaletas existentes alrededor de todas las islas de despacho, que
recolectan el agua aceitosa y con combustible y esporádicamente el agua
lluvia, conducen a estas descargas a la trampa de grasas ubicada al suroeste
de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
Las rejillas del área de almacenamiento de combustible, que recolectan agua
lluvia y cualquier derrame eventual que podría ocurrir, desembocan en la
trampa de grasas de la lavadora – lubricadora, que actualmente se encuentra
fuera de servicio.
La trampa de grasas de la Estación de Servicios fue construida hace
aproximadamente 30 años, consta de tres compartimientos en los que se
separa, por gravedad, el agua aceitosa y con combustible, del resto de agua
que, después de dicho tratamiento, es descargada directamente en el
alcantarillado. Teóricamente, la entrada del agua residual se hace por debajo
de la superficie del agua y la salida está ubicada al mismo nivel de la entrada.
156
En la salida de cada compartimiento se coloca un filtro hidrofóbico y oleofílico.
Los procesos de dicha trampa de grasas son los siguientes:
• Pozos de decantación: el agua ingresa en la trampa de grasas a través de
un tubo PVC de diámetro 100 mm. Existen dos compartimientos de
decantación en dos niveles diferentes, en el primero, ubicado en un nivel
más profundo, se asientan los sólidos (como tierra, lodo, etc.). El agua pasa
al segundo nivel de decantación, por gravedad, mediante codos con
dirección hacia abajo, lo cual hace que el aceite se deposite en la superficie
y pase solamente el agua.
• Los dos pozos de decantación se conectan paralelamente a un pozo
desnatador que es, teóricamente, donde pasan las aguas con aceite y
sólidos que se quedan en la superficie.
• Posteriormente al segundo pozo decantador, el efluente pasa al pozo de
toma de muestras, por medio de codos con dirección hacia abajo, que se
supone recibe el agua tratada, a este pozo se conecta una tubería PVC de
salida hacia la red pública de alcantarillado.
El funcionamiento de la trampa de grasas se vuelve más crítico en los meses
de mayor precipitación que son entre noviembre y abril. Cuando las aguas
lluvias sobrepasan la capacidad volumétrica de la trampa de grasas el
tratamiento se convierte en nulo; lo cual es muy frecuente en la época de
invierno; en estas condiciones incluso existe REFLUJO desde el sistema
público de alcantarillado en algunas ocasiones.
Lo mismo pasa en la época seca del año, cuando la trampa de grasas está
inactiva por falta de flujo de agua, lo cual produce estancamiento del agua
residual que queda en los compartimientos lo cual produce que parámetros
como el DBO y DQO aumenten debido al incremento de la actividad
bacteriana.
Según el procedimiento POA-446-06 llamado: Procedimiento Operativo de
Manejo de la Trampa de Grasas, el mantenimiento de la trampa de grasas
debe realizarse trimestralmente; además el Plan de Manejo Ambiental de la
Estación de Servicios menciona que la limpieza de dicha trampa debe
157
realizarse quincenalmente, lo cual esporádicamente no se cumple con la
frecuencia indicada, esto también tiene incidencia sobre el incumplimiento de
parámetros como el DBO y DQO. Para la limpieza se recolecta las grasas y
aceites suspendidos en la superficie del agua, las cuales, conjuntamente con
los lodos sedimentados serán retirados por el Vacuum perteneciente a
PETROCOMERCIAL y llevados al Terminal de Productos Limpios El Beaterio
para su posterior tratamiento y disposición final.
Ver ANEXO 17: Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo de manejo de la trampa de g rasas
Ver ANEXO No. 3 Plano No. 2: Estructura de la Trampa de Grasas y
Aceites de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, ubicada al
suroeste de la estación de servicios.
La trampa de grasas ubicada en la Lavadora – Lubricadora CEPSA (cerrada
desde marzo de 2008), fue remodelada en el año 2004 debido a que no
cumplía con el tratamiento y existían parámetros fuera de norma. Esta trampa
de grasas es un sistema de evacuación y recirculación del agua proveniente de
las actividades realizadas por la Lavadora – Lubricadora. En ésta desembocan
los efluentes producidos en las dos rampas de cambio de aceite y la rejilla que
recoge las aguas producidas en el lavado de autos. En el momento de la
remodelación se instalaron:
• Un canal de decantación con pendientes, en la pendiente mínima se
asientan todos los sólidos por gravedad, en la pendiente máxima existe una
rejilla por la cual pasa el agua libre de sólidos hacia el siguiente pozo de
decantación pero todavía mezclada con aceite.
• Un pozo de decantación que tiene dos niveles, recibe las aguas que vienen
del canal de decantación, en el primer nivel se asientan los sólidos que
hayan escapado al anterior proceso. Este pozo tiene una pared filtro, la cual
funciona con variaciones de altura del tubo que da paso al agua, esto se
realiza mediante los codos direccionados hacia abajo en el paso de agua
con ello el aceite sale hacia la superficie y pasa solamente el agua.
158
• Un pozo de toma de muestras que recibe al efluente tratado aquí es donde
se tomarán las muestras de agua. Este pozo se conecta con la tubería de
salida hacia la red pública de alcantarillado, sin embargo también se
conecta al equipo hidroneumático para la recirculación del agua en caso de
ser reutilizada.
Ver ANEXO No. 4: Plano VI – 2 Estructura de la Trampa de Grasas y
Aceites de la ex Lavadora – Lubricadora CEPSA, ubic ada en la parte
noreste de la estación de servicios.
6.6 Evaluación Estructural
6.6.1 Trampa de Grasas y Aceites de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
Estructuralmente el tratamiento brindado por dicha trampa de grasas y aceites
presenta inconvenientes ya que fue construida hace 30 años por ello las
tuberías PVC están deterioradas, el hormigón de los estanques no posee un
recubrimiento para evitar filtraciones de aceite o combustible que pueden llegar
hasta el nivel freático, además en las épocas lluviosas no tiene la capacidad
volumétrica de recibir el caudal que se produce por lo cual existe REFLUJO de
las aguas de la red de alcantarillado hacia el pozo de toma de muestras. Las
variaciones de caudal son el mayor problema estructural de la trampa de
grasas. Además la limpieza y mantenimiento no son fáciles de realizar.
A continuación se calcula la capacidad total de la trampa de grasas
perteneciente a la Estación de Servicios:
a) Decantador 1
Datos:
Ancho = 1.60 m, Largo = 2.00 m, Profundidad = 2.00
" 71.60 + 2.00 + 2.008 /1
" 6.40 /1
159
b) Decantador 2
Datos:
Ancho = 1.60 m, Largo = 1.40 m, Profundidad = 1.60
" 71.60 + 1.40 + 1.608 /1
" 3.60 /1 c) Tanque de toma de muestras
Datos:
Ancho = 1.60 m, Largo = 1.40 m, Profundidad = 1.60
" 71.60 + 1.40 + 1.608 /1
" 3.60 /1 d) Tanque desnatador
Datos:
Ancho = 1.20 m, Largo = 1.20 m, Profundidad = 1.40
" 71.20 + 1.20 + 1.408 /1
" 2.02 /1 e) Volumen Máximo Total de la Trampa de Grasas
Vmáx V decantador1 � V decantador2 � V toma muestras � V desnatador
Vmáx 76.40 � 3.60 � 3.60 � 2.028m1
Z[á\ K]. G^ [M
160
Utilizando la trampa de grasas con su máxima capacidad se tiene un volumen
de 15.62 m3, lo cual no se puede dar por efectos de seguridad y buen
funcionamiento. Ya que en un momento de pluviosidad alta, el caudal afluente
a la trampa de grasas y aceites sobrepasa la capacidad máxima de la trampa
de grasas.
GRÁFICO VI – 03 Esquema de la trampa de grasas y a ceites de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión
6.6.2 Trampa de Grasas y Aceites de la Ex Lavadora – Lubricadora
CEPSA
Estructuralmente dicho sistema de tratamiento de efluentes no presentaba
inconvenientes hasta el cierre de la Lavadora – Lubricadora. Pues el sistema
es de tubería PVC sanitaria, base de hormigón 210 Kg/cm2, tapas sanitarias,
rejilla metálica que no presenta daños en las estructuras. Fue remodelada en el
año 2004.
GRÁFICO VI – 04 Esquema de la trampa de grasas y a ceites de la
Ex – Lavadora Lubricadora CEPSA
161
FUENTE: Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, Departamento de Supervisión
6.7 Discusión de Resultados
De acuerdo a los cuadros comparativos de los resultados obtenidos en los
monitoreos de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL obtenidos a partir
del año 2006, presentados en el anterior acápite, se concluye lo siguiente:
� En los monitoreos del 29 de agosto de 2006, con respecto al parámetro
DQO8, el Drenaje 1, Drenaje 2 pertenecientes a la Estación de Servicios y el
Venteo de la Lavadora sobrepasan el límite máximo permisible con valores
tres veces mayores.
� En los monitoreos del 4 de noviembre de 2007, la trampa de grasas y
aceites de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL sobrepasa los
límites máximos permisibles en los parámetros DQO, DBO9 y Sólidos
Sedimentables ; la trampa de grasas de la Lavadora – Lubricadora
sobrepasa los límites máximos permisibles en los parámetros DQO, DBO,
Sólidos Suspendidos y Sólidos Sedimentables.
� Hay que recalcar que además de sobrepasar los parámetros ya
mencionados; en el monitoreo de noviembre de 2007, se hallaron los
siguientes parámetros fuera de norma en los dos puntos de muestreo:
material flotante , sulfuros además de presencia de coliformes . Esto
corrobora la hipótesis de un reflujo de caudal desde el alcantarillado público
hacia la trampa de grasas y aceites, debido al colapso ocurrido en época
invernal.
� En los monitoreos de marzo de 2008, la trampa de grasas y aceites de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL sobrepasa los límites máximos
permisibles en los parámetros de Tensoactivos y Fenoles ; la trampa de
grasas de la Lavadora – Lubricadora sobrepasa los límites máximos
permisibles en los parámetros DBO, y Tensoactivos .
8 DQO: Demanda Química de Oxígeno 9 DBO: Demanda Bioquímica de Oxígeno
162
� A partir de este mes, no se realizaron más monitoreos a la trampa de
grasas de la Lavadora – Lubricadora CEPSA, debido a que hubo el
abandono de las instalaciones y la trampa de grasas se considera inactiva.
� En el monitoreo del 2 de diciembre de 2008, la trampa de grasas y aceites
de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL sobrepasa el límite
máximo permisible en es parámetro de Tensoactivos .
� Después de realizar el presente análisis, cabe mencionar, que ninguna de
las trampas de grasas y aceites presentan problemas en la época seca
(verano) en el periodo comprendido por los meses abril a octubre de 2008,
ya que los monitoreos realizados en este lapso de tiempo cumplen con los
límites máximos permisibles para todos los parámetros analizados.
� El volumen que aporta el área de influencia indirecta sobre la Estación de
Servicios es 3.84 l/s como máximo y 0.81 l/s como mínimo en época de
lluvia.
� El volumen que aporta el área de influencia directa (área de la Estación de
Servicios) en la época de lluvia es de 0.68 l/s como máximo y 0.14 l/s como
mínimo.
� Actualmente el caudal total que recibe la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL en un día de pluviosidad máxima es de 4.52 l/s.
� La capacidad máxima total de la trampa de grasas de la Estación de
Servicios (Decantador 1 y 2, Tanque de toma de muestras y Tanque
desnatador) es de 15.62 m3
� El volumen que recibe la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, en el
caso que el periodo de lluvia alcance un promedio de 3 horas seguidas es
de 48.82 m3.
163
CAPITULO VII
7. PLANTEAMIENTO Y ANÁLISIS DE ALTERNATIVAS
Después de haber realizado la evaluación del Sistema de Tratamiento de
descargas líquidas en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL,
analizados los resultados de los muestreos y determinados los caudales directo
e indirecto, se procede a plantear alternativas de tratamiento que permitan
disminuir los parámetros que incumplen la normativa ambiental, ya que se
comprobó; posterior a la evaluación, que se necesitan alternativas para
optimizar el proceso.
Las alternativas que se plantean a continuación pueden ser modificadas
parcialmente, de acuerdo a la necesidad de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL además de los aspectos económicos y el espacio físico
disponible.
7.1 Alternativas de Optimización del Sistema de Tr atamiento de
Descargas Líquidas de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
A continuación se enumeran las alternativas propuestas para la optimización
del sistema de tratamiento de descargas líquidas de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL:
7.1.1 Exclusión del Caudal del Área de Aportación Indirecta
Uno de los mayores problemas que se presenta en el tratamiento de las
descargas líquidas en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, causante
del colapso de la trampa de grasas y aceites, es la aportación de un caudal
muy significativo (volumen del área de aportación indirecta) de
aproximadamente 3.84 l/s que se escurre en época de lluvia, calle arriba,
desde la calle Inglaterra e ingresa a la estación de servicios por la Calle
Hungría, como se describió en el capítulo anterior.
164
La literatura recomienda que los sumideros deben instalarse en los puntos
bajos donde se acumula el agua, además donde la conformación de las calles
y manzanas lo hagan necesario.
Con el fin de anular dicho caudal la alternativa propuesta es la construcción de
una rejilla (canaleta) periférica, que rodee a toda la estación de servicios, cuyo
propósito será recolectar exclusivamente el agua lluvia acompañada de
sedimentos. Ésta se conectará directamente al sistema de alcantarillado
público.
La rejilla tendrá una dimensión de 50 cm de ancho y 50 cm de profundidad lo
cual facilita el ingreso de una pala que recolectará los sedimentos que se
retengan en la rejilla cuando se realice la limpieza manual. Además la
separación entre las barras no deberá superar los 3 cm; con ello se evitará el
ingreso de residuos sólidos (basura) muy grandes los cuales son arrastrados
por el agua lluvia.
Ver el ANEXO 5 Plano VII – 1: Rejilla Periférica proyectada en la Estación
de Servicios PETROCOMERCIAL
7.1.2 Disminución del Caudal del Área de Aportació n Directa
La segunda acción a tomar, es el encausamiento del agua lluvia sin contaminar
que ingresa propiamente en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
(volumen de aportación directa), con el fin de disminuir el volumen a tratar en el
sistema de tratamiento de aguas residuales.
La propuesta es disminuir el caudal de 0.68 l/s recolectando toda el agua lluvia
que cae sobre los techados de las islas de despacho así como en el área
administrativa; mediante de la instalación de canales elevados acoplados a los
techos los cuales conduzcan el agua lluvia hacia desaguaderos (tuberías). Con
lo cual se logrará aislar el agua lluvia hacia un sistema individual dirigido
directamente hacia el sistema público de alcantarillado.
El volumen captado mediante este aislamiento es el siguiente:
165
Datos:
C = 0.95
I = 0.36 mm / h
A =0.173 Ha (1726.73 m2) → área cubierta
Cálculo del Caudal a recolectar:
% 0.00278 + � + , + # % 0.00278 + 0.95 + 0.36 + 0.173 % 1.64 + 10CD /1 �E F. KG I JE
Este volumen disminuirá el caudal del área de aportación directa de 0.68 l/s.
������ � 5��5 70.68 � 0.168 � �E % F. ]K I JE
Es este caudal de 0.51 l/s el que ingresaría en el sistema de tratamiento, y con
el cual se va a realizar el diseño de dicho sistema.
7.2 Planteamiento de Alternativas
Como se mencionó anteriormente el funcionamiento de la trampa de grasas y
aceites perteneciente a las islas de despacho de la estación de servicios
colapsó, por lo cual se requiere el re – diseño: utilización de un sistema de pre
– tratamiento y post – tratamiento, a fin de garantizar la calidad del efluente
final a pesar de las variaciones del caudal.
En base a los resultados obtenidos de los análisis de laboratorio, se establece
que los parámetros que sobrepasan los límites máximos permisibles indicados
en la legislación ambiental vigente (RAOH 1215 y Ordenanza Municipal 213 del
DMQ) son: DBO10, DQO11, Sólidos Sedimentables, Sólidos Suspendidos,
Material Flotante, Sulfuros, Tensoactivos y Fenoles . Por lo cual se
10 DBO = Demanda Bioquímica de Oxígeno 11 DQO = Demanda Química de Oxígeno
166
consideró; como una primera alternativa, el tratamiento con Filtro de Carbón
Activado y como segunda alternativa, el mismo Filtro acompañado de
Aireación.
A continuación se presentan dos diagramas, que muestran las alternativas:
FIGURA VII – 01: Primera alternativa de tratamiento de las descargas
liquidas de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
FIGURA VII – 02: Segunda alternativa de tratamiento de las descargas
liquidas de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
7.2.1 Generalidades del Desbaste
La primera Operación Física Unitaria para el tratamiento de las aguas
residuales, generalmente, es la Operación de Desbaste que se realiza por
medio de órganos separadores como rejillas o tamices. El Desbaste es la
operación utilizada para la separación del material grueso del agua al hacerla
fluir por una rejilla o tamiz.
Filtro de Carbón
Activado
Rejilla Sedimentador
secundario
Sedimentador secundario
Aireación
Filtro de Carbón
Activado
Rejilla
167
Las rejillas son dispositivos de separación con aberturas de tamaño
generalmente uniforme utilizado para retener los sólidos de cierto tamaño que
se arrastran en el agua residual.
Los elementos separadores pueden ser: alambres, varillas o barras paralelas;
se utiliza también tela metálica o placas perforadas entre las principales. Las
aberturas pueden ser de cualquier forma, aunque predominen las de forma
rectangular o circular.
Los tamices se diferencian de las rejillas ya que se diseñan con mallas finas al
contrario de las rejillas que pueden poseer una abertura de gran, mediano o
pequeño tamaño.
De acuerdo al método de limpieza a utilizarse, las rejillas pueden ser de
limpieza manual y mecánica. Según al tamaño de las aberturas se clasifican
como rejillas gruesas (aberturas iguales o mayores a 0.64 cm) o finas
(aberturas menores a 0.64 cm).
Cuando se trata de remover sólidos de 1 a 3 mm de diámetro, las rejillas
resultan eficientes, no así par diámetros menores, en los que la sedimentación
puede ser una alternativa más apropiada (remueve 5 veces más material
menor a 1 mm que las rejillas).
Para prevenir la acumulación de arena u otro tipo de material pesado antes y
después de la rejilla se debe diseñar un canal de acceso que debe ser, de
preferencia, horizontal recto y perpendicular a la rejilla con el fin de causar una
distribución uniforme de los sólidos retenidos por ella12.
CUADRO No. VII – 01: Características de rejillas de barras de limpieza
manual
Característica Parámetro
Ancho de las barras 0.5 – 1.5 cm
12 Jairo Alberto Romero Rojas, Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería.
168
Profundidad de las barras 2.5 – 7.5 cm
Abertura o espaciamiento 2.5 – 5.0 cm
Pendiente con la vertical13 30° – 45°
Velocidad del aceleramiento 0.3 – 0.6 m/s
Pérdida de energía permisible 15 cm
FUENTE: Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño de Jairo Romero ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Las cantidades de material retenido varían de acuerdo al tipo de rejilla y del
espaciamiento o abertura. Los objetos retenidos deben ser posteriormente
retirados manualmente por medio del rascado utilizando dientes de rastrillo y
almacenados para su posterior disposición final.
El diseño de las rejillas se fundamenta en la velocidad del flujo a través de la
misma (v) la cual debe estar entre 0.45 ≤ v ≤ 0.75 m/s ya que; velocidades
menores a 0.45 m/s pueden producir sedimentación y causar obstrucción de la
rejilla y velocidades mayores a 0.75 m/s pueden producir socavación y
provocar el colapso de la rejilla.
A continuación se detallan otros parámetros importantes a considerar:
a) Espaciamiento
El espaciamiento entre las barras de la rejilla debe ser de:
• 15 a 50 mm para rejillas limpiadas manualmente
• 3 a 77 mm para rejillas limpiadas mecánicamente.
b) Velocidad mínima de aproximación
Para garantizar un área de acumulación adecuada, la velocidad de
aproximación a las rejillas debe estar entre:
• 0.3 y 0.6 m/s para rejillas limpiadas manualmente
• 0.3 y 0.9 m/s para rejillas limpiadas mecánicamente.
13 Si el tipo de limpieza es manual el ángulo debe ser menor.
169
7.2.1.1 Pre – diseño de la rejilla de limpieza manu al
Para el pre – diseño de la rejilla se ha considerado que ésta debe ser de
limpieza manual, de barras rectangulares de 3x11 mm, con una abertura entre
barras de 10 mm y con una velocidad máxima de flujo de 0.7 m/s; el caudal
máximo de entrada es 0.51 l/s (0.00051 m3/s) con un calado de 0.01 m, el
caudal mínimo de entrada es 0.14 l/s (0.00014 m3/s) con un calado de 0.005 m.
Por último el ángulo de inclinación de las barras será de 30º (se considera un
ángulo menor ya que la rejilla es de limpieza manual)
1) Eficiencia requerida (E): permite determinar el porcentaje de retención
de sólidos de la rejilla, se calcula de la siguiente fórmula:
_ ` �� � a
Donde:
a = abertura entre barras
t = es el ancho de las barras rectangulares
_ b 1010 � 5c
_ 0.67 Gd %
2) Área Útil (Au): expresa el área útil, que es por donde el agua fluye a
través de la rejilla.
#� %9
Donde:
Q = es el caudal máximo a tratar
v = es la velocidad de flujo del agua a tratar
170
#� 0.00051 /1 �E0.7 / �⁄
#� F. FFFdM f^
3) Área total de la rejilla (S): refleja el área total que va a ocupar la rejilla
� #�_
� 0.00073 /g0.67
� F. FFK f^
4) Ancho de la rejilla (B): refleja el valor en metros del área de la rejilla. El
calado (d) tiene un valor de 0.01 m para el caudal máximo.
h ��
h 0.001 /g0.01 /
h F. K f KF if
5) Comprobación para el caudal mínimo
a) Área Útil
#� � + _
#� h + � + _
#� 0.1 + 0.01 + 0.67
#� F. FFFGd f^
b) Velocidad de flujo del agua por la rejilla
171
9 %#�
9 0.00051 /1 �E0.00067 /g
9 F. d] f J⁄
Valor que se encuentra dentro del rango de 0.45 ≤ v ≤ 0.75 m/s.
5) Pérdida de Carga (hf): es la pérdida de energía a través de la rejilla que
está en función de la forma de las barras y de la altura o energía de velocidad
de flujo entre las barras. Para lo cual, se debe calcular la velocidad de
aproximación a la rejilla (V).
" _ + 9
" 0.67 + 0.7 //�
" F. Ld f/J
A continuación se procede al cálculo de la pérdida de carga hf:
:3 "g � 9g2k b 10.7c
Donde:
V = Velocidad de aproximación a la rejilla
v = Velocidad de flujo del agua a tratar
g = Aceleración de la gravedad
:3 0.47g � 0.7g279.818 b 10.7c
:3 F. F^F f
172
En el caso del diseño de la rejilla, se asume siempre el 50 % de obstrucción,
para lo cual se obtiene una velocidad de flujo (v50%) mayor considerando que se
tiene el mismo caudal con solamente la mitad de sección en operación, de la
siguiente manera:
9l�% 2 + 9
9l�% 2 + 0.7 / �⁄
9l�% K. L f J⁄
Se procede al cálculo de la pérdida de carga en la rejilla:
:3 "g � 9g2k b 10.7c
:3 0.47g � 1.4g279.818 b 10.7c
:3 F. FH f m F. KF f
Resultados del diseño de la rejilla:
• Abertura entre barras (a) = 10 mm
• Ancho de las barras rectangulares (t) = 5 mm
• Velocidad Máxima de Flujo (V) = 0.7 m/s
• Caudal Máximo de entrada (Q) = 0.51 l/s
• Calado = 0.01 m
• Ángulo de inclinación = 30º
• Eficiencia requerida (E) = 67 %
• Área útil (Au) = 0.00073 m2
• Área total de la rejilla (S) = 0.001 m2
• Ancho de la rejilla (B) = 10 cm
• Pérdida de carga (hf) = 0.47 m/s
173
7.2.2 Generalidades del Filtro Biológico de Carbón Activado 14
El filtro biológico no puede considerarse un proceso de tamizado o filtración en
sí; su aplicación para el tratamiento de las aguas residuales está encaminado,
más bien, a utilizarlo como un lecho de oxidación biológica por cuanto sirve
para poner en contacto las aguas residuales con biomasa adherida a un medio
de soporte fijo.
Tiene como objetivo principal reducir la carga orgánica presente en la descarga
líquida. En general consiste en un lecho de cualquier material natural o sintético
entre los cuales podemos mencionar piedras, plástico, carbón activado, entre
otros. El concepto principal en el funcionamiento de un filtro biológico es que
las aguas residuales se riegan sobre el lecho filtrante y se dejan percollar.
Por ello una de las características del lecho del filtro biológico percolador debe
ser un medio altamente permeable, al cual los microorganismos se adhieren y
por el cual el agua residual se infiltra.
En general los filtros se diseñan con piedra pero esto varía de acuerdo a las
necesidades particulares de cada agua residual y el grado de tratamiento que
se le desee brindar. La profundidad usualmente alcanza entre 1 a 2.5 m, en
promedio 1.8 m. Se diseñan, en general, filtros circulares con distribuidor
rotatorio superficial de agua; también rectangulares con sistemas de aplicación
de agua mediante tuberías o toberas fijas.
Un detalle importante en el diseño de filtros biológicos es el sistema de drenaje
inferior el cual sirve para recoger el agua residual tratada y los sólidos
biológicos que se desprenden del medio. Éste sistema de drenaje es muy
importante como unidad de recolección y como estructura porosa a través del
cual recircula el aire. Lo cual aplica solamente para filtros construidos al aire
libre y no enterrados.
14 Jairo Alberto Romero Rojas, Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería
174
El material orgánico es adsorbido y descompuesto por la biomasa adherida al
medio filtrante; en la porción interior, cerca de la superficie del medio,
predominan condiciones anaerobias, y en la parte externa, condiciones
aerobias15
La unidad de sedimentación en un filtro percolador es parte esencial del
proceso de tratamiento y es indispensable para retener los sólidos
suspendidos. La recirculación no es indispensable, pero tiene la ventaja de que
aumenta la eficiencia en remoción de DBO.
Es importante señalar que en filtros percoladores, la carga hidráulica es el
volumen total del líquido, incluyendo recirculación, por unidad de tiempo por
unidad de área superficial del filtro (m3 / m2 d). La carga orgánica es la relación
de la carga de DBO por unidad de tiempo y por unidad de volumen de filtro (Kg
DBO / m3 d). En este contexto, cabe señalar que la carga hidráulica afecta la
velocidad de arrastre y la carga orgánica incide sobre la tasa de metabolismo
de la película biológica.
A continuación se muestran las propiedades físicas de medios de contacto
principales usados en filtros percoladores:
CUADRO No. VII – 03: Propiedades físicas del carbón activado para filtros
percoladores
ESPECIFICACIONES VALOR
Densidad aparente (g / cm3) 0.45 – 0.53
Área superficial específica (m2 / g) 800
Volumen del poro (cm3 / g) 0.35 – 0.38
pH en agua 8.00 – 8.50
Cenizas (%) Máximo 12
Resistencia a la abrasión (%) 85
Número de lodo (mg 12 / g) 750
FUENTE: Distribuidor de Carbón Activado, CLOROSA S.A. ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
15 Jairo Alberto Romero Rojas, Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería
175
Ver el ANEXO 6: Propiedades del carbón activado a aplicar en el pre sente
tratamiento. Fuente : CLOROSA S.A.
El filtro de tasa baja es una unidad relativamente sencilla, que da como
resultado final un efluente de calidad consistente para afluentes con
concentraciones variables, como es el caso del presente proyecto. Cabe
señalar que se puede producir una pérdida de carga a través del filtro de 1.5 a
3 m lo cual puede resultar una desventaja si el lugar es plano; con una
pendiente considerable es un beneficio ya que no requiere de energía.
7.2.2.1 Pre – diseño del filtro biológico con carbó n activado como
medio de contacto
Se consideró utilizar carbón activado para el filtro biológico por su característica
ADSORBENTE16 la cual le permite adherir o retener en su superficie uno o más
componentes (átomos, moléculas, iones) del líquido que está en contacto con
él. El carbón activado es el mejor adsorbente de uso general para
remoción/reducción de muchos compuestos orgánicos—y aún algunos
inorgánicos—del agua y de aguas residuales.
Está considerado como un excelente removedor de materia orgánica, y, entre
otros compuestos, permite reducir la concentración de compuestos volátiles,
partículas en suspensión, metales pesados, nitratos, bacterias y virus, fluor y
minerales y sales disueltas presentes en las aguas residuales. La capacidad de
absorción y remoción de contaminantes del carbón activado depende,
especialmente, de las propiedades físicas específicas del tipo de carbón
activado a utilizarse en el tratamiento.
Se escogió el carbón activado debido a la peculiaridad de este material; ya
posee dos cualidades muy particulares: su elevada superficie interna –que le
permite retener sustancias sobre su superficie (adsorción)- y su baja
selectividad de retención.
16 El proceso de adsorción puede describirse como la transferencia de un soluto en un gas o líquido (adsorbato) hacia la superficie de un sólido (adsorbente) en donde el soluto es retenido como resultado de atracciones intermoleculares con las moléculas sólidas.
176
Son dos características fundamentales en las que se basan las aplicaciones del
carbón activado: elevada capacidad y baja selectividad de retención. La
elevada capacidad de eliminación de sustancias se debe a la alta superficie
interna que posee en gran medida gracias a su porosidad y distribución de
tamaño de poros. Los microporos (tamaño inferior a 2 nm) le permiten poseer
una elevada superficie y capacidad de retención, los mesoporos (tamaño
comprendido entre 2 – 50 nm) y macroporos (tamaño mayor a 50 nm) le
permiten retener las moléculas de gran tamaño. Por otra parte tiene escasa
especificidad ante el proceso de retención de sustancias, por ello se lo
reconoce como un adsorbente “universal”. No obstante, por su naturaleza
apolar y por el tipo de fuerzas implicadas en el proceso de adsoción, retendrá
preferentemente moléculas apolares y de alto volumen molecular como por
ejemplo hidrocarburos, compuestos aromáticos, detergentes, fenoles, metales
pesados y derivados de grupos hidroxilos, colorantes, etc., mientras que
sustancias como el nitrógeno, oxígeno y agua prácticamente no se retienen por
el carbón a temperatura ambiente17.
En general, una mayor superficie conlleva mayor capacidad de retención de
contaminantes, y la forma de aumentarla es prolongando el nivel o grado de
activación (cuantificado a través del porcentaje de carbono perdido durante el
proceso o porcentaje de quemado). En un estudio realizado en la Universidad
de Alicante – España, en el Departamento de Química Inorgánica, se
determinó un comportamiento peculiar en procesos de eliminación de
sustancias disueltas en agua, como son los fenoles y colorantes. En la Figura
VII – 03 se representan las cantidades retenidas de paranitrofenol y azul de
metileno. Como referencia se incluye la superficie del carbón. Se puede
observar que cuando el grado de activación es bajo la microporosidad es tan
estrecha que la superficie no está totalmente disponible para la retención del
paranitrofenol, por tener un tamaño molecular mayor que el de una fracción de
los microporos. Esto no ocurre a medios – altos grados de activación, ya que
los microporos se han ensanchado. El efecto es todavía más notable en la
17 Rodríguez Reinoso F. y Molina Sabio M., El Carbón Activado en Procesos de Descontaminación, pág. 164
177
retención de azul de metileno, cuyas dimensiones moleculares son mucho
mayores que las del paranitrofenol: la ausencia de microporos de mayor
tamaño y de mesoporos hace que las cantidades retenidas de azul de metileno
(con dimensiones moleculares de al menos 0.84 nm) sean prácticamente
despreciables hasta que no se alcanza el 30% de activación. Las dificultades
de acceso de las moléculas de gran tamaño junto con la lentitud con la que
transcurre el proceso de adsorción hacen que en la decoloración se utilice
carbón muy activado, en polvo, operando de manera discontinua, mientras que
para eliminar fenoles se prefiera un lecho de carbón granular microporoso, por
el que pasa el efluente continuamente.
FIGURA VII – 03 Evolución de la superficie (N 2, 77 K) y cantidad retenida
(mmoles/g) de paranitrofenol y azul de metileno con el grado de
activación de carbón activado
FUENTE: El Carbón Activado en Procesos de Descontaminación; Rodríguez Reinoso F. y
Molina Sabio M.
La situación es compleja en procesos de adsorción en disolución ya que se
establece una competencia entre el soluto y el disolvente por la superficie y, la
afinidad del agua por los grupos superficiales de oxígeno es alta. En el caso
concreto de la retención de fenoles en agua se comprueba que un aumento del
178
grado de oxidación del carbón conduce a un descenso de la superficie del
carbón ocupada por el fenol.
Así, en la Figura VII – 04 se muestra que la superficie del carbón activado no
cambia de manera apreciable con el grado de oxidación (carbón sin oxidar y
oxidado con ácido nítrico 4, 7 y 15 M). En cambio, la superficie ocupada por el
fenol, o por el paranitrofenol desciende hasta el 40% para el carbón más
oxidado. Se ha comprobado que la presencia de estructuras tipo ácido
carboxílico y lactonas son las principales responsables del descenso, y se debe
a la preferencia de las moléculas de agua respecto al soluto por estos grupos
hidrofílicos, ocupándose así una parte importante de la superficie del carbón.
Figura VII – 04: Superficie accesible al N 2, fenol y paranitrofenol para un
carbón no oxidado (M0) y los resultantes de la oxid ación con ácido
nítrico. 180
FUENTE: El Carbón Activado en Procesos de Descontaminación; Rodríguez Reinoso F. y
Molina Sabio M.
La presencia de grupos superficiales de oxígeno, ácidos y básicos, en
carbones activados, junto con el pH, afectan a la capacidad de adsorción frente
a compuestos inorgánicos, específicamente iones metálicos de mercurio,
cromo y plomo. En la mayoría de los casos, el metal se encuentra en las aguas
residuales en un estado de oxidación si bien en algunos casos, como el cromo,
179
está presente en varios, Cr (III) y Cr (VI). Cuando el carbón activado se oxida
profundamente, a pesar de que desciende la superficie accesible porque queda
bloqueada por los grupos superficiales de oxígeno introducidos, aumenta la
capacidad de retención tanto de Cr (III) como de Cr (VI). El aumento de la
capacidad de retención de Cr (III) se atribuye a una atracción electrostática
entre los cationes y la superficie de carbón cargada negativamente. El aumento
de la capacidad de retención de Cr (VI) se debe a que se reduce en la
superficie del carbón, especialmente a bajo pH, posiblemente por la presencia
de los grupos quinona o hidroquinona en la superficie del carbón.
Según la EPA18 el carbón activado granular tiene la capacidad de adsorber
relativamente pequeñas cantidades de compuestos orgánicos solubles y
compuestos inorgánicos como N2, sulfuros y metales pesados, remanentes en
las aguas residuales, según la Tabla VII – 04 presentada a continuación:
Tabla VII – 04 Compuestos Orgánicos adsorbibles por el Carbón
Activado Granular
Clases de compuestos Ejemplo
Disolventes Orgánicos Benceno, Tolueno, Xileno
Aromáticos Policíclicos Naftaleno, Bifenilo
Aromáticos Clorados Clorobenceno, PBC’s, endrina, DDT
Fenólicos Fenol, cresol, resorcinol, nitrofenol,
clorofenol, alquifenol
Animas aromáticas y aminas alifáticas de
alto peso molecular
Anilina, diamina de tolueno
Surfactantes Alquil benceno. Sulfonatos
Combustibles Gasolina, queroseno, aceite
FUENTE: Environmental Protection Agency USA, 1984
Por dichos argumentos, el carbón activado escogido para utilizarse en el filtro
biológico propuesto es el Granular de Malla 4 que tiene una forma cuadrangular
de aproximadamente 5 cm de ancho, cada 450 Kg de carbón activado
18 Environmental Protection Agency USA, 1984
180
granulado sirve para tratar 1 m2 de agua aproximadamente. En lecho fijo, se
recomienda tener un espesor de 0.8 a 2.5 m con retrolavado cada 8 días
durante 5 – 15 minutos con una velocidad de 15 a 75 cm / min. Con un tiempo
de retención promedio de 8 horas.
Como dato adicional, el saco de 25 Kg de carbón activado Malla 4 tiene un
costo en el mercado de $30.80, la distribuidora aconseja utilizar 450 Kg por
cada metro cuadrado de agua a tratar. El cual se obtiene de la cáscara del
coco, y es capaz de retener contaminantes como compuestos clorados,
orgánicos volátiles, hidrocarburos, etc.
Como se mencionó, una parte importante del diseño de filtros biológicos es la
posterior sedimentación, en un sedimentador secundario. Su función
específicamente es retener los sólidos lavados y removidos de la capa bacterial
que se desprende del medio de contacto.
1) Constante de tratabilidad (K T): está dada en función de que la
temperatura (ºT) del agua residual influye sobre la velocidad de reacción del
proceso biológico. Se emplea la siguiente fórmula según el modelo de BRUCE
Y MERKENS:
no 0.037 71.088oC�l
Donde:
T = temperatura del agua residual, para el presente caso, es aproximadamente
17º C.
no 0.037 71.088�pC�l
no F. FLM f/q
2) Volumen del filtro (V F): se determina al utilizar el modelo de BRUCE Y
MERKENS, al relacionar la DBO del afluente y efluente del filtro, la constante
de tratabilidad (KT) y el área superficial específica del medio de contacto, el
cual se lo toma del CUADRO No. VII – 03:
181
" % ln r�hstuvwxyzx �hs{uvwxyzx| }no + �
" 44.06 ln~160 120E �0.043 + 800
" F. Md fM m F. LF fM
3) Eficiencia requerida (E): este cálculo permite determinar el porcentaje
de DBO que se requiere remover, en éste caso particular, para su posterior
descarga. Según la Tabla B.1. del Anexo B de la Ordenanza Metropolitana No.
213, el límite máximo permisible de DBO que se debe cumplir para Junio de
2010 es 120 mg/l.
_ �hstuvwxyzx � �hs{uvwxyzx�hstuvwxyzx + 100
_ 160 � 120160 + 100
_ ^] %
4) Área Superficial del filtro (A F): el área superficial del filtro se determina
al dividir el Volumen del filtro (V) y la profundidad (P), la cual se asume con un
valor de 1.5 m. Se calcula de la siguiente manera:
#� "��
#� 0.401.5
#� F. ^d f^
5) Largo y ancho del filtro (L): se asume que la sección del filtro es
CUADRADO, por lo cual se determina el largo y ancho con la raíz cuadrada del
área superficial del filtro, de la siguiente manera:
182
$ �#�
$ √0.27
$ F. ]K f
6) Carga Orgánica afluente al filtro (W): está considerada como la
cantidad de materia orgánica expresada como DBO aplicada al proceso de
tratamiento. Se expresa en kilogramos por día, y se determina de la siguiente
manera:
� � + %
Donde:
C = concentración de DBO en el afluente, expresada en Kg/m3
Q = caudal del afluente, expresado en m3/día
� 0.16 + 44.06
� d. F] �� qí�E
7) Carga Hidráulica Superficial (CHS) y Volumétrica (CHV): son
parámetros que se encuentran en función del caudal (Q), el área superficial del
filtro (AF) y el volumen del filtro (VF). Se determinan de la siguiente manera:
��� %#� ��� 44.060.27
��� KGM. ^F fM f^ qE ��" %"�
183
��� 44.060.40 ��� KKF. KG fM f^ qE
8) Carga Orgánica Superficial (COS) y Volumétrica ( COV): son
parámetros que se encuentran en función de la Carga Orgánica (W), el área
superficial del filtro (AF) y el volumen del filtro (VF). Se determinan de la
siguiente manera:
�s� �#� �s� 7.050.27
�s� ^G. KK �� f^ qE �s" �"�
��� 7.050.40 ��� Kd. GM �� f^ qE
9) Eliminación de DBO: se obtiene calculando el producto entre la carga
orgánica aplicada (W) y la eficiencia del filtro (E), con la aplicación de la
siguiente fórmula:
�hs{v���y��� _ + �
�hs{v���y��� 0.25 + 7.05
�hs{v���y��� ^H. ^F �� qE
184
7.2.3 Generalidades del Sedimentador Secundario
Los tanques de sedimentación secundaria por lo general son de forma circular,
pero también se construyen cuadradas o rectangulares.
La profundidad óptima de un tanque de sedimentación secundaria depende de
muchas variables, actualmente se diseñan aumentando la profundidad para
optimizar la eficiencia; pero un tanque poco profundo puede operar con igual
eficiencia que un tanque profundo si se mantiene un manto de lodo de
profundidad mínima.
La estructura de entrada al Sedimentador secundario debe diseñarse para
velocidades de flujo menores de 0.6 m/s, con el fin de minimizar la rotura del
blog biológico.
CUADRO No. VII – 04: Información para el diseño de sedimentadores
secundarios en procesos de filtro biológico
Parámetro Valores recomendados
Qmed Qmáx
Velocidad ascensional (m3 / m2. h) 0.7 – 1.0 1.5 – 2.0
Carga de superficie (m3 / m2) 0.68 – 1.02 1.70 – 2.04
Carga de sólidos ( Kg / m2. h) 2.9 – 4.9 ≤ 7.8
Tiempo de retención (h) 2.5 1.5
Profundidad (m) 3.0 – 4.5 3.0 – 4.5
FUENTE: Ingeniería de Aguas Residuales, Tratamiento, Vertido y Reutilización ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
A continuación se señalan algunos valores recomendados sobre la producción
de fangos en el tratamiento con filtro biológico:
CUADRO No. VII – 05: Información sobre los valores de diseño para la
producción de fangos en procesos de filtro biológic o:
Valores
Recomendados
Kg de SST por Kg de DBO
eliminada
Kg de SSV por K g de DBO
eliminada
Valor Mínimo 0.65 0.40
185
Valor Máximo 0.85 0.55
FUENTE: Manual de diseño de Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
7.2.3.1 Pre – diseño del Sedimentador secundario
Se considerarán los valores referenciales de velocidad ascensional y tiempo de
retención indicados en el CUADRO No. VII – 04. Se diseñará un Sedimentador
de sección cuadrada.
1) Superficie del Sedimentador (A): la superficie del Sedimentador está
dada en función de la velocidad ascensional (Vasc) y el caudal (Q), de la
siguiente manera:
# %"���
# 1.84 /1 :E1.5 / :E
# K. ^^L f^
2) Largo y Ancho del Sedimentador (L s): debido a la forma cuadrada del
Sedimentador, el largo y ancho se calcula mediante la raíz cuadrada del área
del Sedimentador, de la siguiente manera:
$� √#
$� √1.224
$� K. KK f m K. K] f
3) Volumen del Sedimentador (V s): el cálculo del volumen del
Sedimentador está en función del caudal (Q) y el tiempo de retención asumido
(tR). Se obtiene de la siguiente manera:
"� % + �
186
"� 1.84 + 1.5
"� ^. dG fM m ^. HF fM
4) Altura (h s): la altura se obtiene por medio de relacionar el Volumen del
Sedimentador (Vs) con el Área superficial del Sedimentador (As), así:
:� "�#�
:� 2.801.22
:� ^. ^� f m M f
5) Producción de Fangos: la producción de fangos está en función de la
DBO eliminada en el proceso del filtro biológico y de los valores de SST y SSV
mínimos indicados en el CUADRO No. VII – 05.
La DBO eliminada se calculó con anterioridad, y tiene un valor de 107.14
Kg/día. A continuación se procede a hallar los valores diarios de fangos que se
producen en el filtro biológico:
a) ����o nk �� �� + �hs{v���y���
����o 0.65 + 28.20
����o KH. MM �� q� ��� qE
b) ����� nk �� ��" + �hs{v���y���
����� 0.40 + 28.20
����� KK. ^H �� q� ��� qE
A continuación se enumeran los resultados del pre – diseño del filtro biológico
con medio de contacto de carbón activado y sedimentador secundario:
187
Pre – diseño del Filtro Biológico:
• Constante de tratabilidad, KT = 0.043 m/d
• Volumen del filtro, VF = 0.40 m3
• Eficiencia Requerida, E = 25 %
• Área Superficial del Filtro, AF = 0.27 m2
• Largo y Ancho del Filtro, L = 0.51 m
• Carga Orgánica afluente al filtro, W = 7.05 Kg/día
• Carga Hidráulica Superficial, CHS = 163.20 m3/m2 d
• Carga Hidráulica Volumétrica, CHV = 110.16 m3/m2 d
• Carga Orgánica Superficial, COS = 26.11 Kg/m 2 d
• Carga Orgánica Volumétrica, COV,) = 17.63 Kg/m 2 d
• Eliminación de DBO, DBOEliminada = 28.20 Kg/d
Pre – diseño del Sedimentador Secundario
• Superficie del Sedimentador, A = 1.224 m2
• Largo y Ancho del Sedimentador, LS = 1.15 m
• Volumen del Sedimentador, VS = 2.80 m3
• Altura, hs = 3 m
• Producción de Fangos, SST = 18.33 Kg de SST/d
• Producción de Fangos, SSV = 11.28 Kg de SSV/d
7.2.4 Generalidades de la Producción de Lodos en e l Filtro
Biológico
La producción y disposición de lodos es uno de los principales inconvenientes
relacionados con el tratamiento de aguas residuales.
En el presente proyecto se producen algunos tipos de sólidos o lodos que a
continuación se enumeran:
• Rejilla.- se retienen sólidos gruesos que serán removidos manualmente.
• Tratamiento biológico.- se retienen sólidos suspendidos que resultan de la
síntesis biológica de la materia orgánica.
188
• Sedimentador secundario.- se producen lodo y espuma secundarios
Las facetas de tratamiento de lodos son: Separación de sólidos
(sedimentación, flotación, cribado, filtración); Espesamiento (gravedad,
flotación, rejillas); Estabilización (digestión anaerobia y aerobia); Secado y
Disposición.
Espesamiento por Gravedad
Tiene como objetivo espesar los sólidos separados con el fin de aumentar su
concentración y por lo tanto reducir el volumen total.
Los espesadores por gravedad son unidades dotadas de barredoras de fangos
para producir un lodo más concentrado que el aplicado. Se diseñan en base a
la concentración específica del lodo espesado.
Los lodos producidos en filtros biológicos generalmente presentan de 1 a 4 %
de concentración del lodo aplicado; de 3 a 6 % de concentración esperada de
sólidos del lodo espesado y de 40 a 50 Kg/m2 de carga superficial de sólidos19.
7.2.4.1 Consideraciones para el Espesamiento por Gr avedad
Para el diseño del filtro biológico se debe considerar las instalaciones para el
manejo de los lodos que se producen. Esto debe hacerse en función de las
variaciones de sólidos que ingresan diariamente al sistema de tratamiento;
además que el espesamiento considerado es por gravedad.
1) Carga Hidráulica (C hidraulica ): éste parámetro tiene influencia sobre la
curva de sedimentación de los sólidos, además de influir en la formación y
posterior eliminación de sobrenadantes.
Para filtros biológicos el valor de la carga hidráulica debe ser menor o igual que
1 m3/m2 d. En el caso del presente proyecto se va a asumir un valor de 0.3
m3/m2 d
19 Jairo Alberto Romero Rojas, Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería
189
2) Tiempo de retención (t r): para el presente proyecto se asumirá un valor
de 24 horas .
3) Tiempo de operación de bombeo de fangos (t BF): se considerará para
el presente proyecto un valor promedio de 8 h / día .
4) Volumen del espesador a gravedad (V e): es el volumen necesario con
el que debe contar el sedimentador secundario para permitir el tratamiento de
todo el fango generado en el proceso de filtración biológica. Éste parámetro se
mide en función de la cantidad de fango producido (FSST), el tiempo de
retención (tr) y la concentración de fango que, para el presente caso se adopta
el valor igual a 5 % que es igual a C = 50 Kg/m3.
"x ���o + �� + 24
"x 0.764 + 2450 + 24
"x F. FK]M fM
5) Caudal de bombeo de fango (Q f): es el volumen de lodo que se
bombea diariamente hacia el espesador. Está dado en función de la cantidad
de fango producido (FSST) y la concentración (C), de la siguiente manera:
%u ���o�
%u 0.76450
%u F. FK]M fM 6) Caudal horario (Q h): es el caudal que ingresa al espesador, está
expresado en función del caudal bombeado en un día (Qf) y el tiempo de
operación de bombeo al día (tBF), se calcula de la siguiente manera:
190
%� %u��
%� 0.01538
%� F. FF^ fM �E
7) Superficie del espesador (A E): es el área superficial que se requiere
para el diseño del espesador. Se determina en base al caudal de bombeo de
fango (Qf) y la carga hidráulica (Chidraulica), así:
#{ %u������wv���
#{ 0.01530.3
#{ F. F]K f^
8) Diámetro del espesador ( ΦE): el diámetro con el que se diseña el
espesador está dado por la siguiente fórmula:
�{ �4 #{�
�{ �4 + 0.051�
�{ 0.252 / m 0.25 / ^] if
9) Altura del espesador (h E): es adecuado que la altura del espesador
esté dentro de un rango de 2.5 a 5 m, y está dada en función del área
superficial del espesador (AE) y el volumen del espesador (Ve), de la siguiente
manera:
191
:{ "x#{
:{ 0.0150.051
:{ F. ^� f m MF if
A continuación se enumeran los resultados del manejo de lodos por
espesamiento por gravedad:
• Carga Hidráulica (Chidraulica) = 0.3 m3/m2 d
• Tiempo de retención (tr) = 24 h
• Tiempo de operación de bombeo de fangos (tBF) = 8 h/día
• Volumen del espesador a gravedad (Ve) = 0.0153 m3
• Caudal de bombeo de fango (Qf) = 0.0153 m3
• Caudal horario (Qh) = 0.002 m3/h
• Superficie del espesador (AE) = 0.051 m2
• Diámetro del espesador (ΦE) = 25 cm
• Altura del espesador (hE) = 30 cm
Como se puede observar, la unidad de tratamiento de los lodos producidos en
el filtro biológico están subdimensionadas, esto quiere decir que sus
dimensiones no concuerdan con las recomendadas para el tratamiento de los
lodos. Por ello se recomienda recolectar el lodo una vez cada tres meses,
recogerlos mediante el Vacuum de PETROCOMERCIAL y darle disposición
final en el Terminal de Productos Limpios El Beaterio, como se hace
actualmente con los lodos de la trampa de grasas. La cantidad de lodos
producidos no amerita que se les dé un tratamiento dentro de la estación de
servicios ya que no sería ni técnica ni económicamente viable.
Por ello, a continuación se va a proceder al cálculo del volumen para el
almacenamiento de lodos en el sedimentador secundario, en un periodo de 3
meses:
192
"v����C�x���xyz���� ���o � �����
"v����C�x���xyz���� b0.764 � 0.4750 c + 30 �� + 3 /����
"v����C�x���xyz���� F. ]M fM �� M f�J�J
7.3 Parámetros y Variables de Diseño
Los parámetros de diseño son los obtenidos en los respectivos muestreos in
situ y en los laboratorios acreditados, mencionadas en el Capítulo VI de la
presente investigación.
Las variables de diseño son las obtenidas mediante la aplicación de cálculos y
fórmulas en base a los parámetros de diseño, encaminadas a dar una noción
del rediseño definitivo del sistema de tratamiento de descargas líquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL.
A continuación se indican los parámetros y variables de diseño tanto para el
filtro bilógico y el sedimentador secundario:
CUADRO No. VII – 06: Parámetros y Variables de dise ño para el Filtro
Biológico
REPRESENTACIÓN NOMBRE / UNIDAD VALOR
Q Caudal l/s
m3/d
0.51
44.06
DBOAfluente DBO del afluente al filtro biológico mg/l 160
DBOEfluente DBO requerido del efluente al filtro biológico mg/l 120
T Temperatura media del agua residual ºC 17
KT Constante de tratabilidad m/d 0.043
VF Volumen del filtro m3 0.40
E Eficiencia requerida % 25
P Profundidad del filtro (impuesta) m 1.5
AF Área Superficial del filtro m2 0.27
193
- Sección del filtro* Cuadrado
- Relación Largo / Ancho* 1
L Largo y ancho del filtro m 0.55
W Carga Orgánica afluente al filtro Kg/d 7.05
CHS Carga Hidráulica Superficial m3 / m2 d 163.20
CHV Carga Hidráulica Volumétrica m3 / m2 d 110.16
COS Carga Orgánica Superficial Kg / m2 d 26.11
COV Carga Orgánica Volumétrica Kg / m2 d 17.63
DBOEliminada Eliminación de DBO Kg / d 28.20 * = Parámetro Adimensional
CUADRO No. VII – 07: Parámetros y Variables de dise ño para el
Sedimentador Secundario
REPRESENTACIÓN NOMBRE / UNIDAD VALOR
Q Caudal m3 / h 1.84
W Carga Orgánica afluente al filtro Kg/d 7.05
Vasc Velocidad ascensional (asumida) m3 / m2. H 1.5
tR Tiempo de retención (asumido) h 1.5
A Superficie del Sedimentador m2 1.224
- Sección del filtro* Cuadrado
- Relación Largo / Ancho* 1
Ls Largo y Ancho del Sedimentador m 1.15
Vs Volumen del Sedimentador m3 2.80
hs Altura m 3.00
PFSST Producción de Fangos Kg de SST / d 18.33
PFSSV Producción de Fangos Kg de SSV / d 11.28 * = Parámetro Adimensional
7.4 Diseño Definitivo del Filtro Biológico con med io de contacto
Carbón Activado y su Sedimentador Secundario
7.4.1 Distribución del Caudal
Después de que el agua pasa a través de la rejilla, fluye hacia el filtro biológico
con medio de contacto carbón activado mediante una tubería de PVC de 10 cm
de diámetro y 1 m de longitud; a continuación ingresa en un sistema de
distribución, que se explica posteriormente.
La literatura recomienda que el agua residual ingrese en el filtro biológico lo
más uniformemente posible sobre el
aprovechar al máximo dicha área y que el tratamiento sea parejo.
Para el presente proyecto se determinó que la distribución de caudal más
adecuada e idónea es por medio de un sistema de tuberías. Se debe tener en
cuenta el tamaño de la tubería de distribución ya que evita las pérdidas de
energía en los orificios así como en la tubería en sí.
Se utilizarán 8 tuberías laterales de ½’’, con una separación de 10 cm entre sí y
una longitud de 0,215 m. Los orificios tendr
espaciamiento entre sí será de 8 cm. La representación del sistema de
distribución de caudal se muestra a continuación:
FIGURA VII
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
194
de diámetro y 1 m de longitud; a continuación ingresa en un sistema de
distribución, que se explica posteriormente.
La literatura recomienda que el agua residual ingrese en el filtro biológico lo
más uniformemente posible sobre el área superficial del filtro con el fin de
aprovechar al máximo dicha área y que el tratamiento sea parejo.
Para el presente proyecto se determinó que la distribución de caudal más
adecuada e idónea es por medio de un sistema de tuberías. Se debe tener en
uenta el tamaño de la tubería de distribución ya que evita las pérdidas de
energía en los orificios así como en la tubería en sí.
Se utilizarán 8 tuberías laterales de ½’’, con una separación de 10 cm entre sí y
una longitud de 0,215 m. Los orificios tendrán un diámetro de 3 mm y el
espaciamiento entre sí será de 8 cm. La representación del sistema de
distribución de caudal se muestra a continuación:
FIGURA VII – 03: Sistema de Distribución de Caudal
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
de diámetro y 1 m de longitud; a continuación ingresa en un sistema de
La literatura recomienda que el agua residual ingrese en el filtro biológico lo
área superficial del filtro con el fin de
aprovechar al máximo dicha área y que el tratamiento sea parejo.
Para el presente proyecto se determinó que la distribución de caudal más
adecuada e idónea es por medio de un sistema de tuberías. Se debe tener en
uenta el tamaño de la tubería de distribución ya que evita las pérdidas de
Se utilizarán 8 tuberías laterales de ½’’, con una separación de 10 cm entre sí y
án un diámetro de 3 mm y el
espaciamiento entre sí será de 8 cm. La representación del sistema de
03: Sistema de Distribución de Caudal
195
1) Caudal en cada tubería lateral (q L): refleja el caudal que fluye por cada
una de las tuberías laterales. Está en función del número de laterales, que para
el presente caso es 8, y el caudal (Q) medido en l / min, de la siguiente forma:
¡ %¢5�. $��5����
¡ 30.68
¡ M. HM I [£¤ . I�¥�¦�IE
2) Caudal en el último orificio de cada tubería lat eral (q u): la literatura
recomienda que la descarga por cada uno de los orificios de las tuberías en la
distribución debe ser equitativa. El caudal que atraviesa el último orificio de la
tubería se calcula empleando del caudal de cada lateral y el número de orificios
(3 para éste caso), como se indica a continuación:
w ¡¢5�. �� s5�3�4���
w 3.833
w K. ^H I f§�E
3) Energía sobre el último orificio (h u): se determinó que los orificios
tendrán un diámetro de 3 mm. Para el cálculo de la energía sobre el último
orificio se impone un Coeficiente de Descarga (Cd) igual a 0.61 que es un valor
medio usado para orificios además del caudal en el último orificio, así:
:w 0 4 + w�� + � + ����u����g22 + k
Donde:
qu = Caudal en el último orificio medido en l/min
196
Cd = Coeficiente de descarga
Φorficio = diámetro del orificio de salida del agua residual, en m
g = aceleración de la gravedad
:w ` 4 + 1.280.61 + � + 0.003g + 1000 + 60a2 + 9.81
:w 0.2522 / ^]. ^^ if
4) Pérdida por fricción en la tubería sin orificios (hfT): se utiliza la
fórmula de Hazen Williams. Como se mencionó anteriormente, se dispone de
tuberías laterales de 21.5 cm de longitud (L1-n), con diámetro de ½’’ (1.27 cm).
Se considera un coeficiente de fricción (C) de 140 considerando que son
tuberías de plástico de pared recta y lisa. En éste cálculo se considera que la
tubería no tiene orificios en el espaciamiento comprendido entre los orificios 1
al 3, de la siguiente forma:
:uo 2.09 + 7$�Cy8 + ` ¡� a�.¨l + �ow©x�í�CD.¨p
:uo 2.09 + 70.2158 + 06.38 + 10Cl140 2�.¨l + 0.0127ow©x�í�CD.¨p
:uo 0.00007329 / F. FFKL if
5) Pérdida por fricción en la tubería de distribuci ón (h fTD): la pérdida por
fricción debe ser uniforme en toda la tubería, entonces se distribuye para un
solo orificio considerando la pérdida por fricción entre el orifio 1 al 3, así.
:uoª :uo ∆:�Cy
:uoª F. FFKL if
197
6) Energía en el primer orificio de salida del agua residual (h 1): refleja
la energía que se requiere sobre el primer orificio de salida, se obtiene
aplicando la siguiente fórmula:
:� :w � ∆:�Cy
:� 25.22 � 0.0014
:� ^]. ^^KL if
7) Valor de M: M es un indicador de diseño que debe ser mayor de 0.98 y
menor que 1 así: 0.98 ≤ M ≤ 1; lo cual significa que la diferencia entre caudales
entre el orificio 1 y 3 en cada lateral no es mayor del 2% que permite que el
diseño sea razonable. El valor de M también permite evidenciar que la relación
de las pérdidas de energía en la tubería y en los orificios es mínima y se la
puede considerar como despreciable.
� �:w:�
� � 25.2225.2214
� F. ����d
Por lo tanto la diferencia en la descarga de agua residual entre el primer y
último orificio es de 0.003%, de la siguiente forma:
71 � �8 + 100 %
71 � 0.999978 + 100 F. FFM%
198
7.4.2 Drenaje Inferior del Filtro Biológico con me dio de contacto de
carbón activado
El drenaje inferior tiene como función principal servir de unidad de recolección
de los lodos producidos en el filtro además de ser una “estructura” a través de
la cual circula aire en el caso que el filtro se construya al aire libre; el aire que
ingresa en el filtro es muy importante ya que, a más de de ser una forma
natural de ventilar el filtro y proporcionar el oxígeno que los microorganismos
de la película biológica requieren, facilita las labores de mantenimiento.
El drenaje inferior y de soporte es un sistema de vigas de apoyo y una parrilla.
En la solera está un canal para el desagüe que deben tener una pendiente
mínima (m = 0.01 = 1 %) con el fin de lograr una velocidad mínima de 60 cm/s.
7.4.2.1 Diseño del Sistema de Drenaje Inferior
1) Número de platinas para la parrilla: la parrilla tiene la función de
soportar el peso del medio de contacto (carbón activado), la película biológica y
el agua residual; por ello se colocará platinas de acero de sección rectangular
de 3 cm (Ap) de ancho y 4 mm de espesor con un espaciamiento entre platinas
de 2.5 cm (Ep). Se determina el número de platinas a usarse de la siguiente
forma:
¢5�. ������� $��vz��#¬ � _¬
¢5�. ������� 553 � 2.5
¢5�. ������� KF I�¥§��J
La parrilla deberá disponerse con las aberturas entre platinas de tal forma que
esa abertura represente 15 % del área total del filtro como mínimo. Para el
respectivo cálculo se toma en cuenta que el área del filtro es igual al área que
deberá tener la parrilla, así:
#t©x�zw�� #¬����vv� � #o�z�v ¬v�z�y��
199
#t©x�zw�� 0.27 – 70.03 + 0.55 + 108
#t©x�zw�� F. KF] f^
El porcentaje se calcula de la siguiente manera:
% #t©x�zw��#� + 100
% 0.1050.27 + 100
% MH. HH
2) Canal de desagüe semicircular: la función del canal de desagüe es
recoger el efluente que es transportado hacia el sedimentador secundario, tiene
sección semicircular y se calcula por medio del caudal y la velocidad mínima (v
= 60 cm/s) impuesta para el canal, se determina de la siguiente forma:
#��y�v %9
#��y�v 5.099 + 10CD /1 �E0.6 / �⁄
#��y�v H. L�� + KFCL f^
El calado del canal (profundidad) se determina mediante la Fórmula de
Manning, en función de la pendiente del canal (S = 1%), el factor de rugosidad
(nHORMIGÓN = 0.013), el área dl canal (Acanal) y el caudal (Q), de la siguiente
forma:
���y�v ®¯% + � + 4g 1E# + �� gE °1
200
���y�v ±²²²²²²²²²³
µ́¶5.099 + 10CD /1 �E + 0.013 + 4g 1E
8.499 + 10CD /g + 0.01� gE ·̧¹1
���y�v 0.08712 / H. dKM if m M. ]ºº Por lo tanto el calado (profundidad) del canal será de 4.4 cm.
3) Aberturas de ventilación: como se mencionó con anterioridad la
ventilación del filtro es importante ya que proporciona el aire a los
microorganismos de la película biológica y facilita la actividad de
mantenimiento. Estas aberturas de ventilación deberán ubicarse en la periferia
del sistema de drenaje. Para efectos del diseño, se asumirá una altura de la
abertura de ventilación de 10 cm, la longitud y espaciamiento de las aberturas
de 8 cm. El número de aberturas también viene dado en función de la longitud
del filtro, así:
¢5�. �� �»�5�5�� $�$�©x�zw��� � _���4��/�����©x�zw���
¢5�. �� �»�5�5�� 558 � 8
¢5�. �� �»�5�5�� 3.43
Por lo tanto, se ubicarán 3 aberturas en cada una de las paredes del sistema
de drenaje colocadas a 5 cm de la base del filtro, a excepción de la parte
trasera.
4) Solera: la pendiente de la solera se asume con un valor de 1% para
conducir el agua al canal de drenaje (S = 1%) situado en el centro.
���vx�� ¼ #��5�$��k��� 1 % 0.01
201
En la parte posterior del filtro, la solera está ubicada a 20 cm y se inclina hacia
el centro donde está ubicado el canal con una altura de 20.28 cm
:�yzx���� �xv ��y�v :v�zx��v �yzx���� � 0.01 b$�2 c
:�yzx���� �xv ��y�v 20 � 0.01 b552 c
:�yzx���� �xv ��y�v ^F. ^d] if
En la parte delantera del filtro, la solera está ubicada a 20.55 cm y se inclina
hacia el centro donde está ubicado el canal con una altura de 20.28 cm
:v�zx��v ¬��zx���� :v�zx��v �yzx���� � 70.01 + $�8
:v�zx��v ¬��zx���� 20 � 70.01 + 558
:v�zx��v ¬��zx���� ^F. ]] if
:¬��zx���� �xv ��y�v :v�zx��v ¬��zx���� � 0.01 b$�2 c
:�yzx���� �xv ��y�v 20.55 � 0.01 b552 c
:�yzx���� �xv ��y�v ^F. H^] if
A continuación se indican los resultados del diseño del filtro biológico con
medio de contacto de carbón activado:
CUADRO No. VII – 08: Resultados del diseño del filt ro biológico
DISTRIBUCIÓN DE
CAUDAL
NOMBRE / UNIDAD VALOR
Nro. Laterales Tuberías laterales* 8
L(1-n) Longitud de las tuberías laterales m 0.215
Φtubería Diámetro de la Tubería cm 1.27
202
pulg. ½
Nro. De Orificios Orificios en cada lateral* 3
ΦOrificios Diámetro de los orificios mm 3
qL Caudal en cada tubería lateral l/min.lateral
m3/s.lateral
3.83
6.38 x 10-5
qu Caudal en el último orificio de cada tubería lateral
l/min
1.28
hu Energía sobre el último orificio cm 25.22
h fT Pérdida por fricción en la tubería sin orificios cm 0.0014
h fTD Pérdida por fricción en la tubería de distribución
cm
0.0014
h1 Energía en el primer orificio de salida del agua
residual cm
25.2214
M Valor de M* 0.99997
- Diferencia en la descarga de agua residual entre el
primer y último orificio %
0.003
DRENAJE INFERIOR NOMBRE / UNIDAD VALOR
Ep Espaciamiento entre las platinas cm 2.5
Ap Ancho de las platinas cm 3
Nro. platinas Número de platinas a colocar para la parrilla* 10
AAbertura Área de abertura total de la parrilla m2 0.105
% Porcentaje de la abertura 38.88
- Sección del canal de desagüe* Semicircular
Acanal Área del canal de desagüe m2 8.499 x 10-4
Dcanal
Diámetro del canal de desagüe cm
Pulg
8.713
3.5
Pcanal Calado (profundidad) del canal cm 4.4
- Altura de la abertura de ventilación cm 10
Laberturas Longitud de las aberturas cm 8
Espaciamiento aberuras Espaciamiento entre aberturas cm 8
Nro. de aberturas Número de aberturas de ventilación* 3
* = Parámetro Adimensional
203
Ver el ANEXO 7: Plano VII – 2: Diseño del filtro biológico con medi o de
contacto de carbón activado
La entrada al filtro biológico se hará por una tubería de PVC de 100 mm de
diámetro.
El sistema de distribución de caudal utilizará tubería de PVC de ½’’, con
orificios de 3 mm de diámetro.
El efluente saldrá del filtro biológico por medio de una tubería de PVC de 3.5’’
colocada al mismo nivel que el canal de desagüe.
7.4.3 Sedimentador Secundario
El sedimentador secundario almacenará los lodos producidos por un lapso de 3
meses, donde se evacuarán mediante el Vacumm perteneciente a
PETROCOMERCIAL.
1) Volumen total real del sedimentador secundario ( VRS): refleja el
volumen total del sedimentador, requerido para la sedimentación más el
almacenamiento de los lodos, de la siguiente forma:
"�� "� � "v����C�x���xyz����
"�� 2.80 � 0.53
"�� M. MM fM
2) Tiempo de Retención (T R): el tiempo de retención está en función de la
cantidad de lodo almacenado en el filtro. Después de 3 meses cuando la
capacidad de almacenamiento de lodo del filtro está completa, el tiempo de
retención es igual a 1.5 horas. Cuando el sedimentador está limpio, el tiempo
de retención es el siguiente:
� "��%
204
� 3.331.84
� K. HK �
3) Área real del sedimentador secundario (A RS): el área real del
sedimentador está en función del volumen del sedimentador (VRS) y la altura
real (hRS) que es igual a la altura del sedimentador más la altura del lodo (3 m +
0.3 m), de la siguiente manera:
#�� "��:��
#�� 3.333.3
#�� K. FF� f^
4-) Largo y ancho real del sedimentador secundario (LRS): como se
mencionó con anterioridad, el diseño del sedimentador es de sección cuadrada,
por ello el largo y ancho del sedimentador se obtiene por medio de la raíz
cuadrada del área real del sedimentador, así:
$�� �#��
$�� �1.009 /g
$�� K. FFL f
5) Velocidad ascensional real del sedimentador secu ndario (V asc RS):
viene dada en función del caudal (Q) y el área real del sedimentador
secundario, de la siguiente forma:
"��� �� %#��
"��� �� 1.841.009
205
"��� �� K. H^ f �E
A continuación se indican los resultados del diseño del sedimentador
secundario:
CUADRO No. VII – 09: Resultados del diseño del sedi mentador secundario
SEDIMENTADOR
SECUNDARIO
NOMBRE / UNIDAD VALOR
VRS Volumen total real del sedimentador secundario m3 3.33
TR Tiempo de Retención h 1.81
ARS Área real del sedimentador secundario m2 1.009
LRS Largo y ancho real del sedimentador secundario m 1.004
Vasc RS Velocidad ascensional real del sedimentador
secundario m/h
1.82
Ver el ANEXO 7: Plano VII – 2: Diseño del sedimentador secundario
7.5 Desarrollo de la Alternativa Propuesta
Como complemento para el tratamiento de las descargas líquidas en la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se propone a Aireación.
La aireación es el proceso por medio del cual el agua residual se pone en
contacto íntimo con el aire con la finalidad de disminuir las concentraciones de
sustancias volátiles presentes en el agua residual.
La función principal de la aireación es transferir oxígeno al agua, las ventajas
de proporcionar este tratamiento son las siguientes:
• Transferencia de oxígeno disuelto
• Disminución de fenoles
• Remoción de compuestos orgánicos volátiles
• Remoción de CO2, H2S, Fe, Mn, CH4, Cl, amoniaco
En el presente caso, se propondrá la aireación superficial e inyección de aire
que son los métodos en los cuales el equipo de aireación es colocado en la
206
superficie del agua, se transfiere el oxígeno por medio de turbulencia superficial
y aspersión de agua.
7.5.1 Generalidades de la Aireación Superficial
Los equipos de aireación mecánica superficial se pueden clasificar en equipos
de flujo radial de baja velocidad, equipos de flujo axial de velocidad alta,
equipos aspirantes y rotores horizontales:
CUADRO No. VII – 10: Eficiencias típicas de soplado res de aire en baja
presión
CAPACIDAD DE COMPRESOR (m 3 de
aire libre / min)
EFICIENCIA (%)
28.4 53*
56.7 58*
85 62*
113 64*
140 66*
170 71+
198 72+
226 73+
>284 74+ * : Compresor tipo “Roots” + : Compresor tipo turbo FUENTE: Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño de Jairo Romero ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Los aireadores superficiales de baja velocidad operan con velocidades entre 20
a 100 RPM e incluyen una caja reductora de velocidad para disminuir la
velocidad del impulsor. El más sencillo es el impulsor superficial que opera en
la superficie del agua. Existen unidades de hasta 150 kW de potencia, con
montaje fijo o flotante; impulsores de hasta 3.7 m de diámetro y velocidades
periféricas de 4.6 a 6 m/s. La capacidad de transferencia de oxígeno es de 0.42
a 0.59 Kg O2 / MJ; 1.5 a 2.1 Kg O2 / kWh.
207
A continuación se enumera algunas de las características principales de los
aireadores superficiales:
CUADRO No. VII – 11: Características de los equipos de aireación
CLASE DESCRIPCIÓN USO TASA DE
TRANSFERENCIA
NOMINAL(Kg O 2 /
kW.h
Superficiales Potencia de 0.75 – 75
kW
Proceso convencional
de lodos activados,
lagunas aireadas.
1.2 – 2.4
Aireador de
turbina y baja
velocidad
Turbinas de diámetro
grande exponen gotas
de líquido a la
atmósfera
Lagunas aireadas 1.2 – 2.4
Aireador
flotante de alta
velocidad
Hélice de diámetro
pequeño expone gotas
de líquido a la
atmósfera
Lagunas aireadas 1.2 – 2.4
FUENTE: Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño de Jairo Romero ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
Una de las ventajas de la aireación superficial es que es útil para volúmenes
variables y un alto porcentaje de transferencia de oxígeno.
Los aireadores superficiales de paleta emergen el agua desde debajo del
tanque y la ponen en contacto con el aire a través de la superficie del agua, se
efectúa la transferencia de oxígeno por medio de la turbulencia y aspersión de
agua. La transferencia de oxígeno es de 0.42 a 059 Kg de O2 / MJ o 1.5 a 2.1
Kg de O2 / kWh.
7.5.1.1 Pre – diseño del tanque de aireación superf icial
1) Caudal de Diseño (Q): el caudal de diseño será el caudal calculado con
anticipación que es igual a 0.51 l/s (1.84 m3/h).
208
2) Tiempo de Retención (t R): el tiempo de retención es un parámetro
importante para considerar en el diseño de los aireadores. Mientras mayor sea
el tiempo de retención, la transferencia de oxigeno es mayor. Se impone un
tiempo de retención de 90 minutos, debido, sobre todo, al costo de la aireación.
3) Volumen (V): el volumen está en función del caudal de diseño (Q) y el
tiempo de retención (tR), de la siguiente manera:
" % + �
" 1.84 /1 :E + 1.5 :
" ^. dG fM
4) Sección del tanque: se considera un tanque de sección cuadrada.
5) Profundidad (h): la literatura recomienda profundidades entre 2.5 a 5
m20. Para el presente caso, se asumirá una profundidad de 2.5 m.
6) Área superficial (A S): el área superficial del tanque está dada en
función de los parámetros V (volumen del tanque) y h (profundidad del tanque).
Así:
#� ":
#� 2.76 /12.5 /
#� K. KF f^
7) Longitud del tanque (L): la longitud del tanque está en función del área
superficial del tanque, se obtiene aplicando la raíz cuadrada del área
superficial, de la siguiente manera:
20 Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño de Jairo Romero
209
$ �#�
$ √1.10
$ 1.048 /
8) Relación ancho – profundidad: la literatura recomienda que la relación
ancho – profundidad no debe superar el valor de 2 para lograr una mezcla
apropiada. Se tiene que la relación ancho – profundidad es igual a 0.42, así:
$: 1.048 /2.5 /
$: F. LK�
9) DQO del afluente y efluente (DQO afluente y DQOefluente ): el DQOafluente es
la cantidad de DQO que ingresa al tanque de aireación que es igual a 794 mg/l
y el DQOefluente es la cantidad de DQO que sale en el efluente después del
tratamiento, es el valor requerido por las normativas ambientales vigentes, es
igual a 240 mg/l según el Anexo B, Tabla B.1 de la Ordenanza Metropolitana
No. 213.
10) Eficiencia requerida (E): este cálculo permite determinar el porcentaje
de DqO que se requiere remover, en éste caso particular, para su posterior
descarga.
_ �%stuvwxyzx � �%s{uvwxyzx�%stuvwxyzx + 100
_ 794 � 240794 + 100
_ G�. dd %
11) Carga Másica Total (C M): es la carga másica que va a ingresar al
tanque aireador, se determina de la siguiente manera:
210
�½ % + �%s�uvwxyzx
�½ 44.16 /1 �E + 0.794 nk /1E
�½ M]. FG �� qE
12) Carga Superficial (C S): se determina mediante la siguiente fórmula:
�� �½#�
�� 35.061.10
�� MK. Hd �� ¾¿À f^ qE
13) Consumo de Oxígeno (C O2): está en función del caudal de diseño y el
valor de DQO en el afluente, que en este caso es 794 mg/l (0.794 Kg/m3)
�Ág % + �%s�uvwxyzx
�Ág 44.16 /1 �E + 0.794 nk /1E
�Ág M]. FG �� qE
14) Concentración de Saturación de Oxígeno (C S-O2): la concentración de
saturación de un gas en el agua se calcula por la Ley de Henry. El oxígeno es
un gas de baja solubilidad en la fase líquida y la concentración de saturación se
determinó con la siguiente fórmula:
��CÁg  /���� + ��sg + 1000
Donde:
211
 moles = moles de gas (mol / l)
PMO2 = peso molecular del gas (mg/mol)
La concentración de saturación de oxígeno viene dada por la Constante de
Henry que está en función de la temperatura ambiente, que en éste caso es
15ºC (temperatura promedio de la ciudad de Quito). Por lo tanto se utiliza una
Constante de Henry H igual a 6.10 x 10-4 atm / fracción mol.
A continuación se obtiene la fracción molar de equilibrio del gas disuelto, que
viene dada por la siguiente fórmula:
à ��
Donde:
X = Fracción molar de equilibrio del gas disuelto (mol/mol)
P = Presión parcial del gas, que se obtiene multiplicando la presión atmosférica
y la concentración del oxígeno en el aire (atm)
H = constante de Henry para el gas a una temperatura T (atm / fracción mol)
� 0.71 �/ + 0.21 F. KL�K �¥f
à 0.14916.10 + 10CD
à ^. LL + KFCG fÄI/fÄI Se procede a calcular el número de moles de O2 por litro de agua, así:
 /���� ¢Å + Ã1 � Ã
Donde:
# moles = moles del gas O2 (mol/l)
212
X = fracción molar de equilibrio del gas disuelto (mol/mol)
Nw = moles de agua /mol/l). ¢Å 1000 k �E Æ 18 k /��E ]]. ]G fÄI/I  /���� 55.56 /��� + 72.44 + 10CÇ8/��/��1 � 2.44 + 10CÇ /��/��
 /���� K. M]G + KFCL fÄII
Se reemplaza los valores en la fórmula para el cálculo de la concentración de
saturación de oxígeno, de la siguiente forma:
��CÁg 1.356 + 10CD /��� + 32 /k//�� + 1000
��CÁg L. ML f� q� À^I
15) Eficiencia de Transferencia de Oxígeno (E O): la eficiencia de
transferencia de oxígeno en los aireadores superficiales está en función del tipo
de equipo a utilizarse, en promedio la eficiencia que se puede utilizar es 20 %.
16) Suministro de Aire (S a): el suministro de aire se determina en función
de consumo de oxígeno (CO2), la eficiencia de transferencia de O2 (E), la
densidad del aire (ρaire = 1.2 Kg/m3) y el contenido de oxígeno en el aire (CO2-
aire), de la siguiente manera:
�� �Ág_ + È���x + �ÁgC���x
�� 35.06 nk �E0.20 + 1.2 nk//1 + 0.21
�� G�]. GM fM/qí�
213
17) Tasa Nominal para la transferencia de oxígeno ( No): la tasa nominal
para la transferencia de oxígeno de los aireadores superficiales flotantes está
dentro del rango de 1.2 a 2.4 Kg de O2 / Kwh21. Para el presente cálculo se a
asumido un promedio de 1.8 Kg de O2 / Kwh.
18) Tasa Real para la transferencia de oxígeno (N): la tasa real para la
transferencia de oxígeno (N) se calcula aplicando la siguiente fórmula:
¢ ¢� + 7��CÁg + É � �58 + 1.024oCg� + ∞�y�
Donde:
N = tasa real para la transferencia de oxígeno (Kg de O2 / Kwh)
No = tasa nominal para la transferencia de oxígeno (Kg de O2 / Kwh)
CS-O2 = concentración de saturación de oxígeno en agua, a la temperatura T y
altitud A correspondiente (mg/l)
β = Relación entre la concentración de saturación de oxígeno en el agua
residual y la concentración de saturación en agua potable, generalmente es
igual a 0.95
Cr = concentración de oxígeno que se debe mantener para la aireación,
generalmente igual a 2 mg/l
T = temperatura promedio del lugar, 15ºC
∞ = Relación de la tasa de transferencia de oxígeno en agua residual y la tasa
de transferencia de oxígeno en agua potable, generalmente igual a 0.85
Cnm = concentración de saturación de oxígeno en agua destilada a 20ºC y a
nivel del mar, 9.1 mg/l
21 Tratamiento de Aguas Residuales, Teoría y Principios de Diseño de Jairo Romero
214
¢ 1.8 + 74.34 + 0.95 � 28 + 1.024�lCg� + 0.859.1
¢ F. MK �� q� À^/�Ë. � d. GK �� q� À^/�Ë. qí�
19) Potencia Requerida (P R): es la potencia que requiere el equipo en la
aireación, viene dada por la siguiente fórmula:
�� �Ág¢
�� 35.06 nk �E7.61 nk �� s2/nÅ. �í�
�� L. GK �Ë
Por cuestiones de variaciones de energía y operación, la eficiencia del equipo
varía entre un 70 a 90 %. Por ello se requiere calcular la potencia real que debe
tener el equipo, con una eficiencia de 75 % así:
��x�v ��% _
��x�v 4.610.75
��x�v G. K] �Ë
Se asume un equipo con una potencia de 7.5 que generalmente son los que se
encuentran comercialmente. Además, para el caso del tratamiento de las
descargas líquidas en la estación de servicios se considera el uso de un solo
aireador, debido a que la potencia requerida es baja y se puede considerar que
el caudal a tratar es pequeño.
20) Densidad de Potencia (D P): está dada en función de la potencia real
requerida por el equipo (Preal) y el volumen (V), de la siguiente manera:
215
�Ì ��x�v"
�Ì 6.15 2.76
�Ì ^. ^^H �Ë fME A continuación se indican los resultados del diseño del sistema de aireación
superficial:
• Caudal de diseño (Q): 1.84 m3/h
• Tiempo de retención (tR): 1.5 h
• Volumen del tanque (V): 2.76 m3
• Sección del tanque: Cuadrada
• Profundidad (h): 2.5 m
• Área superficial (AS): 1.10 m2
• Longitud del tanque (L): 1.05 m
• Relación Ancho – Profundidad: 0.42
• DQO del afluente (DQOafluente): 794 mg/l
• DQO del efluente (DQOefluente): 240 mg/l
• Eficiencia requerida (E): 69.77 %
• Carga Másica Total (CM): 35.06 Kg/d
• Carga Superficial (CS): 31.87 Kg DQO/m2.d
• Consumo de Oxígeno (CO2): 35.06 Kg/d
• Concentración de Saturación de Oxígeno (CS-O2): 4.34 mg de O2/l
• Eficiencia de transferencia de oxígeno (EO): 20 %
• Suministro de aire (Sa): 695.63 m3/d
• Tasa nominal para la transferencia de oxígeno (No) 1.8 Kg de O2/Kwh
• Tasa real para la transferencia de oxígeno (N) 7.61 Kg de O2/Kwh
• Potencia requerida (PR): 4.61 Kw
• Potencia real requerida (Preal): 6.15 Kw
• Densidad de potencia ((DP): 2.228 Kw/m3
216
Los costos de la implementación del sistema de aireación superficial varían
entre los 12,000 dólares. Y tienen una vida útil de 10 años. La desventaja más
significativa del sistema de aireación superficial es su elevado costo inicial
además necesita de mantenimiento con mano de obre especializada cuyo
costo anual fluctúa entre los 500 dólares.
7.5.2 Inyección de Aire
Tomando en cuenta el costo del aireador superficial se propone como
alternativa la inyección de aire intermitente por medio de un compresor de aire,
ya que cubre la necesidad de airear el agua residual, inyectar la cantidad de
oxígeno necesaria y es una alternativa económicamente viable de instalación
en la estación de servicios.
Se determinó que la potencia real requerida del equipo es de aproximadamente
6.15 Kw = 8 HP (1 HP = 0.7457 Kw). Se sugiere el Compresor COLEMAN, 7.0
HP, 60 galones, fabricado en USA. El cual tiene un costo en el mercado de
$733.60, que es un precio mucho más exequible que la instalación del aireador
superficial.
7.6 DEFINICIÓN DE LA APLICACIÓN DE LA ALTERNATIVA DE
AIREACIÓN PROPUESTA EN LOS ASPECTOS TÉCNICO,
ECONÓMICO, AMBIENTAL Y SOCIAL
CUADRO No. VII – 12: Valoración de la importancia d e cada aspecto que
incide en la selección de la alternativa
Técnico Económico Social Ambiental TOTAL %
Técnico 1 0.5 0.5 1 3.0 30
Económico 0.5 1 1 0.5 3.0 30
Social 0.5 0 1 0.5 2.0 20
Ambiental 0.5 0 0.5 1 2.0 20
TOTAL 10 100
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
217
7.6.1 Calificación en el aspecto Técnico
ALTERNATIVA Espacio Físico
Tiempo de Implementación
Vida Útil
Operación y mantenimiento
Consumo de energía Sumatoria %
Aireación superficial 0,5 0,5 0,5 0 0,5 2 10
Inyección de aire 1 1 0,5 1 0,5 4 20 TOTAL 6 30
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
7.6.2 Calificación en el aspecto Económico
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
7.6.3 Calificación en el aspecto Social
ALTERNATIVA Capacitación del personal
Salud del
personal
Salud pública
Disminución de la
contaminación Sumatoria %
Aireación superficial 0 0 0,5 1 1,5 6,67 Inyección de aire 1 0,5 0,5 1 3 13,33
TOTAL 4,5 20 ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
7.6.4 Calificación en el aspecto Ambiental
ALTERNATIVA Medio Físico
Medio Biótico
Medio Antrópico
Duración del impacto Sumatoria %
Aireación superficial 0 0,5 0,5 0,5 1,5 6,67
Inyección de aire 1 0,5 1 0,5 3 13,33 TOTAL 4,5 20
ELABORACIÓN: Diana Manosalvas Bossano
El puntaje total de la Alternativa 2 –inyección de aire con compresor- es de
68,49 % frente a la Alternativa 1 (31,51 %), lo cual significa que la Alternativa 2
ALTERNATIVA Costo Inicial
Costo de implementación
Costo de Operación y
Mantenimiento
Costo / Beneficio Utilidad Sumatoria %
Aireación superficial 0 0,5 0,5 0,5 0 1,5 8,18
Inyección de aire 1 1 1 1 0 4 21.82
TOTAL 5,5 30
218
es una prioridad media - alta y se ajusta a los requerimientos del proyecto en
los aspectos técnico, económico, social y ambiental.
7.7 PARÁMETROS Y VARIABLES DE DISEÑO DE LA
ALTERNATIVA DE AIREACIÓN
Como se determinó en la calificación de las alternativas, la implementación del
aireador superficial no amerita para el tratamiento dentro de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL ya que, en el aspecto técnico, el caudal
promedio a tratarse es mínimo relacionado con la instalación de un aireador.
La inyección de aire mediante el uso de un compresor se debe hacer de forma
intermitente, debido al caudal a tratarse en la estación de servicios. El
promedio en horas de inyección de aire al agua residual debe ser igual a 3
horas/día cuando el tanque esté al 75 % de su capacidad total. Para luego
proceder a la descarga en el tanque de toma de muestras –se conserva el
tanque existente actualmente- y posteriormente en el sistema público de
alcantarillado.
En el cuadro siguiente se exponen las características obtenidas en el pre –
diseño del tanque aireador:
CUADRO No. VII – 13: Resultados del pre – diseño de l sistema de
aireación por inyección de aire
REPRESENTACIÓN NOMBRE / UNIDAD VALOR
Q Caudal de Diseño m3/h 1.84
tR Tiempo de Retención h 1.5
V Volumen m3 2.76
- Sección del tanque* Cuadrada
H Profundidad m 2.5
AS Área superficial m2 1.10
L Longitud del tanque m 1.05
- Relación ancho – profundidad* 0.42
DQOafluente DQO del afluente mg/l 794
DQOefluente DQO del efluente mg/l 240
219
E Eficiencia requerida % 69.77
CM Carga Másica Total Kg/d 35.06
CS Carga Superficial Kg DQO/m2.d 31.87
CO2 Consumo de Oxígeno Kg/d 35.06
CS-O2 Concentración de Saturación de Oxígeno mg de
O2/l
4.34
EO Eficiencia de Transferencia de Oxígeno % 20
Sa Suministro de Aire m3/d 695.63
No Tasa Nominal para la transferencia de oxígeno Kg
de O2 / Kwh
1.8
N Tasa Real para la transferencia de oxígeno Kg de
O2 / Kw.d
7.61
PR Potencia Requerida Kw 4.61
Preal Potencia Real Requerida Kw 6.15
DP Densidad de Potencia Kw/m3 2.228 * = Parámetro Adimensional
7.7.1 Diseño definitivo del tanque de aireación
1) Losa de fondo del tanque aireador
a. Volumen del hormigón: refleja la cantidad de hormigón que necesita
fundirse para construir el fondo del tanque de aireación, se determina con la
siguiente fórmula:
"�����Íóy $ + # + �
Donde:
L = largo del tanque, m
A = ancho del tanque, m
e = espesor de la pared del tanque, m
"�����Íóy 1.05 + 1.05 + 0.3
220
"�����Íóy F. MMK fM
b. Malla electro – soldada: es la malla que se funde con el hormigón, se
calcula de la siguiente manera:
�{C� 7# � 2�8 + 7$ � 2�8
�{C� 71.05 � 2 + 0.38 + 71.05 � 2 + 0.38
�{C� ^. d^ f^
c. Área de masillado: se calcula aplicando la siguiente fórmula:
#����vv��� $ + #
#����vv��� 1.05 + 1.05
#����vv��� K. KF f^
2) Paredes del tanque de aireación
a. Volumen del hormigón: refleja la cantidad de hormigón que necesita
fundirse para construir las paredes del tanque de aireación, se determina con la
siguiente fórmula:
"�����Íóy $ + : + � + 4
Donde:
L = largo del tanque, m
A = ancho del tanque, m
e = espesor de la pared del tanque, m
h = profundidad del tanque, m
"�����Íóy 1.05 + 2.5 + 0.3 + 4
221
"�����Íóy M. K] fM
b. Malla electro – soldada: es la malla que se funde con el hormigón, se
calcula de la siguiente manera:
�{C� $ + : + 4
�{C� 1.05 + 2.5 + 4
�{C� KF. ] f^
c. Enlucido
_���4��� $ + : + 4
_���4��� 1.05 + 2.5 + 4
_���4��� KF. ] f^
222
CAPITULO VIII
8. MANUAL DE OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
8.1 Operación y Mantenimiento
El sistema de tratamiento de las descargas líquidas propuesto para la Estación
de Servicios PETROCOMERCIAL sólo puede cumplir su función si se opera de
la manera adecuada y sobre todo si se efectúan los debidos mantenimientos
periódicamente y en el tiempo cronogramado para cada unidad de tratamiento.
En el presente manual de operación y mantenimiento, los procesos de
operación son detallados minuciosamente, especificando el sitio específico y
las frecuencias de los trabajos. Así también se describen las medidas de
mantenimiento necesarias para mantener un alto rendimiento de todas las
unidades de tratamiento. El encargado del sistema de tratamiento de las aguas
residuales debe llevar un control y chequeo diario; el cual es esencial para el
correcto funcionamiento del tratamiento además que permite identificar
cualquier falla que pudiera ocurrir durante el funcionamiento.
El principal objetivo del mantenimiento es asegurar el correcto funcionamiento
garantizando, de esa manera, que no existe ningún riesgo para la población
circundante así como para el medio ambiente.
Se deben reparar cualquier daño en las unidades, eliminar cualquier tipo de
obstrucción, formación de nudos, sedimentaciones o fugas de forma inmediata
o en el momento en que se evidencie el fallo.
8.1.1 Operación General del Sistema de Tratamiento
En forma general, la operación del sistema de tratamiento de las descargas
líquidas de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se describe a
continuación:
223
Las descargas líquidas provienen en su mayoría del agua lluvia, además de las
aportaciones que se producen gracias a la limpieza diaria de las islas de
despacho (detergentes biodegradables).
Se determinó que dichas descargas ingresan al sistema de tratamiento con un
caudal promedio de 0.51 l/s. En primera instancia se encuentra la rejilla, la cual
está diseñada con el fin de separar y retener sólidos de cierto tamaño que son
arrastrados por el agua residual.
La rejilla es de limpieza manual, constituida por barras rectangulares de 3 x 11
mm, abertura entre barras de 10 mm, calado de 0.01 m, ángulo de inclinación
de 30° y ancho de 10 cm.
Se considera una obstrucción del 50 %, la cual no debe superar dicho valor, de
lo contrario la velocidad de flujo no sería la adecuada.
El agua residual sale de la rejilla e ingresa inmediatamente en el filtro biológico
con medio de contacto de carbón activado mediante una tubería de PVC de
100 mm de diámetro y una longitud de 1 m, el cual está diseñado con el fin de
absorber y descomponer la materia orgánica (DBO principalmente) del agua
por medio de la biomasa adherida al medio de contacto. Es de respuesta lenta
y recuperación rápida a los cambios bruscos de caudal y DBO.
El agua residual ingresa al filtro biológico por medio de 8 tuberías de PVC
laterales de 21.5 cm de longitud, en las cuales se distribuye uniformemente el
caudal, posee cada una unos orificios de 3 mm de diámetro y espaciamientos
entre sí de 8 cm.
La operación del filtro biológico depende de cómo se desarrolle la vida
biológica en el lecho de contacto. Toma algún tiempo que la población de
organismos se desarrolle de la manera adecuada y con la eficiencia esperada.
Esto ocurre cuando el medio de contacto, en este caso el carbón activado, sea
recién instalado o su operación sea suspendida por un lapso de tiempo. Por
este motivo, cuando se haga la reposición del carbón activado después de su
reactivación se debe evitar interrumpir el funcionamiento del filtro., por ese
224
motivo se recomienda que la reactivación del carbón sea realizada en época de
invierno, donde el caudal que ingrese al filtro sea constante.
El beneficio del carbón activado es que el sobrante de agua residual que no
alcance a pasar a la siguiente unidad de tratamiento se mantendrá en el filtro y
no causará mayor impacto en el filtro.
Luego de pasar por el filtro biológico el agua residual será dirigida al
sedimentador secundario por medio de una tubería de PVC de 3.5 pulgadas
que será colocada al mismo nivel que el canal de desagüe.
El Sedimentador secundario es una unidad de tratamiento fundamental, cuyo
objetivo es retener los sólidos y la película biológica del material filtrante que es
arrastrada por el agua hacia el Sedimentador.
El Sedimentador está diseñado para una capacidad total de 3.33 m3, una
profundidad de 3 m, un largo / ancho de 1 m y un tiempo de retención de 1.81
horas.
Posteriormente, el caudal clarificado pasa al tanque aireador por medio de una
tubería de PVC de 100 mm de diámetro, el volumen del tanque es igual a 2,76
m3, una profundidad de 2,5 m, una longitud de 1 m, el suministro de aire es de
aproximadamente 700 m3/d y la potencia real requerida para el equipo es de
6.15 Kw (8 HP).
8.1.2 Mantenimiento Sistema de Tratamiento
• Filtro Biológico
- Verificar siempre la cantidad de agua que ingresa al filtro. El diseño está
garantizado para el ingreso de un caudal uniforme al filtro. Por ello la
cantidad de agua residual que ingresa tiene que ser igual en cada una de
las tuberías de distribución de caudal.
- Las tuberías de distribución de caudal deben ser chequeadas
periódicamente con el fin de evitar taponamientos o cualquier tipo de -
225
obstrucción en dicha tubería. Se recomienda revisar al menos
quincenalmente la tubería de distribución, reparar o cambiar las tuberías en
mal estado y limpiar los orificios ya sea con cepillos o inyectando agua a
presión.
- Necesariamente el filtro debe ser construido con un techo o recubrimiento
para evitar la entrada de hojas u otras impurezas que pueden obstruir el
filtro.
- Diariamente se debe inspeccionar el canal recolector del filtro. Cada tres
meses el Vacumm de PETROCOMERCIAL debe retirar los lodos
producidos, posteriormente se limpia el filtro con agua a presión.
- En un espesor del lecho filtrante que va desde 0.80 a 2.5 metros, es
necesario realizar un retrolavado cada 8 días durante 5 – 15 minutos, con
una velocidad de 15 – 75 cm / min.
- Un indicativo muy útil para detectar una falla en el filtro son los olores. Si se
detectan es posible que el filtro este actuando anaerobiamente. El filtro
actúa aerobiamente por lo cual se deben revisar la ventilación del filtro o si
existe sobrecarga de cultivos biológicos que pueden producirse por
obstrucciones en la circulación de aire.
- Posiblemente se tenga la presencia de moscas (psychoda) en el filtro, este
es un indicador de que la unidad está funcionando normalmente, debido a
que es un filtro biológico y esta especie se alimenta de los lodos y de la
película que se forma en los filtros ayudando de esa manera al proceso de
descomposición de la materia orgánica. Bajo ningún concepto se deben
utilizar insecticidas para eliminar a las moscas ya que puede inactivar los
microorganismos presentes en el filtro. La acción correctiva es mantener
siempre en remojo uniforme el medio de contacto, conservando las paredes
del filtro mojadas, si esto no funciona puede haber una deficiencia en la
operación que debe ser corregida. Posiblemente se deba reactivar el carbón
activado.
226
- Si existe inundación o un extenso estancamiento de agua en el filtro puede
producir obstrucción en los vacíos del medio de contacto; lo cual se puede
prevenir fácilmente agitando, removiendo o reacomodando el medio filtrante
(Carbón Activado) con mucho cuidado y precaución utilizando un rastrillo o
aplicándole una corriente de agua a presión; posteriormente dejar que se
sequen algunas porciones del filtro por varias horas lo que produce que el
exceso de cultivos de microorganismos se desprenda al volverse a mojar.
Este exceso se deposita como lodo. Es aconsejable dosificar el filtro con
cloro (5 mg / l promedio) durante unas horas a la semana.
- Cada 6 meses se debe chequear las platinas de la parrilla mediante los
orificios de ventilación, ya que tienden a deteriorarse; de ser así deben ser
reemplazadas inmediatamente.
- Cada 3 meses, cuando el Vacumm recolecta los lodos producidos se debe
verificar que el canal de desagüe del sistema de drenaje no está obstruido
ya que puede ocasionar la pérdida de la película biológica. Si esto ocurriera
se debe lavar el desagüe completamente.
• Sedimentador Secundario
- Hacer un chequeo bimestral de la altura del lodo acumulado (no mayor a 80
cm), con ello se establece si se requiere adelantar el régimen de limpieza y
mantenimiento.
- Se debe hacer la limpieza del tanque de sedimentación secundaria cada 3
meses, que es el periodo de almacenamiento considerado en el diseño de
la unidad.
- El Vacumm perteneciente a PETROCOMERCIAL es el encargado de la
limpieza y recolección de los lodos producidos en el sedimentador
secundario para su posterior tratamiento y disposición final en el Terminal
de Productos Limpios El Beaterio. Si por cualquier motivo el Vacumm no
puede cumplir con la frecuencia de limpieza o fuese necesario limpiar el
tanque sedimentador antes del periodo establecido, los lodos producidos
227
pueden ser recogidos manualmente por medio de baldes, estos lodos que
son considerados desechos peligrosos por su contenido de hidrocarburos,
metales y fenoles; deben ser depositados en tanques de 55 galones con su
respectiva tapa, con lo cual se evita que éste lodo se derrame y contamine
otras unidades.
- Posteriormente de realizar la limpieza del tanque de sedimentación se debe
inspeccionar con detenimiento el tanque, con especial atención a las
paredes internas, de encontrarse cualquier tipo de fisura o daño debe ser
reparado inmediatamente.
- Necesariamente el tanque sedimentador debe ser construido con un techo o
recubrimiento para evitar la entrada de hojas u otras impurezas que pueden
obstruirlo.
• Tanque de Aireación por medio de Inyección de Aire
- La infraestructura del tanque de aireación y el compresor deben
permanecer siempre limpios y libres de hojas u otras impurezas que puedan
obstruir la manguera de entrada de aire.
- Asegurar que el equipo inyector de aire (compresor) esté siempre
correctamente lubricado, acorde a las recomendaciones del fabricante.
- Se deben programar los chequeos y mantenimientos preventivos con el
fabricante del equipo, así se asegura el perfecto funcionamiento del equipo.
- Inspeccionar periódicamente el funcionamiento del equipo, si es necesario
se deben reemplazar cualquier pieza que no necesite asistencia técnica
(rodamientos, empaques, etc)
- La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL tiene la obligación de
mantener en stock almacenados algunos repuestos del compresor, con ello
se asegura un mantenimiento rápido y se evita interrupciones largas en la
aireación.
228
- El tanque de aireación debe ser limpiado de manera constante, se
recomienda que la limpieza sea efectuada cada 3 meses, aprovechando
también la limpieza de las otras unidades de tratamiento de las descargas
líquidas.
Hay que poner especial atención en el mantenimiento de cada unidad de
tratamiento en las épocas anteriores al invierno, donde la precipitación
aumentará y el sistema de tratamiento no puede suspender una o todas sus
unidades de tratamiento.
229
CAPÍTULO IX
9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
9.1 Conclusiones
9.1.1 Conclusiones Generales
• El constante desarrollo de las ciudades, el crecimiento demográfico, la
mejora de la calidad de vida de los seres humanos, entre otras razones,
conllevan a que los procesos industriales y comerciales de cualquier
naturaleza sean cada vez mayores en su número y más sofisticados, ello
provoca el aumento de la producción de residuos, uno de ellos los residuos
líquidos, efluentes que se producen a nivel industrial y comercial. La
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, se encuentra ubicada en la
Provincia de Pichincha, desarrolla sus actividades comerciales dentro de la
jurisdicción del Distrito Metropolitano de Quito, lo que significa que tiene la
obligación de dar cumplimiento a lo establecido dentro de todas las
Ordenanzas Municipales (Ord. 213). Al igual que pertenece al sector
hidrocarburífero por lo que está obligada a cumplir lo establecido en el
Reglamento de Operaciones Hidrocarburíferas.
• Las gasolinas son los primeros combustibles líquidos que se obtienen del
fraccionamiento del petróleo. Tienen componentes hidrocarbonados de C5 a
C12 y una temperatura de destilación de entre 25 y 220º C. Continúan el
Diesel 1 y 2 que provienen de una temperatura de destilación de entre 180 y
360º C y poseen compuestos de C12 a C15 en el caso del Diesel 1 y C15 a
C20 en el Diesel 2.
• La Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se encarga de la venta,
distribución y comercialización de combustibles limpios, por medio de 9
islas, en las islas 1 hasta la 8 existen 4 surtidores por isla y a su vez 4
pistolas: 2 distribuyen gasolina tipo extra y 2 distribuyen gasolina tipo
súper; en la isla 9 existen 4 surtidores pero con 6 pistolas: 2 distribuyen
gasolina tipo extra y 4 distribuyen gasolina tipo súper, lo que hace un
total de 36 pistolas de gasolina extra y 40 pistolas de gasolina súper.
Tiene una capacidad de almacenamiento de 130600 galones distribuídos
230
en 12 tanques de almacenamiento; se despachan diariamente un
promedio de 60 galones a 9000 autos/día. Ver Anexo 8, Foto 10, 12 y
13.
9.1.2 Conclusiones acerca del Sistema de Tratamien to Actual de
las Descargas Líquidas
• En la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL las aguas residuales se
originan por dos fuentes puntuales: los efluentes producidos en las islas de
despacho de combustible (área de dispensadores) y área de tanques de
almacenamiento, producto del expendio y trasiego de los combustibles
respectivamente; y, los originados en las baterías sanitarias y limpieza del
área administrativa y comercial.
• Las aguas residuales con residuos de combustible, detergentes y grasas
son conducidas, mediante canaletas y reijllas, hacia la trampa de grasas
ubicada en la parte suroeste de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL. Ver Figura V – 11.
• La toma de muestras del agua residual se enmarcó dentro de las normas y
métodos con un alto control de calidad, con la finalidad de asegurar la
confiabilidad de los resultados para ofrecer resultados exactos y precisos. Y
es realizada solamente por los laboratorios acreditados por la OAE. Ver
Anexo 9.
• La trampa de grasas de la Estación de Servicios fue construida hace
aproximadamente 30 años, consta de tres compartimientos en los que se
separa, por gravedad, el agua aceitosa y con combustible, del resto de agua
que, después de dicho tratamiento, es descargada directamente en el
alcantarillado. Ver Gráfico VI – 03.
• En la parte norte de la Estación de Servicios se encuentra una lubricadora
de vehículos la cual cuenta con una trampa de grasas construida en el año
2004. Cabe recalcar que la Lubricadora – Lavadora actualmente está fuera
de funcionamiento, realizó el cese definitivo de sus actividades en el mes de
marzo de 2008. Ver Gráfico VI – 04
• En el estudio del sistema de tratamiento de las descargas líquidas de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se determinó que el tratamiento
231
no se cumple por dos motivos; el primero es que las aguas lluvias
sobrepasan la capacidad volumétrica de la actual trampa de grasas por ello
se da un reflujo desde el sistema de alcantarillado; y, en la época de verano
la trampa de grasa está inactiva lo que produce que el agua contenida allí s
estanque y se eleven los niveles de la carga contaminante.
• De acuerdo al análisis histórico de los monitoreos de aguas residuales
realizados en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se determinó
que los parámetros que se encuentran fuera de norma son: DBO, DQO,
Sólidos Sedimentables, Sólidos Suspendidos, Tensoactivos, Fenoles,
Material flotante, Sulfuros además de la presencie de coliformes.
• El parámetro de DQO es la relación de la cantidad de componentes
orgánicos, se presenta en el efluente de la trampa de grasas y aceites de
las islas de despacho debido a la presencia de hidrocarburos solubles
disueltos en el agua residual.
• El parámetro de DBO está relacionado con los microorganismos presentes
en el agua residual, los cuales ayudan al proceso de degradación de los
componentes orgánicos. Cuando se presenta en exceso denota
contaminación. Éste parámetro se presenta en el efluente de la trampa de
grasas y aceites de la estación de servicios, en especial cuando el agua
residual se encuentra empozada, estado que produce que la cantidad de
microorganismos aumente debido a la actividad bacteriana.
• Los sólidos sedimentables y sólidos suspendidos se presentan en el
efluente de la trampa de grasas y aceites de las islas de despacho debido al
ingreso de material sólido y/o coloidal que ingresa al sistema de tratamiento.
• Los tensoactivos (detergentes) se incrementan en el agua residual de la
trampa de grasas y aceites de las islas de despacho debido a la falta
cuidado en la dosificación de los detergentes al momento de la limpieza de
las islas de despacho por parte del personal de mantenimiento.
• Los fenoles se presentan en el agua residual la trampa de grasas y aceites
de las islas de despacho ya que son compuestos que se encuentran
presentes en la gasolina, además son producto de los procesos naturales
de descomposición de la materia orgánica (hidrocarburos solubles disueltos
en el agua).
232
• Se identificaron dos áreas de aportación de agua lluvia: el área indirecta
que es el área circundante a la estación de servicios y el área directa que es
la estación de servicios en sí. El volumen que aporta el área de influencia
indirecta sobre la Estación de Servicios es 3.84 l/s como máximo y 0.81 l/s
como mínimo en época de lluvia. Ver Figura VI – 01.
• El volumen que aporta el área de influencia directa (área de la Estación de
Servicios) en la época de lluvia es de 0.68 l/s como máximo y 0.14 l/s como
mínimo.
9.1.3 Conclusiones acerca del Sistema de Tratamien to Propuesto
Se plantearon una serie de alternativas para la optimización del sistema de
tratamiento de descargas líquidas de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, entre las que se tiene:
• Exclusión del caudal del área de aportación indirecta que se realizará
mediante la construcción de una rejilla (canaleta) periférica, que rodee a
toda la estación de servicios, cuyo propósito será recolectar exclusivamente
el agua lluvia acompañada de sedimentos.
• Disminución del caudal del área de aportación directa por medio de la
recolección de toda el agua lluvia que cae sobre los techados de las islas de
despacho así como en el área administrativa; mediante de la instalación de
canales elevados acoplados a los techos los cuales conduzcan el agua
lluvia hacia desaguaderos (tuberías).
• Tratamiento de las descargas líquidas, en su primera alternativa tiene:
Rejilla, seguido de un Filtro de Carbón Activado, seguido de un
Sedimentador Secundario; la segunda alternativa tiene, en su última
instancia la aireación superficial.
• Las rejillas son dispositivos de separación con aberturas de tamaño
generalmente uniforme utilizado para retener los sólidos de cierto tamaño
que se arrastran en el agua residual.
• El filtro biológico con medio de contacto de carbón activado tiene como
objetivo principal la reducción de la carga orgánica presente en la descarga.
Se consideró al carbón activado como el medio de contacto más idóneo en
233
el caso de las aguas residuales de la estación de servicios ya que además
de la reducción de compuestos como hidrocarburos, detergentes, fenoles,
compuestos volátiles, además no retiene el oxígeno presente en el agua
residual. Su funcionamiento consiste en que las aguas residuales se riegan
sobre un lecho filtrante, se dejan percollar y la película biológica adherida al
medio de soporte (Carbón Activado) es la encargada de absorber y
descomponer la materia orgánica.
• Seguido del filtro biológico la unidad de sedimentación secundaria es
indispensable ya que retiene los sólidos suspendidos. El sedimentador
secundario dispuesto posterior al filtro biológico tiene el objetivo principal de
decantar y retener los sólidos y lodos producidos en el filtro de carbón
activado.
• Se instalará un sistema de espesamiento por gravedad, que es la unidad
donde se recolecta todo el lodo producido en el filtro biológico.
• La alternativa más idónea escogida para la aireación del agua residual es la
inyección de aire utilizando un compresor, la función principal de la
aireación es la transferencia de oxígeno, proceso en el cual agua residual
se pone en contacto íntimo con el aire con la finalidad de disminuir las
concentraciones de sustancias volátiles presentes en el agua residual. La
aireación del agua residual permitirá también reducir (descomponer) los
hidrocarburos livianos que se encuentran presentes en los combustibles.
Se puede concluir que el sistema de tratamiento de aguas residuales
propuesto en la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL se trata
netamente de un conjunto de unidades de tratamiento que actúan con
procesos físicos.
9.1.4 Conclusiones acerca de la Operación y Manteni miento del
Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales
• El sistema de tratamiento de las descargas líquidas propuesto para la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL cumple su función si se opera
de acuerdo al manual de operación indicado y sobre todo si se efectúan los
234
debidos mantenimientos periódicamente y en el tiempo cronogramado para
cada unidad de tratamiento.
• De acuerdo al manual propuesto el encargado del sistema de tratamiento
de las aguas residuales debe llevar un control y chequeo diario en época de
lluvia y semanal en época de verano; el cual es esencial para el correcto
funcionamiento del tratamiento además que permite identificar cualquier
falla que pudiera ocurrir durante el funcionamiento.
• El principal objetivo del mantenimiento es asegurar el correcto
funcionamiento garantizando, de esa manera, que no existe ningún riesgo
para la población circundante así como para el medio ambiente.
• Se deben reparar cualquier daño en las unidades, eliminar cualquier tipo de
obstrucción, formación de nudos, sedimentaciones o fugas de forma
inmediata o en el momento en que se evidencie el fallo.
235
9.2 Recomendaciones
9.2.1 Recomendaciones Generales
• Se recomienda la unificación de competencias de los reglamentos
ambientales RAOHE 1215 y Ordenanza Metropolitana 213, sobre todo en lo
que respecta a los monitoreos realizados en la Estación de Servicios
además de la obtención de la licencia ambiental. Además se debe incluir en
la normativa de la DMA la exigencia del monitoreo de TPH22, y al menos
una vez al año el monitoreo de metales pesados presentes en el agua
residual.
• Uno de las problemáticas en las estaciones de servicio y gasolineras (ya
que se considera que solo el 3% del combustible se pierde por evaporación)
es la evaporación de los gases volátiles presentes en los combustibles, por
ello se propone la captación y recuperación de dichos gases. Las técnicas
de minimización de vapores se basan en que las operaciones de descarga
del autotanque a los tanques de almacenamiento se realicen en circuito
cerrado, no permitiendo su salida a la atmósfera. Generalmente se utiliza
para ello tuberías de ventilación que se conectan a colectores
herméticamente cerrados y enterrados. Del mismo modo se puede
recuperar los vapores que se emiten en el momento de la distribución
aspirando los vapores por medio de bombas de vacío que están situadas en
el interior de los surtidores.
• Proponer la creación de una normativa dentro de la legislación ambiental
sobre emisiones de vapores de gasolina (COV’s principalmente)
procedentes de las operaciones de descarga, almacenamiento y
distribución de combustibles la cual impulse la concienciación ambiental
para lograr la reducción de los contaminantes volátiles. En países como
EEUU, México, Portugal, Francia, Italia, Reino Unido, Alemania, Austria,
Países Escandinavos poseen normativas que permiten recuperar alrededor
del 80 % de los vapores que se desprenden de los depósitos de los
22 TPH : Hidrocarburos Totales, presentes en el agua residual
236
vehículos cuando se introduce gasolina en ellos, esto representa un ahorro
de aproximadamente 3.1 toneladas / año a las estaciones de servicio.
• Los aditivos para la gasolina como alcoholes (etanol) y oxigenantes son una
buena opción para lograr una reducción en la contaminación y un mayor
rendimiento para las gasolinas (mayor octanaje), por ello
PETROCOMERCIAL debe seguir desarrollando técnicas que ayuden a
encontrar las alternativas más adecuadas en el aditamento de sustancias
en los combustibles.
9.2.2. Recomendaciones Específicas
• De ser posible se recomienda el recubrimiento de todas las unidades de
tratamiento, propuestas en el presente estudio, con fibra de vidrio con ello
se logra que éstos tengan tiempos de vida útil más largos además de evitar
cualquier tipo de filtración hacia la zona freática de la estación de servicios
PETROCOMERCIAL.
• La frecuencia de recolección de los lodos producidos en el tratamiento es
de 3 meses. Sin embargo la estación de servicios debe adquirir un tanque
de 55 galones con su respectiva tapa, el cual se dispondrá para la
recolección de cualquier tipo de lodo producido en el sistema de tratamiento
de las descargas líquidas dentro de la estación de servicios. Además éste
tanque deberá ser ubicado en un lugar específico, debidamente techado y
rotulado como residuo peligroso.
• Se recomienda la reactivación de la trampa de grasas ubicada en la ex
lavadora – lubricadora, ya que a ella se conectan las canaletas ubicadas en
la zona de descarga y almacenamiento de combustible.
• Con respecto a la Seguridad y Salud del Trabajo, se recomienda realizar
exámenes médicos trimestrales a los trabajadores de la estación de
servicios principalmente a los despachadores, sobre todo de los niveles de
COV’s y plomo en la sangre. El Departamento de Seguridad y Salud
Ocupacional de PETROCOMERCIAL debe tener en cuenta que el valor
máximo de concentración de vapores volátiles en el aire es 890 mg de
gasolina / 1 m3 de aire en lugares abiertos, para 8 horas de trabajo / día y
40 horas de trabajo semanales. Por ello los monitoreos de la calidad de aire
237
ambiente y en especial de sustancias volátiles en el aire debe realizarse al
menos una vez por semana.
• Incentivar e impulsar campañas de información continuas sobre los riesgos
de la inhalación de vapores volátiles provenientes de los combustibles
dirigidos a los trabajadores, usuarios de la estación de servicios y
pobladores más próximos.
• Se recomienda mantener en constante capacitación a los trabajadores de la
estación de servicios sobre el correcto funcionamiento del sistema de
tratamiento de descargas líquidas y todas sus unidades de tratamiento.
• Complementariamente se recomienda la continua capacitación a las
personas encargadas del mantenimiento y limpieza en la estación de
servicios, con especial cuidado en temas como el funcionamiento y
mantenimiento del sistema de tratamiento de aguas residuales, ahorro de
agua en la limpieza de la estación de servicios, correcta dosificación del
detergente usado para la limpieza de las islas de despacho, etc.
• Se recomienda además, aumentar el número de despachadores, sobre todo
en las horas pico y de mayor venta dentro de la estación de servicios. Con
ello disminuirá notablemente el estrés laboral y, con ello, el liqueo de
combustible en el momento de la distribución a los clientes.
• Se recomienda la realización de un estudio de fatiga de material de los
pisos de la estación de servicios, enfocándolo especialmente a los pisos de
las islas de despacho, los cuales reciben permanente presión debido a la
circulación diaria de 9000 autos, las 24 horas del día, los 365 días del año.
Con ello se logrará determinar futuros problemas de fracturas en el
hormigón y pavimento que pueden provocar la filtración de combustible.
Complementario a este estudio se propone la realización de la rehabilitación
total del sistema de despacho de combustible, revisión de bombas y
tuberías de distribución.
• El sistema de tratamiento propuesto se trata de un conjunto de procesos
físicos de tratamiento, se recomienda que en el futuro se estudie la
posibilidad de la implementación y complementación de éste por medio de
procesos químicos.
238
• Implementación de un sistema integral de control permanente y periódico de
la cantidad de combustible que ingresa a la estación de servicios y la
cantidad de combustible que se despacha a los clientes; con ello se podrá
determinar con exactitud las PÉRDIDAS de combustible que se producen
por evaporación y / o liqueo de la gasolina.
• Después de haber realizado el estudio socio – ambiental de la Estación de
Servicios PETROCOMERCIAL, la cual recibe en promedio 9000 autos / día,
se determinó que de aumentar ésta cifra se debería planificar la creación de
nuevas sucursales ubicadas estratégicamente en el Distrito Metropolitano
de Quito, incluyendo a las periferias, ya que una ampliación de la Estación
de Servicios no sería viable ni factible desde el punto de vista socio –
ambiental dentro del área de influencia ambiental.
239
CAPÍTULO X
10. BIBLIOGRAFÍA Y ANEXOS
10.1 BIBLIOGRAFÍA
Arcoambiente Cía. Ltda. (2007). INFORME FINAL DEL DIAGNÓSTICO Y
CARACTERIZACIÓN DE LA CONTAMINACIÓN EN EL ENTORNO A LA
ESTACIÓN DE SERVICIOS DE PETROCOMERCIAL.
Contreras, K. (2009). DISEÑO DE UN SISTEMA DE TRATAMIENTO
SECUNDARIO DE LA DESCARGA DE AGUAS GRISES Y NEGRAS EN EL
TERMINAL DE GLP OYAMBARO. Tesis no publicada. Universidad Central del
Ecuador. Quito
Cosculluela, J. A. (1946). INGENIERÍA SANITARIA (APUNTES DE CLASE).
Tomo I. Habana, Cuba. Imprenta de la Universidad de la Habana.
Cosculluela, J. A. (1946). INGENIERÍA SANITARIA (APUNTES DE CLASE).
Tomo II. Habana, Cuba. Imprenta de la Universidad de la Habana.
ECUAMBIENTE CONSULTING GROUP. (2006). AUDITORÍA AMBIENTAL DE
LA ESTACIÓN DE SERVICIOS PETROCOMERCIAL
ECUAMBIENTE CONSULTING GROUP . (2006). ALCANCE A LA AUDITORÍA
AMBIENTAL DE LA ESTACIÓN DE SERVICIOS PETROCOMERCIAL
ESINGECO. (2000). DIAGNÓSTICO Y PLAN DE MANEJO AMBIENTAL DE LA
GASOLINERA DE PETROCOMERCIAL DE QUITO
Fair, G., Geyer, J., Okun, D. (1988). INGENIERÍA SANITARIA Y DE AGUAS
RESIDUALES. México. Editorial Limusa
Paredes, S. (2003). OPTIMIZACIÓN Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
DE LA ESTACIÓN DE SERVICIOS BREMEN. Tesis no publicada. Universidad
Central del Ecuador. Quito.
240
PLANISOC .(2002). ACTUALIZACIÓN DEL DIAGNÓSTICO Y PLAN DE
MANEJO AMBIENTAL DE LA GASOLINERA DE PETROCOMERCIAL DE LA
CIUDAD DE QUITO.
Powell, S. (1988). MANUAL DE AGUAS PARA USOS INDUSTRIALES.
México. Editorial Limusa
Realpe, A. (2004). EVALUACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE LOS PROCESOS DE
TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS Y GRISES GENERADOS EN EL
CAMPAMENTO NPF DEL BLOQUE 16. Tesis no publicada. Universidad
Central del Ecuador. Quito.
Romero, J. (2008). TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES, TEORÍA Y
PRINCIPIOS DE DISEÑO. (Tercera). Colombia. Editorial Escuela Colombiana
de Ingeniería.
Rosero, N. (2005). EVALUACIÓN DE LOS PROCESOS DE CONTAMINACIÓN
HÍDRICA Y PROPUESTA PARA LA REDUCCIÓN DE FENOLES EN LOS
EFLUENTES DE LAS ACTIVIDADES DE LA PLANTA DE GAS SHUSHUFINDI
– PETROECUADOR. Tesis no publicada. Universidad Central del Ecuador.
Quito.
Silva, L. (2008). DISEÑO DE LA PLANTA DE TRATAMIENTO PARA AGUAS
RESIDUALES EN EMULSIÓN CONTAMINADAS CON HIDROCARBUROS,
PARA LA FÁBRICA CERAMLAGO EN LAGO AGRIO. Tesis no publicada.
Universidad Central del Ecuador. Quito.
Villacís, G. (2008). DISEÑO DE UNA ALTERNATIVA DE TRATAMIENTO
CONSECUTIVO AL USO DE SEPARADORES API EN EL TERMINAL DE
ALMACENAMIENTO DE DISTRIBUCIÓN DE PRODUCTOS LIMPIOS EL
BEATERIO. Tesis no publicada. Universidad Central del Ecuador. Quito.
Villegas, M. (2005). PURIFICACIÓN DE AGUAS, EJERCICIOS. (Primera).
Colombia. Editorial Escuela Colombiana de Ingeniería.
241
Páginas de Internet:
http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Fenoles.htm
http://www.estrucplan.com.ar/Secciones/Noticias/Noticia.asp?Codigo=1130
http://www.lenntech.com/espanol/conductividad-agua.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Turbidez
http://members.tripod.com/Arturobola/ph.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/PH
10.2 GLOSARIO
10.2.1 Glosario de Definiciones Técnicas
Absorción. Concentración selectica de sólidos disueltos en el interior de un
material sólido, por difusión.
Adsorción. Transferencia de una masa gaseosa, líquida o de material disuelto
a la superficie de un sólido.
Afluente. Agua, agua residual u otro líquido que ingrese a un reservorio, o a
algún proceso de tratamiento.
Aireación. Proceso de transferencia de masa, generalmente referido a la
transferencia de oxígeno al agua por medios naturales (flujo natural, cascada,
etc.) o artificiales (agitación mecánica o difusión de aire comprimido)
Ambiente aerobio. Proceso que requiere o no es destruido por la presencia de
oxígeno.
Ambiente anaerobio. Proceso desarrollado en ausencia de oxígeno molecular.
Carbón Activado. Forma altamente adsorbente del carbón usado para
remover olores y sustancias tóxicas de líquidos o emisiones gaseosas. En el
242
tratamiento de agua este carbón se utiliza para remover materia orgánica
disuelta en el agua residual.
Carga orgánica. Producto de la concentración media de DBO por el caudal
medio determinado en el mismo sitio; se expresa en Kg / día.
Carga superficial. Caudal o masa de un parámetro por unidad de área y por
unidad de tiempo, que se emplea para dimensionar un proceso de tratamiento
m3 / (m2 día), Kg DBO / (ha día).
Caudal medio. Caudal medio anual.
Muestreo Manual . El que no se realiza con equipos. Puede ser muy costoso y
demorado para muestreos a gran escala.
Sedimentación. Proceso de clarificación de las aguas residuales mediante la
precipitación de la materia orgánica o materia putrescible.
Tanque de aireación. Cámara usada para inyectar aire dentro del agua.
Tiempo de retención hidráulico. Tiempo medio que se demoran las partículas
de agua en proceso de tratamiento. Usualmente se expresa como la razón
entre el caudal y el volumen útil.
Tratamiento preparatorio. Procesos de tratamiento localizados antes del
tratamiento primario (desmenuzado, cribas, desarenadores, etc.)
Tratamiento primario. Tratamiento en el que se remueve una porción de los
sólidos suspendidos y de la materia orgánica del agua residual. Este remoción
normalmente es realizada por operaciones físicas como la sedimentación. El
efluente del tratamiento primario usualmente contiene alto contenido de materia
orgánica y una relativamente alta DBO.
Tratamiento secundario. Es aquel directamente encargado de la remoción de
la materia orgánica y los sólidos suspendidos.
243
10.2.2 Glosario de Definiciones Ambientales
Aguas negras y grises. Residuo de agua, de composición variada,
proveniente de un proceso de actividad doméstica, en el cual su composición
original ha sufrido una degradación. Las aguas negras provienen de los baños,
las aguas grises de cocina y lavandería.
Aguas residuales. Aguas resultantes de actividades industriales que se vierten
como efluentes.
Agua resultante, de composición variada, proveniente de las actividades
domésticas o industriales, públicas o privadas que por tal motivo haya sufrido
variación en su calidad original.
Agua Tratada. Agua sometida a tratamiento; se la denomina también agua
pura, para diferenciarla del agua cruda o no sometida a tratamiento alguno.
Alcantarillado. Sistema completo de tuberías, bombas, lagunas, tanques,
procesos unitarios y accesorios para la recolección, transporte y descarga de
aguas residuales.
Ambiente. Conjunto de elementos bióticos y abióticos, y fenómenos físicos,
químicos y biológicos que condicionan la vida, el crecimiento y la actividad de
los organismos vivos. Generalmente se le llama medio ambiente.
API: American Petroleum Institute. La gravedad específica del petróleo se
determina sobre la base de los estándares del API.
Área de Influencia. Comprende el ámbito espacial en donde se manifiestan los
posibles impactos ambientales y socioculturales ocasionados por las
actividades hidrocarburíferas.
Calidad Ambiental. El control de la calidad ambiental tiene por objeto prevenir,
limitar y evitar actividades que generen efectos nocivos y peligrosos para la
salud humana o deterioren en medio ambiente y los recursos naturales.
244
Calidad del Efluente. Características físicas, biológicas y químicas de las
aguas residuales u otros líquidos que fluyen de un estanque, reservorio, tubería
o planta de tratamiento.
Carga máxima permisible. Límite máximo de carga que puede ser aceptado
en la descarga hacia el medio receptor.
Combustibles. Materia que al ser quemada con el aire o con el oxígeno
directamente (comburente), suministra energía. Se denominan combustibles
fósiles aquellos que se formaron en épocas geológicas antiguas.
Comercialización de Hidrocarburos. Fase de las operaciones
hidrocarburíferas que se encarga de la distribución y venta del petróleo,
derivados y gas natural.
Contaminación. Proceso por el cual un ecosistema se altera debido a la
introducción, por parte del hombre, de elementos sustancias y/o energía en el
ambiente, hasta un grado capaz de perjudicar su salud, atentar contra los
sistemas ecológicos y organismos vivientes, deteriorar la estructura y
características del ambiente o dificultar el aprovechamiento racional de los
recursos naturales.
Contaminantes. Toda materia o sustancia, sus combinaciones o compuestos,
los derivados químicos o biológicos, así como toda forma de energía,
radiaciones ionizantes, vibraciones, ruido, olor, que al incorporarse o actuar en
la atmósfera, agua, suelo, flora, fauna o cualquier elemento ambiental; alteran o
modifican su composición y/o afectan a la salud humana.
Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO). Cantidad de oxígeno disuelto
requerido durante la estabilización de materia orgánica capaz de
descomponerse por acción bacterial aeróbica. Es considerado un parámetro
valorativo para determinar la calidad del agua y su estado de descomposición.
Demanda Química de Oxígeno (DQO). Proporciona la medida de oxígeno que
es equivalente a la porción de materia orgánica presente en una muestra de
agua, capaz de oxidarse por procedimientos químicos.
245
Descarga. Vertido de agua residual o de líquidos contaminantes al ambiente
durante un periodo determinado o permanente.
Punto, ubicación o estructura hasta el cual se llevan las aguas residuales o de
drenaje de una alcantarilla, desagüe u otro conducto.
Efluente. Que fluye al exterior, descargado como desecho con o sin
tratamiento previo; por lo general se refiere a descargas líquidas hacia cuerpos
de aguas superficiales.
Fases de la actividad hidrocarburífera. Conjunto de operaciones para la
obtención, transformación, transporte y comercialización de hidrocarburos.
HAP. Hidrocarburos aromáticos policíclicos, es un grupo de compuestos de los
cuales algunos son conocidos por su alto potencial cancerígeno.
Hidrocarburos. Compuestos químicos orgánicos formados por carbono e
hidrógeno en todas las combinaciones posibles de compuestos orgánicos.
Algunos de ellos tienen gran importancia como combustibles.
Límite permisible. Valor máximo de concentración de elemento(s) o
sustancia(s) en los diferentes componentes del ambiente, determinado a través
de métodos estandarizados, y reglamentado a través de instrumentos legales.
Oxígeno Disuelto (OD). El oxígeno que se encuentra en disolución en agua u
otro líquido, generalmente expresado en miligramos por litro o en porcentaje de
saturación.
Parámetro. Constante numérica cuyo valor caracteriza a un miembro de un
sistema. Como función matemática, es una cantidad a la cual el operador
puede asignarle un valor arbitrario, se distingue de variable, la cual puede
tomar sólo aquellos valores que haga la función posible.
Planta de Tratamiento. Una estructura construida para tratar el agua residual
antes de ser descargada al medio ambiente.
246
Trampa de grasas. Se incluye en sistemas de tratamiento de aguas residuales
para establecimientos como estaciones de servicio, moteles, hospitales, etc.,
es el sistema más sencillo para remoción de aceites y grasas no emulsificadas,
es un tanque diseñado para retener las grasas y aceites, así como para permitir
su limpieza y mantenimiento apropiado.
TPH. Total de hidrocarburos de petróleo contenidos en un medio (solubles o
recuperables con ciertos solventes)
10.3 ANEXOS
ANEXO 1 Implantación general de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
ANEXO 2 Balance de ventas diarias de gasolina extra y súper, del
mes de Julio de 2009, dentro de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL.
ANEXO 3 Plano VI – 1: Estructura de la Trampa de Grasas y Aceites
de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL, ubicada
al suroeste de la estación de servicios.
ANEXO 4 Plano VI – 2 Estructura de la Trampa de Grasas y Aceites
de la ex Lavadora – Lubricadora CEPSA, ubicada en la
parte noreste de la estación de servicios.
ANEXO 5 Plano VII – 1: Rejilla Periférica proyectada en la Estación
de Servicios PETROCOMERCIAL
ANEXO 6 Propiedades del carbón activado a aplicar en el presente
tratamiento. Fuente : CLOROSA S.A.
ANEXO 7 Plano VII – 2: Diseño del filtro biológico con medio de
contacto de carbón activado y su sedimentador secundario
ANEXO 8 Registro Fotográfico de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL
247
ANEXO 9 Resultados de los monitoreos de aguas residuales de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
ANEXO 10 Caracterizaciones Físico – Químicas de aguas residuales
de la Estación de Servicios PETROCOMERCIAL en los
formatos de la DMA.
ANEXO 11 Resultados de los monitoreos de calidad de aire de la
Estación de Servicios PETROCOMERCIAL
ANEXO 12 Registro de mantenimiento de Trampa de Grasas (Islas de
despacho) de la Estación de Servicios
PETROCOMERCIAL, del SGA ISO 14001
ANEXO 13 Informe de Regulación Metropolitana, de la Dirección
Metropolitana de Planificación Territorial
ANEXO 14 Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo para el control de goteo de
combustible durante la descarga y medición
ANEXO 15 Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo para el control de goteo de
combustible durante el despacho
ANEXO 16 Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo para descarga de combustible
ANEXO 17 Sistema de Gestión Ambiental ISO 14001 – 2004.
Procedimiento Operativo de manejo de la trampa de grasas
![Petroecuador Mapa Catastral Petrolero 2009 0309[1]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/5475fbdeb4af9fc30a8b5dfd/petroecuador-mapa-catastral-petrolero-2009-03091.jpg)
![Manual Logotipo Ep Petroecuador[1]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/557201354979599169a1015d/manual-logotipo-ep-petroecuador1-55b082c3da97a.jpg)