ANEJO_I. DIMENSIONAMIENTO
DEL PROCESO
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ÍNDICE
1. BASES DEL DISEÑO. .................................................................................... 4
2. LÍNEA DE AGUA. ........................................................................................... 4
2.1. OBRA DE LLEGADA y pozo de gruesos..................................................... 4
2.2. DESBASTE Y TAMIZADO .......................................................................... 5
2.3. DESARENADOR - DESENGRASADOR ..................................................... 6
2.4. REACTOR BIOLÓGICO .............................................................................. 7
2.4.1. DATOS DE PARTIDA............................................................................... 7
2.4.2. CALCULO DE VOLUMEN DE LA CUBA.................................................. 8
2.4.3. CALCULO DE LAS NECESIDADES DE OXIGENO .............................. 12
2.4.4. RECIRCULACIÓN DE FANGOS ............................................................ 13
2.4.5. ELIMINACION DEL FOSFORO ............................................................. 14
2.4.6. ELIMINACION DE FILAMENTOSAS...................................................... 15
2.5. DECANTADOR SECUNDARIO ................................................................ 15
2.6. CLORACION ............................................................................................. 16
3. LÍNEA DE FANGOS. .................................................................................... 17
3.1. ESPESADOR ............................................................................................ 17
3.1.1. PRODUCCIÓN DE FANGOS EN EXCESO ........................................... 17
3.1.2. DIMENSIONAMIENTO DEL ESPESADOR ............................................ 18
3.1.3. DESHIDRATACIÓN DE FANGOS ......................................................... 19
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4. LÍNEA DE TRATAMIENTO DE OLORES Y VENTILACIÓN DE LOCALES . 20
5. RESULTADOS ............................................................................................. 21
5.1. LÍNEA DE AGUA ....................................................................................... 21
5.1.1. BASES DE PARTIDA ............................................................................. 21
5.1.2. POZO DE GRUESOS ............................................................................ 23
5.1.3. BOMBEO DE ENTRADA ........................................................................ 25
5.1.4. DESBASTE ............................................................................................ 27
5.1.5. DESARENADO-DESENGRASE ............................................................ 31
5.1.6. MEDIDA CAUDAL AGUA PRETRATADA .............................................. 36
5.1.7. TRATAMIENTO BIOLÓGICO. ................................................................ 36
5.1.8. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO ............................................................... 48
5.1.9. DECANTADOR SECUNDARIA .............................................................. 50
5.1.10. DESINFECCIÓN .................................................................................. 52
5.1.11. MEDIDA DE CAUDAL DE AGUA TRATADA
5.2. LÍNEA DE FANGOS .................................................................................. 54
5.2.1. RECIRCULACION DE LODOS .............................................................. 54
5.2.2. EXTRACCIÓN DE LODOS .................................................................... 56
5.2.3. ESPESADOR ......................................................................................... 57
5.2.4. DESHIDRATACIÓN ............................................................................... 59
5.3. DESODORIZACIÓN ..................................... ¡Error! Marcador no definido.
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1. BASES DEL DISEÑO.
La Estación de depuración de aguas residuales se diseña en función de los datos de partida y
los resultados a obtener requeridos en el Pliego de condiciones técnicas y reflejados en las
hojas de cálculo adjuntas al final del anejo.
2. LÍNEA DE AGUA.
2.1. OBRA DE LLEGADA Y POZO DE GRUESOS
El pozo de gruesos de dimensiones por tiempo de retención hidráulica y por velocidad
ascensional.
Los parámetros de diseño son:
Tiempo de retención hidráulico a Qmax 1 minuto.
Velocidad ascensional a Qmax 300 m3 /m2/h.
Las formulas utilizadas son:
V = Qmax x Trh
Donde:
Qmax = Caudal máximo (m3 /min.)
V = Volumen (m3)
Trh = Tiempo de retención hidráulico ( 1 min.)
S
QVa max
Donde:
Va = Velocidad ascensional (m3/m2/h)
Qmax = Caudal máximo (m3/h)
S = Superficie.
Se dispondrá de una reja manual a la salida del pozo de gruesos.
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2.2. DESBASTE Y TAMIZADO
Se dimensionan dos (1+1) canales, uno principal y uno auxiliar. El canal principal se diseña con
velocidad de paso mayor a 0,4 m/s en el año horizonte y velocidad de paso entre rejas < 1,2
m/seg (Con atascamiento máximo del 30 %).
Las formulas utilizadas en las hojas de cálculo son las siguientes:
Velocidad de paso entre barrotes:
C
xE
eEx
S
QV
1)(
Siendo:
Q = Caudal de paso (m3/s).
S = Sección del campo de reja (m2) para el caudal Q.
V = Velocidad de paso entre rejas (m/s).
E = Distancia entre barrotes (30 mm. en rejas de gruesos y 3 mm. en tamices).
e = Espesor de barrotes.
C = Coeficiente de atascamiento = 0,7 para rejas y 0,1 para tamices.
Pérdida de carga a través de la reja
xg
xVxKxKKH r
2
2
321
Siendo:
Hr = Pérdida de carga en la reja (m).
K1 = Factor de atascamiento = 1/C.
C = Coeficiente de atascamiento.
K2 = Factor de forma de barrotes (tablas).
K3 = Factor de sección de paso entre barrotes (tablas).
V = Velocidad aguas arriba de las rejas.
g = Aceleración de la gravedad.
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A modo de by - pass se colocará otro canal adyacente con reja de medios de 15 mm de
limpieza manual.
Producción de rechazos:
La producción media de rechazos se sitúa en un máximo de 15 l/hab.año (5 de gruesos y 10 de
finos).
2.3. DESARENADOR - DESENGRASADOR
Teniendo en cuenta la velocidad crítica, Vc, para evitar arrastres en la arena de un diámetro
0,20 mm. y una densidad 2,50 t/m3, los requisitos a cumplir en cuanto a parámetros de
funcionamiento de esta unidad, son los siguientes:
Velocidad ascensional Qpunta < 24 m3/m2/h
Velocidad ascensional a Qmedio < 12 m3/m2/h
Tiempo de retención a Qpunta > 10 minutos
Tiempo de retención a Qmedio > 20 minutos
Cálculo y determinación de Vc
Vc = dS )1(500
Siendo:
Vc = Velocidad crítica (m/s)
S = Peso específico de la partícula (t/m3) = 2,5 t/m3
d = Diámetro de la partícula (m)
Sección transversal a Qmax
Vc
QmaxS
Donde:
S = Sección transversal mínima necesaria (m2)
Qmax = Caudal máximo (m3/s)
Vc = Velocidad crítica (m/s)
Cálculo y determinación del volumen unitario
Lo calculamos por tiempo de retención hidráulico.
V = Qmax x Trh
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Cálculo y determinación de la superficie
La calculamos por velocidad ascensional
S
QmaxVa
Necesidades de aire
Caudal de aireación medio > 4 Nm3/m2/h
Caudal de aire punta > 8 Nm3/m2/h
Número de soplantes 1 + 1 R
Extracción de arenas y grasas
Se efectuarán extracciones periódicas mediante sendas bombas sumergibles específicas para
tal fin. La capacidad de extracción de la mezcla agua arena será de 50 l/m3 de agua residual
(CEDEX).
La mezcla agua – arenas se extraerá a un lavador – concentrador tipo vaivén.
Teniendo en cuenta una densidad media de la arena de 1,8 Tm/m3 y una concentración media
de 100 l/1000 m3 de agua extraída, calcularemos la producción diaria.
Concentrador de grasas
Las grasas se extraen conjuntamente con el agua superficial, siendo conducidas hasta un
concentrador cuyos parámetros de dimensionamiento son:
Velocidad ascensional 8 m3/m2/h
Tiempo de retención 15 minutos
2.4. REACTOR BIOLÓGICO
El tratamiento biológico seleccionado será el de fangos activados a baja carga con nitrificación
y aireación prolongada con zona de anoxia en canal, para desnitrificación del influente.
Tomaremos como base los datos correspondientes al año horizonte indicados en el Pliego de
Bases.
2.4.1. DATOS DE PARTIDA
-. Caudal
-. DBO5 salida.
-. S.S. salida.
-. Temperatura.
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-. Edad del fango.
-. DBO5 entrada al biológico.
-. S.S. entrada al biológico prevista.
-. kg DBO5 entrada biológico.
-. kg S.S. entrada biológico.
-. NTK entrada biológico.
-. NTK salida biológico.
-. kg NTK entrada biológico.
(Con estos datos procederemos al cálculo del volumen de la cuba.)
2.4.2. CALCULO DE VOLUMEN DE LA CUBA
En primer lugar fijaremos la carga másica necesaria para conseguir un fango estabilizado, para
lo cual necesitaremos una edad del fango para la temperatura de diseño ó tiempo de
retención celular mayor o igual a 15 días (S/CEDEX).
excesoenfangosdediariaoducción
cubalaenfangosMasaTRC
Pr
Masa fangos en la cuba = M x V
M = Concentración MLSS = 4 kg /m3 (s / Pliego de Bases).
V = Volumen cuba (m3).
Producción de fangos en exceso = (1,2 x (Cm)0,23 + 0,5 x (B1-0,6)) x DBO5 eliminada
(Huisken).
Carga másica VxM
KgDBO5
CmxM
diaKgDBOV
/5
kgDBO5/dia = Carga diaria de DBO5
Con todo esto, sustituyendo datos, resulta:
Para unos valores prefijados de:
Edad del fango 16 días
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Concentración de lodos (MISS) 4.000 kg/m3
Rendimiento %
DBO5 elim. kg/día
El volumen necesario para conseguir un agua con 25 ppm de DBO5 y un fango estabilizado.
A continuación calcularemos el volumen mínimo necesario para nitrificación y desnitrificación
cuya suma deberá ser inferior al volumen calculado anteriormente para poder trabajar con la
carga másica calculada y dar por válido el cálculo del volumen.
NITRIFICACION
Necesitaremos los siguientes datos:
NTK1 agua bruta (mg/l)
NTK refractario = 5% NTK (mg/l)
NTK asociado a S.S. = 6% S.S. agua tratada (mg/l)
N-NH4 fuga mínima ( 1 mg/l)
Este NTK es el mínimo que se puede verter con una perfecta nitrificación.
Cuando la concentración de NTK a la salida deba ser inferior a 15 mg/l, tendremos que tender
a lograr una máxima nitrificación, pues con una perfecta nitrificación siempre tendríamos
como mínimo la suma del NTK refractario, asociado a S.S. y el de fuga mínima.
COMPROBACION TIEMPO DE RETENCION CELULAR
TRC = 6,5 x 0,914T-20
Siendo:
TRC = Tiempo retención celular
T = temperatura del agua
Para una temperatura media de 12º C resulta un tiempo de retención celular que deberá ser
menor al considerado anteriormente.
VOLUMEN POR CONSTANTE CINETICA DE NITRIFICACION
Kn = 4 x 1,059T-20 (mg N-NH4 / gr. Mv x hora)
Supondremos que el 100 % del NTK es N-NH4 que es el caso más desfavorable.
Contenido de volátiles en MLSS = 65 %
Sv = 0,65 x 4 = 2,6 kg MV/m3
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Vmínimo necesario en zona de nitrificación.
SvxKn
hkgNHNV
310)/( = (m3)
VOLUMEN POR TIEMPO DE RETENCION
Tiempo de retención para nitrificación a Q. Medio = 6 horas (S/CEDEX)
Caudal medio (m3/h)
Volumen necesario = Qmed. X 6 (m3)
RESUMEN DE VOLUMENES MINIMOS PARA NITRIFICACION
V por constante cinética (m3)
V por tiempo de retención (m3)
DESNITRIFICACION
En primer lugar calcularemos la cantidad máxima de nitratos producidos,
considerando:
NTK1 entrada biológico (mg/l)
NTK2 refractario (mg/l)
NTK3 asociado a S.S. (mg/l)
NTK4 síntesis celular = 5% DBO5 entrada biológico (mg/l)
N-NH5 fuga efluente (= 1 mg/l)
N-NH6 máximo a nitrificar = NTK1 – NTK2 – NTK3 – NTK4 – NTK5 (mg/l)
Si no se produjera desnitrificación y la nitrificación fuera prácticamente total, tendríamos en el
efluente: NTK6 mg NO3 /l + NO3 en agua bruta.
COMPROBACION DE LA LIMITACION DEL CARBONO
La reacción de desnitrificación es:
2 NO3 + 2 (C-H)------- N2 + 2 HCO3
C-H = Fórmula de la materia orgánica de A.R.U. = C10H16O3N
En la cual la relación N/C es el orden del 12%.
Es decir, para reducir 1 mg/l de NO3 se precisan el 12% de la materia orgánica carbonatada
(DBO5)
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Habrá que comprobar que la materia carbonatada es mayor que el contenido máximo de N-
NO3 en el afluente.
CINETICA DE DESNITRIFICACION
Kdn = 3,25 x 1,02T-20
KdnxSv
hgrreduciraNONVanoxia
)/(3
TIEMPO DE RETENCION
T > 1,5 h a Qmedio
NECESIDADES DE RECIRCULACION PARA DESNITRIFICACION
13
3
tratadaaguaNON
producidoNONTOTALR
R = % Qmed.
RESUMEN VOLUMENES PARA DESNITRIFICACION
Por cinética de desnitrificación
Por tiempo de retención.
RESUMEN GENERAL VOLUMENES AIREACION
Vtotal por tiempo retención celular.
Vmínimo para nitrificación.
Vmínimo para desnitrificación.
Vtotal mínimo para nitrificación – desnitrificación.
Se observará si no tuviéramos en cuenta la estabilización del fango, para obtener una
nitrificación desnitrificación el volumen sería menor.
Sin embargo como debemos estabilizar el fango adoptamos el volumen calculado inicialmente
a través del tiempo de retención celular. Aumentamos el volumen por necesidades de
estabilización de los fangos.
El volumen de anoxia se situará en cabecera de los carruseles, siendo el mínimo a adoptar,
igual o superior al 20% del total calculado.
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2.4.3. CALCULO DE LAS NECESIDADES DE OXIGENO
Necesidades de síntesis = a x DBO5 entrada
a = f (cm)
Necesidades de Respiración = b x Masa fangos
b = f (cm)
Necesidades de nitrificación = C x N-NH4 oxidado
C = 4,6 gr. O2 / gr. N-NH4 oxidado
Deducción por aporte de O2 en la desnitrificación:
Por cada mg/l de N-NO3 se producen 2,86 mg/l de O2
Balance total necesidades medias teóricas diarias:
O1 = Respiración kg O2/día
O2 = Síntesis kg O2/día
O3 = Nitrificación kg O2/día
O4 = Desnitrificación kg O2/día
Considerando un coeficiente punta Cp sobre las necesidades de síntesis, las Necesidades
máximas horarias O5 son:
24
4321
5
CpOCpOCpOOO
CAPACIDAD DE OXIGENACION
Dado que el oxígeno calculado anteriormente son las necesidades netas, y el aporte específico
de los equipos de aireación viene referido a condiciones estándar de laboratorio, se hace
necesario conocer la capacidad de oxigenación O.C. requerida.
OC = Ot x CLCs
Cs
10 x DT
D 110 x D101 x Ph
Po x x
1
Siendo:
Cs 10 = Concentración de saturación de oxígeno en agua pura a 10º C. Su valor es
11,33 mg/l.
Cs = Concentración de saturación de oxígeno en la cuba de aireación a la temperatura del licor
mezcla.
En nuestro caso, para T = temperatura del agua (º C)
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x Cs
CL = Concentración de oxígeno a mantener en el licor mezcla: 2 mg/l.
D10 y DT = Coeficientes de difusión a 20º C y T (m2/s).
Po = Presión atmosférica al nivel del mar = 760 mm.
Ph = Presión atmosférica a la altitud de la E.D.A.R.
= Coeficiente de intercambio entre licor y agua pura, característica del agua de
proceso:
entre 0,2 y 1, incluso >1 en aireadores superficiales (0,9-1,5 aireador sumergido)
Lo que equivale a un coeficiente de transferencia: Ot/OC
Capacidad de oxigenación punta (kg O2/h): O5 x OC (kg O2/hora)
2.4.4. RECIRCULACIÓN DE FANGOS
2.4.4.1. RECIRCULACIÓN EXTERNA
Se calcula el porcentaje de recirculación mediante la siguiente expresión:
R% Qmed = 3
1
101
10
xMxSvI
xMxSvI
m
m
Donde:
Sv Im = Índice volumétrico de fangos máximo.
Para aireación prolongada SV Im 150 ml/gr.
M = M.L.S.S. kg/m3
2.4.4.2. RECIRCULACIÓN INTERNA
Se calcula el porcentaje de recirculación sobre el caudal medio mediante la siguiente
expresión:
1(%)3
3
salidaNON
prodNONR
Donde:
N-NO3 prod = nitratos producidos en la nitrificación, expresado en (mg/l).
N-NO3 salida = concentración de nitratos (mg/l) en el agua tratada.
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Esta recirculación traslada los nitratos producidos en la nitrificación y que se encuentran en la
cámara óxica a la cámara anóxica para su desnitrificación.
2.4.5. ELIMINACION DEL FOSFORO
La eliminación del fósforo se dimensionará siguiendo la Norma ATV - A 131 E: Se ha
considerado la eliminación mediante dos métodos:
Vía química: mediante la adición de reactivos que pueden ser: sulfato de alúmina o cloruro
férrico. Los requerimiento de agente precipitante son:
2,7 kg Fe/kg PPrec
1,3 kg Al/kg PPrec
La cantidad de P a eliminar por vía química es:
PBioPBMpESTPIATPecP XXCCX ,,,,,Pr,
Donde:
XP,Prec= fósforo a precipitar por vía química expresado en (mg/l)
CP,IAT= fósforo a la entrada del reactor expresado en (mg/l)
CP,EST= 0,6 a 0,7 x CP,ER. .Siendo CP,EST = fósforo a la salida del reactor expresado en (mg/l) y CP,ER =
concentración de salida del fósforo exigida para su vertido.
XP,BM= 0,01 x CDBO,IAT. .Siendo XP,BM = fósforo necesario para la formación de biomasa expresado
en (mg/l) y CDBO,IAT = concentración de DBO5 a la entrada del reactor expresada en (mg/l).
XP,Bio,P= fósforo eliminado biológicamente expresado en (mg/l)
Vía biológica: se diseñará la cámara anaerobia con un tiempo mínimo de retención de 1 hora.
El cálculo del fósforo eliminado biológicamente (según Norma ATV) se detalla a continuación:
La eliminación
IATDBOPBioP CAX ,.,
Donde:
X P,Bio,P = fósforo eliminado biológicamente expresado en (mg/l)
C DBO,IAT = concentración de DBO5 a la entrada del reactor
A = factor que varía de pendiendo de la configuración del proceso:
Si existe cámara anaerobia aguas arriba:
Para T>10-12ºC: A= 0,01 a 0,015
Para T< 10-12ºC y Conc. de nitratos > 15 mg/l: A = 0,005 a 0,01
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En plantas sin cámara anaerobia pero con desnitrificación:
A ≤ 0,005
En el caso de que exista eliminación biológica de fósforo, se modificará la recirculación externa
de forma que pueda descargar tanto en la cámara anóxica como en la cámara anaerobia para
dar una mayor flexibilidad de operación. En condiciones normales la recirculación externa se
dirigirá a la cámara anaerobia.
2.4.6. ELIMINACION DE FILAMENTOSAS
Siguiendo los requerimientos del pliego, se instalará un sistema de dosificación de hipoclorito
sódico para la eliminación de filamentosas en los reactores.
2.5. DECANTADOR SECUNDARIO
La decantación secundaria se diseñará para el año horizonte y se efectuará mediante
decantadores circulares, siendo las características mínimas a cumplir:
Carga superficial o velocidad ascensional, menor que:
0,5 m3/m2.h a caudal medio.
1,0 m3/m2.h a caudal punta.
Carga de sólidos por unidad de superficie, menor que:
2,0 kgSST/m2.h a caudal medio.
4,0 kgSST/m2.h a caudal punta.
Caudal unitario por metro lineal de vertedero, menor que:
15 m3/ml.h a caudal punta.
Calado en el borde mayor de 3,5 m.
Tiempo de retención 2,5 horas.
Las expresiones a utilizar son las siguientes:
Velocidad ascensional (Va) = S
Q (m3/m2/h)
Donde:
Q = Caudal (m3/h)
S = Superficie (m2)
Carga de sólidos (CSS) = S
MLSSxQ = (kg/m2/h)
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Donde:
MLSS = Concentración S.S. reactor (kg/m3)
Q = Caudal (m3/h)
S = Superficie (m2)
Caudal unitario por m.l. vertedero = D
Q
Donde:
Q = Caudal
D = Diámetro
Tiempo de retención = Trh = Q
V
Donde:
V = Volumen
Q = Caudal
2.6. CLORACION
Para la esterilización final del efluente se utilizará hipoclorito sódico líquido de 122 gr./l. de
riqueza (producto comercial puro).
La dosis se estima en 10 gr/m3, por lo que la bomba dosificadora debe ser capaz de dar el
caudal calculado por la expresión:
Donde:
Cdosif = Caudal de dosificación (l/h)
Q = Caudal a tratar (m3/h)
d = Dosis (gr/m3)
R = Riqueza en gramos litros.
La desinfección se efectuará asegurando un tiempo de contacto mínimo de 15 minutos.
El almacenamiento debe asegurar una autonomía de 7 días.
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3. LÍNEA DE FANGOS.
3.1. ESPESADOR
Tratará los lodos en exceso producidos en el proceso, considerando como situación más
desfavorable la del año horizonte.
3.1.1. PRODUCCIÓN DE FANGOS EN EXCESO
Utilizando la fórmula de HUISKEN tendremos:
Fe = (1,2 x Cm 0,23 + 0,5 x (B1-0,6)) x DBO5 eliminada (kg/día)
A este valor se le suma la producción de fangos debida a la precipitación del fósforo.
Para la concentración de lodos prevista, del 0,8%, tendremos un volumen diario de:
Vfe = Fe : 8 = (m3/día)
Siguiendo las indicaciones del Pliego de Base (Fe = 0,85 kg MS/kg DBO5 eliminada), resulta una
producción diaria:
Fe = 0,85 x DBO5 eliminada (kg/día).
Vfe = Fe : 8 = (m3/día)
Se tomará la mayor.
Utilizando la fórmula de HUISKEN tendremos:
Fe = (1,2 x Cm 0,23 + 0,5 x (B1-0,6)) x DBO5 eliminada (kg/día)
A este valor se le suma la producción de fangos debida a la precipitación del fósforo.
Para la concentración de lodos prevista, del 0,8%, tendremos un volumen diario de:
Vfe = Fe : 8 = (m3/día)
Siguiendo las indicaciones del Pliego de Base (Fe = 0,85 kg MS/kg DBO5 eliminada), resulta una
producción diaria:
Fe = 0,85 x DBO5 eliminada (kg/día).
Vfe = Fe : 8 = (m3/día)
Se tomará la mayor.
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3.1.2. DIMENSIONAMIENTO DEL ESPESADOR
Parámetros a cumplir:
-.Carga de sólidos………………………… < 35 kg/m2/día
-.Carga hidráulica máx. mc………………. < 0,5 m3/m2/hora
-.Tiempo de retención hidráulica…………. > 24 horas
-.Tiempo de retención de sólidos…………. > 3 días
-.Concentración del fango espesado……… < 35 kg/m3
-.Concentración del fango de entrada…….. 8 kg/m3
-.Altura útil……………………………….. > 3 m
Los dimensionaremos para el año horizonte previsto. Teniendo en cuenta las indicaciones del
Pliego de Bases se adopta una línea.
La decantación secundaria se efectuará en un decantador circular, siendo las características
mínimas a cumplir:
Carga superficial o velocidad ascensional, menor que:
0,5 m3/m2.h a caudal medio.
1,0 m3/m2.h a caudal punta.
Carga de sólidos por unidad de superficie, menor que:
2,0 kgSST/m2.h a caudal medio.
4,0 kgSST/m2.h a caudal punta.
Caudal unitario por metro lineal de vertedero, menor que:
15 m3/ml.h a caudal punta.
Calado en el borde mayor de 3,5 m.
Tiempo de retención 2,5 horas.
Las expresiones a utilizar son las siguientes:
Velocidad ascensional (Va) = S
Q (m3/m2/h)
Donde:
Q = Caudal (m3/h)
S = Superficie (m2)
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Carga de sólidos (CSS) = S
MLSSxQ = (kg/m2/h)
Donde:
MLSS = Concentración S.S. reactor (kg/m3)
Q = Caudal (m3/h)
S = Superficie (m2)
Caudal unitario por m.l. vertedero = D
Q
Donde:
Q = Caudal
D = Diámetro
Tiempo de retención = Trh = Q
V
Donde:
V = Volumen
Q = Caudal
3.1.3. DESHIDRATACIÓN DE FANGOS
Se tendrán en cuenta los siguientes valores:
-.Producción diaria de fangos m3/día
-.Producción semanal de fangos m3/semana
-.Días de secado por semana días
-.Volumen diario de lodos a deshidratación m3/día
-.Carga diaria de lodos a deshidratación kg/día
Capacidad de tratamiento m3/h
-.Horas de funcionamiento diario horas
Los fangos producidos con 20% de sequedad, serán:
Fe : 200 = (m3/día)
La capacidad de almacenamiento será mayor de 2 días.
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4. LÍNEA DE TRATAMIENTO DE OLORES Y VENTILACIÓN DE
LOCALES
Se incluye tratamiento de olores para el edificio de pretratamiento, el edificio de
deshidratación de lodos y los espesadores.
Para el cálculo de la capacidad de tratamiento se ha considerado 10 renovaciones/h.
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5. RESULTADOS
5.1. LÍNEA DE AGUA
5.1.1. BASES DE PARTIDA
Población y parámetros unitarios Año horizonte
Población (hab) 8.750
Población equivalente (hab.eq) 9.722
Dotación (l/hab.eq/día) 180
Dotación (l/hab/día) 200
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Carga media DBO5 (mg/l) 333,33
Carga media S.S. (mg/l) 444,44
Carga media NTK (mg/l) 66,67
Carga media N-NH4(mg/l) 54,90
Carga media P (mg/l) 16,67
Caudales de dimensionamiento Año horizonte
Coeficiente punta pretratamiento 5,00
Coeficiente punta biológico 2,20
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo pretratamiento (m3/h) 364,58
Caudal máximo trat.biologico (m3/h) 160,42
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Características de la contaminación
Año horizonte
Valores medios
Concentración media entrada DBO5 (mg/l) 333,33
Carga diaria DBO5 (kg/día) 583,33
Concentración S.S. entrada (mg/l) 444,44
Carga diaria S.S. (kg/día) 777,77
Concentración media entrada DQO (mg/l) 833,33
Carga diaria DQO (kg/día) 1.458,33
Concentración NTK entrada (mg/l) 66,67
Carga diaria NTK (kg/día) 116,67
Concentración N-NH4 entrada (mg/l) 54,90
Carga diaria N-NH4 (kg/día) 96,08
Concentración P entrada (mg/l) 16,67
Carga unitaria P (kg/día) 29,17
Concentración grasas (mg/l) 187,00
Carga diaria grasas (kg/d) 327,25
pH entrada 7,80
Alcalinidad (mg/l) 387,00
Temperatura agua bruta verano (ºC) 25,00
Temperatura agua bruta invierno (ºC) 14,00
Valores máximos cargas contaminantes
Coeficiente punta contaminación DBO5 1,50
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Coeficiente punta contaminación S.S. 1,50
Coeficiente punta NTK 1,50
Concentración DBO5 entrada (mg/l) 500,00
Concentración S.S. entrada (mg/l) 666,66
Concentración NTK entrada (mg/l) 100,01
Concentración N-NH4 entrada (mg/l) 82,36
Concentración P entrada (mg/l) 25,01
Temperatura máxima (ºC) 25,00
Resultados a obtener
Concentración DBO5 salida (mg/l) < 25,00
Porcentaje de reducción DBO5 (%) > 90,00
Concentración S.S. salida (mg/l) < 35,00
Porcentaje de reducción SS (%) > 90,00
Concentración D.Q.O. salida (mg/l) < 125,00
Porcentaje de reducción DQO (%) > 75,00
Concentración N total salida (mg/l) 15,00
Sequedad de fango (%) > 20,00
Reducción M.V. (%) > 40,00
Fósforo salida (mg/l) 2,00
5.1.2. POZO DE GRUESOS
Datos de partida
Año horizonte
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Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo pretratamiento (m3/h) 364,58
Tiempo de retención a caudal máximo (min) 1,00
V. ascensional a caudal máximo (m3/m2/h) 300,00
Calado mínimo (m) 1,50
Dimensionamiento
Año horizonte
Volumen necesario (m3) 6,08
Superficie mínima requerida (m2) 1,22
Pozo de gruesos adoptado Año horizonte
Longitud adoptada (m) 3,00
Anchura adoptada (m) 2,50
Superficie adoptada (m2) 7,50
Calado adoptado (m) 2,00
Volumen neto adoptado (m3) 12,53
Tiempo de retención a caudal medio (min) 10,31
Tiempo de retención a caudal máximo (min) 2,06
Velocidad ascensional a caudal medio (m3/m2/h) 9,72
Velocidad ascensional a caudal punta (m3/m2/h) 48,61
Protección de paredes y fondo Vigas carril embebidas
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Cuchara bivalva
Año horizonte
Capacidad (m3) 0,2
Elevación
Polipasto eléctrico 1,600
kg
Almacenamiento residuos Contenedor acero 4 m3
5.1.3. BOMBEO DE ENTRADA
Datos de partida Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo pretratamiento (m3/h) 364,58
Dimensionamiento Año horizonte
Número de bombas activas 3,00
Número de bombas en reserva 1,00
Caudal unitario necesario (m3/h) 121,53
Número de arranques máximo por hora 12,00
Tiempo de retención a caudal medio (min) 3,00
Altura mínima (m) 0,70
Ancho adoptado (m) 2,50
Longitud adoptada (m) 3,00
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Volumen mínimo V0 (m3) 5,25
Volumen arranque primera bomba V1 (m3) 2,03
Volumen arranque segunda bomba V2 (m3) 1,01
Volumen arranque tercera bomba V3 (m3) 0,68
Volumen total necesario por arranques 8,96
Volumen máximo por tiempo retención (m3) 3,65
Altura útil mínima necesaria (m) 1,20
Pozo de bombeo adoptado
Año horizonte
Ancho adoptado (m) 2,50
Longitud adoptada (m) 3,00
Superficie adoptada (m2) 7,50
Profundidad adoptada (m) 2,00
Volumen adoptado (m3) 15,00
Tiempo de retención a caudal medio (min) 12,34
Tiempo de retención a caudal máximo (min) 2,47
Bombas seleccionadas
Año horizonte
Tipo bomba Centrífuga sumergible
Caudal unitario (m3/h) 122,00
Altura manométrica (m.c.a.) 4,99
Número de bombas activas (ud) 3,00
Número de bombas en reserva (ud) 1,00
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Potencia unitaria instalada (kW) 4,00
Número de horas unitaria de funcionamiento (h/d) 4,78
Accionamiento
Variador de frecuencia (1
ud)
Elevación mantenimiento Polipasto manual 1000 kg
5.1.4. DESBASTE
Datos de partida Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo (m3/h) 364,58
Velocidad de acercamiento a caudal medio (m/s) > 0,40
Velocidad paso a caudal máximo (m/s) < 1,20
Grado de colmatación (%) 30,00
Separación entre barrotes (mm) gruesos 30,00
Separación entre barrotes (mm) finos 3,00
Guarda hidráulica barrotes (cm) > 15,00
Dimensionamiento Año horizonte
Canal aguas abajo
Número de líneas automáticas (ud) 1,00
Número de líneas manuales (ud) 1,00
Ancho de canal (m) 0,60
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A caudal medio
Número de líneas automáticas en servicio (ud) 1,00
Caudal medio por canal (m3/h) 72,92
Bernoulli crítico 0,05
Calado posterior a rejas (m) 0,05
Velocidad del agua en canal (m/s) 0,69
A caudal máximo
Número de líneas automáticas en servicio (ud) 1,00
Caudal punta por canal (m3/h) 364,58
Bernoulli crítico 0,14
Calado posterior a rejas (m) 0,14
Velocidad del agua en canal 1,18
5.1.4.1. DESBASTE DE GRUESOS
Tipo de desbaste Reja automática
Ancho útil reja (mm) 500,00
Separación entre barrotes (mm) 30,00
Espesor de barrotes (mm) 8,00
Ancho útil de desbaste (mm) 394,74
Factor de atascamiento 1,43
Factor de forma de los barrotes 1,00
Factor e/(e+d) 0,79
Factor z/4(2/e+1/h) 2,52
Factor de separación entre barrotes 0,58
A caudal medio
Pérdida de carga 0,01
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Calado aguas arriba (m) 0,07
Velocidad de acercamiento (m/s) 0,48
Velocidad de paso a través de la reja (m/s) 0,99
A caudal máximo
Pérdida de carga 0,00
Calado aguas arriba (m) 0,54
Velocidad de acercamiento (m/s) 0,31
Velocidad de paso a través de la reja (m/s) 0,68
5.1.4.2. DESBASTE DE FINOS
Tipo de desbaste Tamiz escalera
Ancho efectivo tamiz (mm) 500,00
Separación entre barrotes (mm) 3,00
Espesor de barrotes (mm) 1,50
Ancho útil de desbaste (mm) 333,33
Factor de atascamiento 1,43
Factor de forma de los barrotes 1,00
Factor e/(e+d) 0,67
Factor z/4(2/e+1/h) 2,54
Factor de separación entre barrotes 1,13
A caudal medio
Pérdida de carga 0,02
Calado aguas arriba (m) 0,06
Velocidad de acercamiento (m/s) 0,52
Velocidad de paso a través de la reja (m/s) 1,35
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A caudal máximo
Pérdida de carga 0,39
Calado aguas arriba (m) 0,53
Velocidad de acercamiento (m/s) 0,32
Velocidad de paso a través de la reja (m/s) 0,81
5.1.4.3. TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DE RESIDUOS
Evacuación de residuos
Año horizonte
Gruesos
Tipo de transporte seleccionado desbaste gruesos
Tornillo transportador -
compactador
Producción residuos unitaria gruesos (l/hab/año) 5,00
Producción residuos diaria gruesos (l/d) 133,18
Horas de funcionamiento transporte gruesos (h) 3,00
Capacidad de transporte gruesos necesaria (m3/h) 0,04
Capacidad de transporte gruesos adoptada (m3/h) 2,00
Compactación volumen residuos (%) 50,00
Producción compactada de gruesos (l/d) 66,59
Número de contenedores (ud) 1,00
Capacidad de cada contenedor (m3) 0,70
Autonomía de almacenamiento (d) 10,51
Contenedor elegido Polietileno 700 l
Finos
Tipo de transporte seleccionado desbaste finos Tornillo transportador -
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compactador
Producción residuos unitaria finos (l/hab/año) 10,00
Producción residuos diaria finos (l/d) 266,36
Horas de funcionamiento transporte finos (h) 4,00
Capacidad de transporte finos necesaria (m3/h) 0,07
Capacidad de transporte finos adoptada (m3/h) 2,00
Compactación volumen residuos (%) 50,00
Producción compactada de finos (l/d) 133,18
Número de contenedores (ud) 1,00
Capacidad de cada contenedor (m3) 0,70
Autonomía de almacenamiento (d) 5,26
Contenedor elegido Polietileno 700 l
5.1.5. DESARENADO-DESENGRASE
Datos de partida
Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo (m3/h) 364,58
Vel. ascencional a caudal medio (m3/h/m2) < 12,00
Vel. ascencional a caudal máximo (m3/h/m2) < 24,00
Tiempo retención a caudal medio (min) > 20,00
Tiempo retención a caudal máximo (min) > 10,00
Relación longitud/anchura 4,00
Dimensionamiento Año horizonte
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Número de líneas (ud) 1,00
Caudal medio por línea(m3/h) 72,92
Caudal máximo por línea(m3/h) 364,58
Superficie horizontal unitaria necesaria (m2) 15,19
Volumen unitario necesario (m3) 60,76
Ancho adoptado (m) 2,50
Calado medio adoptado (m) 3,50
Longitud teórica necesaria (m) 6,94
Sección transversal teórica unitaria (m2) 7,44
Velocidad transversal máxima teórica (m/s) 0,01
Desarenado-Desengrase adoptado
Año horizonte
Número de líneas en servicio (ud) 1,00
Caudal medio por línea(m3/h) 72,92
Caudal máximo por línea(m3/h) 364,58
Ancho adoptado (m) 2,50
Calado medio adoptado (m) 3,50
Longitud adoptada (m) 10,00
Relación longitud/anchura 4,00
Superficie horizontal unitaria adoptada (m2) 25,00
Ancho de la base (m) 0,25
Altura pendiente 1 (m) 1,00
Base pendiente 1 (m) 1,13
Altura pendiente 2 (m) 0,50
Base pendiente 2 (m) 0,63
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Volumen unitario adoptado (m3) 77,81
Parámetros a caudal medio
Año horizonte
Vel. ascencional a caudal medio (m3/h/m2) 2,92
Tiempo retención a caudal medio (min) 64,03
Velocidad transversal a caudal medio (m/s) 0,003
Parámetros a caudal máximo
Año horizonte
Vel. ascencional a caudal máximo (m3/h/m2) 14,58
Tiempo retención a caudal máximo (min) 12,81
Velocidad transversal a caudal máximo (m/s) 0,014
5.1.5.1. AIREACIÓN DESENGRASE
Datos de partida Año horizonte
Caudal aireación a caudal máximo (Nm3/h/m2) > 8,00
Caudal aireación a caudal medio (Nm3/h/m2) > 4,00
Soplante altura manomét. sobre lámina de agua (mm) > 500,00
Velocidad soplante (r.p.m.) < 3.000,00
Dimensionamiento
Año horizonte
Capacidad total necesaria a Q.máx (Nm3/h) 200,00
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Capacidad total necesaria a Q.med. (Nm3/h) 100,00
Coeficiente densidad difusor (ud/m) 2,50
Número total de difusores teóricos (ud) 25,00
Caudal de aire teórico por difusor (Nm3/h) 8,00
Número de soplantes activas (ud) 1,00
Caudal unitario teórico soplantes Q.máx (Nm3/h) 200,00
Caudal unitario teórico soplantes Q.med (Nm3/h) 100,00
Soplantes adoptados
Año horizonte
Número de soplantes activas (ud) 1,00
Número soplantes reserva (ud) 1,00
Tipo de soplantes
Embolos rotativos 2
velocidades
Caudal unitario soplantes alta veloc. (Nm3/h) 210,00
Caudal unitario soplantes baja veloc. (Nm3/h) 110,00
Potencia motor alta velocidad (kw) 6,60
Potencia motor baja velocidad (kw) 4,30
Número total de difusores adoptados (ud) 25,00
Caudal de aire por difusor (Nm3/h) 8,40
Pérdida de carga difusor (mm.c.a.) 204,20
Presión de salida (m.c.a) 4,20
Insonorización Cabinas 70 dB
Caudal aireación a caudal máximo (Nm3/h/m2) 8,40
Caudal aireación a caudal medio (Nm3/h/m2) 4,40
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Difusores adoptados
Año horizonte
Tipo de difusor Burbuja gruesa
Material Neopreno
Número de difusores 25,00
Caudal por difusor (m3/h) 8,40
5.1.5.2. ARENAS Y GRASAS
Arenas
Año horizonte
Producción agua-arena (l/m3 agua residual) 50,00
Producción diaria agua-arena (m3) 87,50
Número bombas extracción arenas 1,00
Tipo bomba
Caña rodete vortex
desplazado
Montaje Sobre puente móvil
Número de horas de funcionamiento (h/d) 8,75
Capacidad unitaria bomba (m3/h) 10,00
Lavador-clasificador de arenas Tornillo
Volumen arena extraido (l/1000 m3) 100,00
Retirada diaria arenas (l/d) 175,00
Volumen contenedor (m3) 0,75
Autonomía contenedor (d) 4,29
Almacenamiento Contenedor acero 2 m3
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Grasas
Año horizonte
Extracción grasas y aceites
Barredera superficial en
puente
Concentrador de grasas
Barredor de paletas de
cadena
Carga diaria grasas (kg/d) 327,25
Densidad grasas (kg/l) 0,90
Número de contenedores 1,00
Volumen unitario contenedor (m3) 0,75
Autonomía total contenedores (d) 2,06
Almacenamiento Polietileno 700 l
5.1.6. MEDIDA CAUDAL AGUA PRETRATADA
Año horizonte
Tipo medidor adoptado Electromagnético
Diámetro 200,00
Máximo caudal a medir (m3/h) 364,58
Velocidad máxima (m/s) 3,23
Caudal medio a medir (m3/h) 72,92
Velocidad media (m/s) 0,65
5.1.7. TRATAMIENTO BIOLÓGICO.
Datos de partida
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Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo trat.biologico (m3/h) 160,42
Concentración entrada DBO5 (mg/l) 333,33
Concentración S.S. entrada (mg/l) 444,44
Concentración S.S.V. entrada (mg/l) 233,33
Concentración NTK entrada (mg/l) 66,67
Concentración P entrada (mg/l) 16,67
Temperatura mínima de diseño (ºC) 14,00
Temperatura máxima de diseño(ºC) 25,00
Coeficiente punta contaminación 1,50
Concentración DBO5 salida (mg/l) 25,00
Concentración S.S. salida (mg/l) 35,00
Concentración N total salida (mg/l) 15,00
Concentración sólidos MLSS (mg/l) <= 4.000,00
Carga másica CM (kg DBO5/día/V/MLSS) <= 0,10
Volumen anoxia/volumen total (%) 30,00
Nivel agitación mínimo cuba aireación (W/m3) 30,00
Produccion específica de lodos (kg SSp/kg DBOe) 0,80
Cálculo volumen del reactor
Año horizonte
Rendimiento en DBO5 eliminada (%) 92,50
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Carga DBO5 entrada (kg/día) 583,33
Carga DBO5 eliminada (kg/día) 539,58
Concentración sólidos MLSS (ppm) 4.000,00
Tiempo de retención celular mínimo (dias) 16,00
Volumen mínimo por estabilización fango(m3) 2.181,54
Carga másica Cm (kg DBO5/día/V/MLSS) 0,067
Tiempo de retención hidráulico (h) 29,92
Comprobación DBO5 efluente Año horizonte
Temperatura mínima (ºC) 14,00
Factor de eliminación DBO5 Km(T) (1/dias) 252,00
DBO5 soluble en efluente (mg/l) 1,06
Factor dedido a S.S. F(Cm) 0,21
DBO5 en efluente debido a S.S. (mg/l) 7,24
DBO5 total en efluente (mg/l) 8,30
Temperatura máxima (ºC) 25,00
Factor de eliminación DBO5 Km(T) (1/dias) 540,00
DBO5 soluble en efluente (mg/l) 0,49
Factor dedido a S.S. F(Cm) 0,21
DBO5 en efluente debido a S.S. (mg/l) 7,24
DBO5 total en efluente (mg/l) 7,73
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Nitrificación
Año horizonte
Concentración NTK entrada (mg/l) 66,67
Concentración N total salida (mg/l) 15,00
N-NTK máximo entrada (kg/h) 4,86
NTK refragtario (5% entrada) (mg/l)) 3,33
NTK asociado a S.S (6% S.S salida) (mg/l) 2,10
NTK síntesis celular (5% DBO5 entra.) (mg/l) 16,67
N-NH4 fuga mínima (ppm) 1,00
NTK mínimo en el efluente (mg/l) 6,43
N-NH4 máximo a nitrificar (mg/l) 43,57
Volumen mínimo por tiempo de retención (m3) 437,50
Temperatura mínima (ºC) 14,00
Tiempo de retención celular mínimo (días) 11,15
Constante cinética Kn (mg N-NH4/g MV/h) 2,84
Volumen mínimo por constante cinética (m3) 639,64
Temperatura máxima (ºC) 25,00
Tiempo de retención celular mínimo (días) 4,15
Constante cinética Kn (mg N-NH4/g MV/h) 5,33
Volumen mínimo por constante cinética (m3) 340,47
Desnitrificación
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Año horizonte
Recirculación necesaria para desnitrif. (%Qm) 190,47
Carbono mín. para desnitrificación (mg/l) 28,57
Carbono disponible en DBO5 ent.(mg/l) 40,00
N-NO3 máximo a reducir (mg/l) 28,57
Volumen mínimo por tiempo de retención (m3) 109,38
Temperatura mínima (ºC) 14,00
Constante cinética Kdn (mg N-NO3/g MV/h) 2,89
Volumen mínimo por constante cinética (m3) 269,35
Temperatura máxima (ºC) 25,00
Constante cinética Kdn (mg N-NO3/g MV/h) 3,59
Volumen mínimo por constante cinética (m3) 216,63
Volumen mínimo nitrificación-desnitrif. (m3) 909,00
Cámara anaerobia Año horizonte
Tiempo de retención mínimo (h) 1,00
Volumen unitario mínimo necesario (m3) 72,92
Dimensionamiento reactor biológico Año horizonte
Volumen total mínimo necesario (m3) 2.181,54
Volumen anoxia/volumen total mínimo adoptado (%) 30,00
Volumen total anoxia necesario (m3) 654,46
Volumen total aireación necesario (m3) 1.454,16
Número de líneas (ud) 2,00
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Número de celdas por línea (ud) 2,00
Calado adoptado (m) 5,60
Volumen unitario aireación teórico (m3) 727,08
Superficie unitaria teórica aireación (m2) 129,84
Volumen unitario anoxia necesario (m3) 327,23
Ancho teórico aireación (m) 8,06
Longitud teórica aireación (m) 16,11
Ancho teórico anoxia (m) 7,25
Recinto aireación adoptado Año horizonte
Número de líneas (ud) 2,00
Ancho aireación adoptado (m) 8,50
Longitud aireación adoptada (m) 17,00
Calado adoptado (m) 5,60
Superficie unitaria adoptada aireación (m2) 144,50
Volumen unitario aireación adoptado (m3) 809,20
Volumen total aireación adoptado (m3) 1.618,40
Cámara anaerobia adoptada
Año horizonte
Número de líneas 2,00
Ancho adoptado (m) 8,50
Longitud adoptada (m) 1,50
Calado adoptado (m) 5,60
Volumen total adoptado (m3) 142,80
Volumen unitario adoptado (m3) 71,40
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Tiempo de retención adoptado (h) 1,96
Cámara anóxica adoptada
Año horizonte
Número de líneas (ud) 2,00
Ancho anoxia adoptada (m) 8,50
Longitud anoxia adoptado (m) 8,00
Calado adoptado (m) 5,60
Superficie unitaria adoptada anoxia (m2) 68,00
Volumen unitario anoxia adoptado (m3) 380,80
Volumen total anoxia adoptado (m3) 761,60
Relacion volumen anoxia/volumen total (%) 30,19
Parámetros de diseño reales
Año horizonte
Volumen total reactor biológico adoptado (m3) 2.522,80
Carga másica Cm (kgDBO5/día/m3/MLSS) 0,058
Carga volúmica (kg MLSS/m3) 0,23
Tiempo de retención hidráulica a Qmed (h) 34,60
Tiempo de retención hidráulica a Qmax (h) 15,73
Fangos debido al biológico (kg/día) 533,96
Fangos debido a la eliminación del fósforo(kg/día) 148,00
Producción específica de fangos teórica (kg fango/kg DBO) 1,26
Prod. específica fangos adoptada (kg fango/kg DBO) 1,26
Tiempo de retención celular (días) 18,90
Necesidades de oxígeno
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Año horizonte
Coeficientes
Coeficientes síntesis (kg O2/kg DBO5) 0,659
Coef. respiración endógena (kg O2/kg MLSS/dia) 0,045
Coef. nitrificación (kg O2/kg N-NH4 oxidado) 4,60
Recuperación desnitrificación (kg O2/kg N-NO3 reducidos) 2,86
Factor simultaneidad punta 0,80
Coeficiente punta DBO5 y caudal 2,64
Coeficiente punta NTK 1,50
Valores medios teóricos
Necesidades de síntesis (kg O2/día) 355,45
Necesidades de respiración (kg O2/día) 454,18
Necesidades nitrificacion (kg O2/día) 350,74
Recuperación desnitrificación (kg O2/día) 142,99
Necesidades diarias (kg/O2/día) 1.017,38
Necesidades horarias (kg/O2/h) 42,39
Nece. medias por DBO5 eliminada(kgO2/kg DBO5 eli) 1,89
Valores máximos teóricos
Necesidades de síntesis (kg O2/día) 938,41
Necesidades de respiración (kg O2/día) 454,18
Necesidades nitrificación (kg O2/día) 526,11
Recuperción desnitrificación (kg O2/día) 214,49
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Necesidades horarias punta (kg O2/h) 71,01
Nece. máxima por DBO5 eliminada(kgO2/kg DBO5 eli) 3,16
Coeficiente de transferencia
Temperatura (ºC) 14,00
Altitud (m) 65,00
Presión barométrica (mm de Hg) 754,14
Saturación de O2 en agua a 10 ºC (Cs*10) (mg/l) 11,33
B 0,95
Sat.de O2 en la cuba función de T (Cs=Cs*(T)xB) (mg/l) 9,85
Concentración de O2 en el licor mezcla (CL) (mg/l) 2,00
Factor Cs*10/(Cs-CL) 1,44
Factor Raiz(D(10 ºC)/D(T)) 0,93
Factor Po/Ph 1,01
Coeficiente F colmatación difusores 1,00
Coeficiente de intercambio entre licor y agua pura (a) 0,90
Capacidad de oxigenación media (OC) (kg O2/h) 63,57
Capacidad de oxigenación punta (kg O2/h) 106,49
Coeficiente de transferencia (Ot/OC) 0,67
Temperatura (ºC) 25,00
Altitud (m) 65,00
Presión barométrica (mm de Hg) 754,35
Saturación de O2 en agua a 10 ºC (Cs*10) (mg/l) 11,33
B 0,95
Sat.de O2 en la cuba función de T (Cs=Cs*(T)xB) (mg/l) 7,96
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Concentración de O2 en el licor mezcla (CL) (mg/l) 2,00
Factor Cs*10/(Cs-CL) 1,90
Factor Raiz(D(10 ºC)/D(T)) 0,76
Factor Po/Ph 1,01
Coeficiente F colmatación difusores 1,00
Coeficiente de intercambio entre licor y agua pura (a) 0,90
Capacidad de oxigenación media (OC) (kg O2/h) 68,55
Capacidad de oxigenación punta (kg O2/h) 114,82
Coeficiente de transferencia (Ot/OC) 0,62
Capacidad de oxigenación std a Tª mín. 14,00
Necesidades medias diarias (kg O2/día) 1.525,71
Necesidades medias horarias (kg O2/h) 63,57
Necesidades puntas horarias (kg O2/h) 106,49
Capacidad de oxigenación std a Tª max. 25,00
Necesidades medias diarias (kg O2/día) 1.645,14
Necesidades medias horarias (kg O2/h) 68,55
Necesidades puntas horarias (kg O2/h) 114,82
Equipos de aireación
Año horizonte
Tipo de aireadores
Batería de
eyectores
Necesidades máximas de oxigeno (kg O2/h) 114,82
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Calado (m) 5,60
Eficiencia de la batería 0,31
Contenido O2 del aire (% kg O2/kg aire) 23,90
Peso aire (kg/Nm3) 1,25
Necesidades máximas de aire (Nm3 aire/h) 1.225,60
Caudal unitario eyector (m3/h) 42,00
Número de eyectores necesarios 29,18
Número total de eyectores adoptado 40,00
Número de eyectores adoptado por línea 20,00
Número de baterías por línea 2,00
Número de eyectores por batería 10,00
SOPLANTES
Pérdida de carga aire en conductos (mca) 0,30
Presión necesaria eyector (mca) 4,30
Presión soplantes (mca) 4,60
Potencia total necesaria (kW) 21,14
Número total de soplantes en funcionamiento (ud) 2,00
Número de soplantes en reserva (ud) 1,00
Número total de soplantes (ud) 3,00
Caudal unitario soplante adoptado (Nm3/h) 612,80
Caudal unitario soplante adoptado (Nm3/h) 759,00
Potencia unitaria necesaria (kW) 10,57
Potencia unitaria adoptada (kW) 18,50
Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. mín 13,29
Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. max 14,33
BOMBAS RECIRCULACIÓN EYECTORES
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Nº bombas por batería 1,00
Nº total bombas en funcionamiento 4,00
Relación agua/aire 0,63
Caudal unitario bomba (m3/h) 191,50
Caudal unitario bomba adoptado (m3/h) 220,00
Altura manométrica (m.c.a.) 7,00
Potencia unitaria instalada (kW) 7,20
Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. mín 13,29
Horas funcionamiento diario (h/dia) temp. max 14,33
Agitación cámara anoxica
Año horizonte
Potencia unitaria necesaria (W/m3) 4,00
Potencia total necesaria (kW) 3,05
Número de líneas (ud) 2,00
Número de agitadores por línea (ud) 1,00
Potencia unitaria agitadores (kW) 4,09
Potencia total instalada (kW) 8,18
Agitación cámara anaerobia
Año horizonte
Potencia unitaria necesaria (W/m3) 4,00
Potencia total necesaria (kW) 0,57
Número de líneas (ud) 2,00
Número de agitadores por línea (ud) 1,00
Potencia unitaria agitadores (kW) 2,21
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Potencia total instalada (kW) 4,42
5.1.8. ELIMINACIÓN DE FÓSFORO
Datos de partida Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Concentración DBO5 eliminada (mg/l) 308,33
Fósforo en agua bruta (mg/l) 16,67
Fósforo eliminado en tratamiento biológico (g P/kg DBOelim.) 6,00
Concentración de fósforo eliminado por vía biológica (mg/l) 1,85
Fósforo en agua tratada (mg/l) 2,00
Fósforo a eliminar por vía química (mg/l) 12,82
Fósforo a eliminar por vía química (kg/día) 22,44
Reactivo Año horizonte
Naturaleza Cl3Fe comercial
Pureza del producto comercial de FeCl3 (%p) 40
Densidad del producto comercial de FeCl3 (kg/l) 1,42
Período de almacenamiento mínimo (días) 15
Relación estequiométrica (mol Fe/mol P eliminado) max 1,5
Dosis de Fe (kgFe/kgP) 2,71
Cantidad de Fe necesario (kg/día) 60,69
Cantidad de FeCl3 puro necesario (kg/día) 176,41
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Consumo reactivo
Año horizonte
Volumen diario consumido de producto comercial (m3/día) 0,31
Volumen necesario de almacenamiento (m3) 4,66
Número de depósitos 1,00
Volumen unitario adoptado (m3) 10,00
Caudal necesario (l/h) 12,94
Número de bombas dosificadoras activas 1,00
Número de bombas en reserva 1,00
Coeficiente seguridad caudal reactivo 1,50
Caudal necesario de cada bomba (l/h) 19,41
Caudal adoptado en cada bomba (l/h) 25,00
Produccion de fangos por precipitación del fosforo
Año horizonte
Fósforo a eliminar por vía química (kg/día) 22,44
Moles de fósforo a eliminar (mol/día) 723,71
Moles de PO4Fe formados (mol/día) 723,71
Peso de PO4Fe formados (kg/día) 109,28
Moles de Fe(OH)3 formados (moles/día) 361,86
Peso de Fe(OH)3 formados (kg/día) 38,72
Total fangos formados (PO4Fe+Fe(OH)3) (kg/día) 148,00
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5.1.9. DECANTADOR SECUNDARIA
Datos de partida Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo trat.biologico (m3/h) 160,42
Concentración sólidos MLSS (mg/l) 4.000,00
Velocidad ascencional a Qm (m3/h/m2) < 0,50
Velocidad ascencional a Qp (m3/h/m2) < 1,00
Carga SS a Qm (kgSS/m2/h) < 2,00
Carga SS a Qp (kgSS/m2/h) < 4,00
Caudal unitario en vertedero (m3/m/h) < 15,00
Calado en el borde (m) > 3,50
Velocidad agua tubería entrada (m/s) <= 0,60
Lámina agua vertedero a Qm (cm) > 2,00
Lámina agua vertedero a Qp (cm) < 6,00
Velocidad perimetral puente (m/h) < 60,00
Concentración de lodos (%) 0,70
Dimensionamiento Año horizonte
Superficie necesaria por vel. ascencional (m2) 160,42
Superficie necesaria por carga sólidos (m2) 160,42
Superficie mínima necesaria (m2) 160,42
Número de unidades (ud.) 2,00
Superficie unitaria necesaria (m2) 80,21
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Diámetro mínimo necesario (m) 10,11
Decantador adoptado
Año horizonte
Tipo de decantador Cilíndrico vertical
Número de unidades (ud.) 2,00
Diametro adoptado (m) 11,00
Superficie unitaria adoptada (m2) 94,99
Altura cilindrica util (m) 3,50
Pendiente (º) 5,00
Diametro inferior (m) 2,20
Altura troncocónica (m) 0,38
Altura constructiva (m) 4,28
Volumen unitario adoptado (m3) 347,55
Tipo de puente Radial
Tipo de extracción de fangos Rasquetas
Parámetros de diseño reales
Año horizonte
Velocidad ascensional adoptada a Qp (m3/m2/h) 0,84
Velocidad ascensional adoptada a Qm (m3/m2/h) 0,38
Tiempo de retención adoptado a Qp (h) 4,33
Tiempo de retención adoptado a Qm (h) 9,53
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Carga SS a Qp (kgSS/m2/h) 3,38
Carga SS a Qm (kgSS/m2/h) 1,54
Caudal sobre vertedero a Qp (m3/h/ml) 2,32
Caudal sobre vertedero a Qm (m3/h/ml) 2,11
5.1.10. DESINFECCIÓN
Datos de partida
Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo (m3/h) 160,42
Tiempo de retención a caudal máximo (min) > 15,00
Dimensionamiento
Año horizonte
Volumen necesario a caudal máximo (m3) 40,11
Calado adoptado (m) 1,40
Superficie necesaria (m2) 28,65
Relación largo/ancho 4,00
Ancho estimado (m) 2,68
Longitud estimada (m) 10,70
Recinto de cloración adoptado
Año horizonte
Ancho adoptado (m) 2,70
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Longitud total adoptada (m) 10,80
Calado adoptado (m) 1,40
Volumen adoptado (m3) 40,82
Tiempo de retención a caudal medio (min) 33,59
Tiempo de retención a caudal máximo (min) 15,27
Desinfectante
Año horizonte
Agente químico
Hipoclorito
Sódico
Riqueza (gr/l) 122,00
Dosis (gr/m3) 10,00
Caudal de dosificación máximo (l/h) 13,15
Consumo medio solución preparada (l/día) 143,44
Autonomía a caudal medio (días) < 15,00
Volumen necesario (l) 2.151,64
Número de depósitos adoptados (ud) 1,00
Volumen necesario por depósito (l) 2.151,64
Volumen adoptado por depósito (l) 3.000,00
Autonomía adoptada a caudal medio (días) 20,91
Bomba dosificadora tanque cloración
Año horizonte
Capacidad dosificación máxima necesaria (l/h) 13,15
Número de bombas activas (ud) 1,00
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Número de bombas reserva (ud) 1,00
Capacidad unitaria necesaria (l/h) 13,15
Capacidad unitaria adoptada (l/h) 27,00
5.1.11. MEDIDA DE CAUDAL DE AGUA TRATADA
Datos de partida
Año horizonte
Caudal diario (m3/día) 1.750,00
Caudal medio (m3/h) 72,92
Caudal máximo (m3/h) 160,42
Medida de caudal adoptado Año horizonte
Máximo caudal a medir (m3/h) 160,42
Tipo de medidor seleccionado Vertedero recto
Ancho vertedero (m) 0,80
Altura máxima lámina de agua (mm) 99,64
Distancia sensor del vertedero (m) (4-5 alt.max) 0,40
5.2. LÍNEA DE FANGOS
5.2.1. RECIRCULACION DE LODOS
Datos de partida Año horizonte
Recirculación lodos mínima instalada (%Qm) 200,00
Concentración de solidos MLSS (mg/l)) 4.000,00
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Dimensionamiento Año horizonte
Indice volumétrico de lodos (ml/mg) 150,00
Recirculación de lodos necesaria biológico(% Qmed) 150,00
Recirculación de lodos necesaria por nitrificación (% Qmed) 190,47
Recirculación de lodos exigida (% Qmed) 200,00
Caudal recirculación externa necesario (m3/h) 109,38
Caudal recirculación interna necesario (m3/h) 28,88
Concentración fangos recirculados (%) 0,67
Bombas de recirculación interna adoptadas Año horizonte
Tipo de bombas RCP
Número de líneas (Ud) 2,00
Número de bombas activas por línea (Ud) 1,00
Número de bombas en reserva por línea (Ud) 0,00
Número total de bombas (Ud) 2,00
Caudal unitario mínimo necesario (m3/h) 14,44
Caudal unitario instalado (m3/h) 75,00
Altura de elevación (m.c.a.) 0,90
Potencia unitaria instalada (kW) 2,21
Capacidad de recirculación instalada (%Qm) 219,43
Bombas de recirculación externa adoptadas
Año horizonte
Tipo de bombas Centrífuga sumergible
Número de líneas (Ud) 2,00
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Número de bombas activas por línea (Ud) 1,00
Número de bombas en reserva por línea (Ud) 1,00
Número total de bombas (Ud) 4,00
Caudal unitario mínimo necesario (m3/h) 54,69
Caudal unitario instalado (m3/h) 55,00
Altura de elevación (m.c.a.) 2,90
Potencia unitaria instalada (kW) 2,51
Capacidad de recirculación instalada (%Qm) 301,71
Horas funcionamiento diario (h/dia) 23,86
Accionamiento por línea
Variador frecuencia (1
ud)
Medida de caudal recirculación por línea Electromagnético
5.2.2. EXTRACCIÓN DE LODOS
Datos de partida Año horizonte
Carga diaria a extraer debido al biológico(kg/día) 533,96
Carga diaria a extraer debido al fósforo (kg/día) 148,00
Concentración de fangos (%) 0,67
Horas de purga diaria (h/dia) <= 8,00
Dimensionamiento
Año horizonte
Carga diaria a extraer adoptada (kg/día) 681,96
Prod. específica fangos adoptada (kg fango/kg DBO) 1,26
Volumen diario de fangos en exceso (m3/día) 102,29
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Caudal total de purga necesario (m3/h) 12,79
Bombas extracción adoptadas
Año horizonte
Tipo de bombas
Centrífuga
sumergible
Número de bombas activas por línea (Ud) 1,00
Número de bombas en reserva por línea (Ud) 1,00
Número total de bombas (Ud) 4,00
Altura de elevación (m.c.a.) 5,25
Caudal unitario mínimo necesario (m3/h) 6,39
Caudal unitario instalado (m3/h) 7,40
Potencia unitaria instalada (kW) 1,90
Horas de purga diaria (h/dia) 6,91
5.2.3. ESPESADOR
Datos de partida Año horizonte
Tipo de fango
Aireación
prolongada
Carga de sólidos (kg/m2/día) (30-40)<= 40,00
Carga hidráulica (m3/h/m2) <= 0,50
Tiempo de retención (días) >= 3,00
Altura cilíndrica útil (m) > 3,00
Concentración fango de entrada (%) 0,67
Concentración fango de salida (%) (3-4) 3,00
Fangos en exceso a espesador (kg/día) 681,96
Volumen diario de fangos a espesador (m3/día) 102,29
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Caudal fangos a espesador (m3/h) 7,40
Dimensionamiento Año horizonte
Tipo Cilíndrico-Dinámico
Número de unidades (ud) 1,00
Superficie nec. unitaria por carga sólidos (m2) 17,05
Diámetro necesario por carga sólidos (m) 4,66
Concentración media en espesador (kg/m3) 18,33
Volumen medio (m3/día) 37,20
Volumen necesario por concentración (m3) 111,59
Altura cilíndrica útil 3,50
Superficie nec. unitaria por concentración (m2) 31,88
Diámetro necesario por concentración (m) 6,37
Superficie nec. unitaria por carga hidráulica (m2) 14,80
Diámetro necesario por carga hidráulica (m) 4,34
Diámetro mínimo necesario espesador (m) 6,37
Espesador adoptado
Año horizonte
Número de unidades (ud) 1,00
Altura cilíndrica útil (m) 3,50
Diámetro adoptado (m) 7,00
Superficie unitaria adoptada (m2) 38,47
Volumen unitario adoptado (m3) 134,70
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Parámetros de diseño reales
Año horizonte
Carga de sólidos adoptada (kg/m2·día) 17,73
Carga hidráulica adoptada (m3/h/m2) 0,19
Caudal de alimentación máximo (m3/h) 7,40
Tiempo de retención adoptado (dias) 3,62
Producción diaria de lodo espesado (m3/día) 22,73
Volumen sobrenadante (m3/día) 79,56
Destino de sobrenadante Cabecera
5.2.4. DESHIDRATACIÓN
Datos de partida
Año horizonte
Carga diaria de fangos (kg/día) 681,96
Concentración de fangos entrada (%) 3,00
Días semanales de secado (día/semana) 5,00
Hora de funcionamiento semanal 35,00
Nº horas diarias (h/día) 7,00
Concentración fangos de salida (%) > 20,00
Dimensionamiento
Año horizonte
Caudal de fangos a tratar (m3/h) 4,55
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Carga de tratamiento (kg/h) 136,39
Sistema de deshidratación Centrífuga
Concentración de fangos salida (%) 20,00
Densidad específica fango deshidratado 1,05
Volumen diario de lodo deshidratado (m3/día) 5,01
Equipo deshidratación adoptado Año horizonte
Tipo Centrífuga
Carga máx. de sólidos por centrífuga (kg MS/h) 300,00
Número necesario de centrífugas 0,45
Número de centrífugas activas 1,00
Carga real de sólidos por centrífuga (kg MS/h) 136,39
Caudal fango necesario por centrífuga (m3/h) 4,55
Caudal fango adoptado por centrífuga (m3/h) 4,62
Carga de tratamiento adoptada (kg/h) 138,60
Nº horas diarias de trabajo adoptadas (h/día) 6,89
Potencia unitaria centrifuga (kW) 11,00
Bombas de alimentación de fangos
Año horizonte
Tipo bomba Tornillo helicoidal
Numero total de bombas (ud) 2,00
Número bombas activas por linea alimentación (ud) 1,00
Número bombas total reserva alimentación (ud) 1,00
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Caudal necesario de cada bomba (m3/h) 4,62
Caudal adoptado de cada bomba (m3/h) 7,00
Potencia unitaria del motor (kW) 2,20
Acondicionamiento químico
Año horizonte
Agente Polielectrolito catiónico
Dosis máxima (kg/Tm MS) 7,00
Capacidad de dosificación de polvo (kg/h) 0,97
Consumo diario polielectrolito en polvo (kg/día) 6,68
Autonomía (días) 2,00
Capacidad mín. almacenamiento polielectrolito (kg) 13,37
Densidad polielectrolito (g/cm3) 0,70
Capacidad mín. almacenamiento polielectrolito (l) 19,09
Tiempo de preparacion (h) 0,50
Dilución de maduración (%) 0,40
Volumen necesario depósito preparación (l) 121,28
Tiempo de maduración (h) 1,00
Volumen necesario depósito maduración (l) 242,55
Tiempo de trasiego (h) 0,50
Volumen necesario depósito trasiego (l) 121,28
Volumen total necesario (l) 485,10
Dosis adoptada (kg/Tm) 7,00
Caudal solucion madre necesario (l/h) 242,55
Concentración solución aplicación (%) 0,40
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Caudal solución aplicación (l/h) 242,55
Caudal agua dilución (l/h) 0,00
Equipo preparación polielectrolito adoptado
Año horizonte
Número de compartimentos 2,00
Capacidad mínima poli en polvo (kg/h) 0,97
Capacidad adoptada poli en polvo (kg/h) 2,00
Capacidad tolva almacenamiento poli (l) 60,00
Caudal preparación solución madre (l/h) 242,55
Volumen total adoptado (l) 1.000,00
Potencia dosificador en polvo (kW) 0,25
Potencia agitador maduración (kW) 0,37
Potencia agitador dosificación (kW) 0,37
Bomba dosificadora poli adoptada
Año horizonte
Tipo bomba Tornillo helicoidal
Número total de bombas (ud) 2,00
Número bombas activas por linea alimentación (ud) 1,00
Número bombas reserva alimentación (ud) 1,00
Caudal mínimo necesario de cada bomba (l/h) 242,55
Caudal adoptado de cada bomba (l/h) 700,00
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Potencia unitaria del motor (kW) 0,37
Accionamiento Variador de frecuencia
Transporte de fangos deshidratados
Año horizonte
Tipo de equipo de elevación Bomba tornillo alimentación forzada
Número equipos totales (ud) 1,00
Número equipos en servicio por línea (ud) 1,00
Número equipos en reserva (ud) 0,00
Caudal unitario necesario (m3/h) 0,73
Caudal unitario adoptado (m3/h) 1,00
Potencia unitaria del motor (kW) 4,00
Accionamiento Eléctrico
Almacenamiento de fango deshidratado
Año horizonte
Tipo Tolva
Autonomía mínimo (dias) 2,00
Número de unidades adoptadas 1,00
Volumen unitario necesario de la tolva (m3) 10,02
Volumen unitario adoptado (m3) 20,00
Autonomía real (días) 3,99
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5.3. DESODORIZACIÓN
Datos de partida
Año horizonte
Renovaciones por hora (renov/h) > 10,00
Material desodorización Carbón Activo
Velocidad en conductos de desodorización (m/s) < 14,00
Caudal de aire por carbón activo (m³/h/kg) < 5,50
Dimensionamiento Sala de deshidratación
Año horizonte
Número de elementos a desodorizar (ud) 1,00
Longitud de sala de deshidratación (m) 8,00
Ancho de sala de deshidratación (m) 4,00
Altura libre media (m) 3,00
Volumen de deshidratación (m³) 96,00
Renovaciones por hora (renov/h) 10,00
Volumen a tratar (Nm³/h) 960,00
Dimensionamiento Sala de desbaste
Año horizonte
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Número de elementos a desodorizar (ud) 1,00
Longitud de sala de desbaste (m) 13,00
Ancho de sala de desbaste (m) 10,00
Longitud de sala desarenado (m) 5,50
Ancho de sala desarenado (m) 10,00
Altura libre media (m) 3,00
Volumen de deshidratación (m³) 555,00
Renovaciones por hora (renov/h) 10,00
Volumen a tratar (Nm³/h) 5.550,00
Dimensionamiento espesadores
Año horizonte
Número de elementos a desodorizar (ud) 1,00
Diámetro de espesador (m) 7,00
Altura a desodorizar (m) 1,00
Volumen a desodorizar (m³) 38,48
Renovaciones por hora (renov/h) 10,00
Volumen a tratar (Nm³/h) 384,85
Equipo 1 de desodorización adoptado: edificio de deshidratación
Año horizonte
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Caudal a tratar deshidratación (Nm³/h) 960,00
Caudal a tratar espesadores (Nm³/h) 384,85
Caudal de aire a tratar (Nm³/h) 1.344,85
Número de equipos instalados (ud) 1,00
Caudal unitario (Nm³/h) 1.344,85
Carbón activo estimado en torre de desodorización (kg) 244,52
Caudal equipo seleccionado (Nm³/h) 1.500,00
Conducciones de desodorización
Año horizonte
Conducciones deshidratación
Número de líneas (ud) 1,00
Diámetro conducción. Salida edificio (mm) 160,00
Velocidad de circulación (m/s) 13,26
Conducciones espesador
Número de líneas (ud) 1,00
Diámetro conducción. Salida edificio (mm) 125,00
Velocidad de circulación (m/s) 8,71
Conducción general
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Número de líneas (ud) 1,00
Diámetro conducción. Entrada ventilador / torre. (mm) 200,00
Velocidad de circulación (m/s) 11,89
Equipo 2 de desodorización adoptado: edificio pretratamiento
Año horizonte
Caudal a tratar desbaste (Nm³/h) 5.550,00
Caudal de aire a tratar (Nm³/h) 5.550,00
Número de equipos instalados (ud) 1,00
Caudal unitario (Nm³/h) 5.550,00
Carbón activo estimado en torre de desodorización (kg) 1.009,09
Caudal equipo seleccionado (Nm³/h) 5.600,00
Conducciones de desodorización
Año horizonte
Conducciones desbaste
Número de líneas (ud) 1,00
Diámetro conducción. Salida edificio (mm) 400,00
Velocidad de circulación (m/s) 12,27