MEMORIA DE CALCULO

PLANTA DEPURADORA AGUAS SERVIDAS MODELO BIOAGUA 6000-RS 1.- Antecedentes Generales Se proyecta una planta depuradora para dar solución a las aguas servidas para proyecto de la empresa Enaex en Calama Cabe señalar, que el servicio de salud exige la existencia de una desgrasadora, que opere en forma previa a la Planta de Tratamiento de Lodos Activados. 2. - Bases de Cálculo La población estimada corresponde a 33 trabajadores con una dotación de 150 lt/día. 3. - Solución Propuesta Se instala una planta depuradora Modelo BIOAGUA 6.000R, que funciona por un proceso de fango activado con oxigenación de lodos. 4.- Antecedentes de Diseño Población 33 Personas Dotación 150

Lt/trab./día

Gasto Caudal máximo proyectado

3.000 5.000

Lt/día Lt/día

Flujo Máximo capacidad planta 5.0 M³/día Caudal Medio Q24 125 Lt/hora. Caudal Medio diurno (Q10) 300 Lt/hora Caudal Máximo diurno (Q8) 375 Lt/hora Dimensiones Reactor

Diámetro 1.3 M Largo 7.5 M Volumen total 7.800 Litro Altura segmento 0,30 M Volumen útil 7.500 Litros

4.1 Modulo Digestor anaerobia / Módulo Oxigenación Largo modulo digestor anaerobio 2.50 M Largo modulo Oxigenación 2.50 M Vol. digestor anaerobia/oxigenación 5200 Litros

Módulo Decantación

largo modulo decantación 2.5 M Volumen decantación 2.600 Litros Volumen útil Total Reactores compacto 7.500 Litros Tiempo Total Retención reactor compacto 24 Hora 4.2 Desinfección hipoclorito de sodio Tiempo Cloración 30 minutos Volumen útil tanque cloración 250 litros Volumen instalado 250 litros Dosificación estimada 10% de concentración 4 p.p.m Cantidad de hipoclorito por día 0.5 lt/día En treinta días se necesitan 15 lt/mes 4.3 Producción de lodos Producción neta de lodos base seca kg.ST/día = 8.4 Se recomienda limpiar de lodos digeridos Cada 6 meses

5.- Descripción del Proceso de Depuración 5.1.- Decantación Primaria. Las aguas servidas con elevada carga de sólidos en suspensión llegan a este compartimento a un tratamiento anaerobio donde se procede una digestión natural por la acción de hongos y bacteria con desprendimiento de gases. El resultado más importante de este proceso es una considerable reducción en el volumen de los sedimentos. Esta etapa del tratamiento se realiza en el digestor instalado, que remueve entre 25 – 40% de DBO5 y entre 60 – 90% de Sólidos en suspensión. 5.2.- Estanque de Oxigenación. Uno de los factores más importantes de la depuración biológica es la homogeneización de los fangos. Este compartimento, para mantener la masa orgánica dentro de la masa del agua en suspensión homogeneizada, cuenta con: Un motor sumergido que inyecta aire-agua en la parte superior del reactor, produciendo burbujas finas y reciclando el agua a través de filtro de cascada o aireador de cascada. 5.3.- Cloración. El cloro es comúnmente usado para la desinfección del afluente final. El tiempo mínimo de retención recomendado en la cámara de contacto es de 30 minutos a flujo medio. Q10 6.- Características del Diseño. 6.1.- Materias Oxidables Biológicamente. La materia orgánica de las aguas residuales absorben de forma natural hasta su mineralización, una cierta cantidad de oxigeno, debido a los procesos químicos y biológicos de oxidación que se producen en el seno del agua. El índice para medir este fenómeno puede efectuarse mediante, el análisis de parámetros tales como: la demanda bioquímica de oxigeno (DBO), que se define como la cantidad de oxigeno disuelto, consumido por un agua residual, durante la oxigenación por vía biológica, de la materia orgánica biodegradable en dicha agua residual en determinadas condiciones de ensayo. La DBO refleja la materia orgánica existente en el agua, indicando la cantidad de oxigeno necesario para alimentar a los microorganismos y reaccionen químicas que se producen.

6.2.- Digestión Anaerobia La digestión anaerobia de los fangos ha sido universalmente aceptada como el método más adecuado, para obtener un producto final aséptico. La descomposición de la materia orgánica se realiza en ausencia de aire. En este proceso los materiales de descomposición pasan por varios estados: licuefacción, gasificación, mineralización, obteniéndose un producto final inerte con liberación de gas. 6.3. - Digestión Aeróbica. Se denomina digestión, a la eliminación en presencia de aire de la parte fermentable de los lodos. Los lodos sometidos a una aireación prolongada disminuyen en forma continua por la acción de los microorganismos, existentes en el reactor biológico, a la vez que se produce una mineralización de la materia orgánica. Los productos finales de este proceso metabólico, son CO2, H2O y productos solubles inorgánicos. 7.- Parámetros. 7.1- Para obtener un eficiente rendimiento en la depuración de aguas residuales por el proceso de fangos activos, universalmente existen los siguientes parámetros: Datos de Entrada

Caudal de diseño 3.0 m3/día DBO5 entrada 300 mg/litro DBO5 entrada 0,75 Kg/día Sólidos en Suspención Totales 450,0 mg/litro Sólidos en Suspensión totales 1,13 Kg/día Sólidos en Suspensión Volátiles 300 mg/litro Sólidos en Suspensión Volátiles 0,75 Kg/día

Debido al digestor inicial, como se señaló anteriormente, opera como tratamiento primario, reduciendo la carga orgánica entre un 25 – 70% (en 2 hrs de permanencia), es que la DBO5 entrante a la planta depuradora es: 300mg/lt – 25% = 225 mg/lt = 0,56 Kg/día

Datos de Salida

DBO5 de salida 25,00 mg/litro DBO5 de salida 0,06 Kg./día Sólidos en suspensión Totales 25,00 mg/litro Sólidos en suspensión totales 0,06 Kg./día Coliformes fecales totales (CF) máximo 1000 CF/100ml

Reducción DBO5 (DBO5entrada- DBO5 salida) = 0,56 – 0,06 = 0,5 Kg/día Carga Voluminosa (Cv) 0,25 Carga Másica (Cm) 0,50 %, reducción DBO5 90,00 % 7.2.- Concentración de Fango Activado (MLSS) en un Reactor. Viene dado en gramos de sólidos en suspensión /m³ (por metro cúbico) de tanque, es decir la cantidad de sólidos existentes en el reactor por unidad de Volumen. Su significado corresponde a la concentración de sólidos en suspención del líquido mezcla (agua bruta más fango mas aire). 7.3.- Carga Másica. Es la relación entre los Kg. de DBO5 introducidos por día en una balsa de activación, y los sólidos en suspención contenidos en dicha balsa o reactor biológico. Kg. de DBO5/día Cm = Kg. De MLSS 7.4.- Carga Volumínica. Indica los Kg de DBO5 introducidos por día y m³ de balsa de activación Es decir son los Kg de DBO5 por día que pueden ser tratados dependiendo del Volúmen del reactor. Kg. DBO5/día Cv = m³ de reactor

8.- Oxigenación Para las reacciones químicas de la materia orgánica y la respiración de los microorganismos en el proceso biológico, se precisa la introducción de oxigeno. El consumo de oxigeno se regula suministrando aire al agua residual mediante un filtro de cascada de un metro de altura y un motor soplador de aire seco (blower) que inyecta aire a unos divisores de membrana produciendo burbujas finas y circulación en el agua al interior del reactor. Aireador: Caudal de aire suministrado 100 lt/min. Energía 220 Volt Potencia 0.5 HP Tiempo de funcionamiento 6-8 horas/día Oxigeno requerido viene dado por el suministro de aire mediante inyección, de acuerdo a la siguiente relación:

E = 45 m3 de aire por cada Kg de DBO5 eliminado.

Caudal Aireado = 0,10 m³/min. Tiempo aireación por día = 6 horas Aire suministrado 0,10 x 60 x 6 = 36 m³/día DBO5 eliminado en proceso inyección de aire 36 / 45 = 0,8 Kg./día De las Especificaciones Técnicas del punto 7.- sabemos que la DBO5 eliminada por día es de 0,5 Kg/día, lo que indica que se está suministrando una cantidad óptima de oxigeno 9.- Mantención de la Planta El mantenimiento de la planta consultada, consiste en la extracción de lodo en sus respectivos estados una vez cada seis meses Mantención de equipos eléctricos: bombas eléctricas, soplador, venturi, filtros y tablero eléctrico cada seis meses. Verificar el reloj Timer de funcionamiento de la planta, cada vez que se produzca un corte de energía eléctrica. En caso de sobrecarga existe un automático que protege el motor que tiene la planta. En caso de no funcionar la Planta revisar que el automático este en "on". Se recomienda no vertir elementos que puedan dañar el óptimo funcionamiento del tratamiento de aguas servidas, ejemplo: colillas de cigarro, bolsas plásticas, toallas higiénicas y productos químicos no biodegradables, etc. Para impedir la recepción de Cloro en la planta de tratamiento, se recomienda limpiar los artefactos humedeciendo un paño con el desinfectante. Si el lugar que se va a instalar la planta de tratamiento existe cocina, por norma se tiene que instalar una cámara desgrasadora para poder atrapar las grasas en suspensión.