criteriosDISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

CRITERIOS DE DISEO1TIPO DE TRATAMIENTO PROPUESTO: TANQUE IMHOFF+HUMEDALES ARTIFICIALES.Los diferentes tipos de tratamiento considerados para la primera etapa de 10 aos, con un caudal medio diario de 696 m3/hr (8.05 lps),la primera etapa de diez aos fueron:a)Lagunas de estabilizacin.Un dimensionamiento preliminar dio por resultado un rea mnima necesaria de 2.4 hectreas ms un volumen de terracera considerable por las profundidades requeridas.b)Reactores anaerbicos de flujo ascendente (RAFA)Se consider que estos reactores requieren tratamiento secundario(laguna secundaria) con un reasuperior a la disponible. Adems, la posibilidad de descuido en el mantenimiento del medio filtrantelos vuelve vulnerables en su eficiencia.c) Humedales artificiales.La experiencia ha demostrado que constituyen un proceso natural altamente eficiente, con un reaconsiderablemente menor y un mantenimiento mnimo.

2ARREGLO DE LA PLANTA PROPUESTA.La planta propuesta consiste en dos tanques imhoff en paralelo, cada tanque con el 50% del caudal total, disminuyendo de esta manera la carga orgnica en los tanques primarios. El efluente de cadatanque primario en paralelo, con una carga orgnica del 50% de la carga recibida, pasa al humedaldonde se efecta el tratamiento completo.

datos y parmetrosDISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

Datos de PartidaPoblacin total de proyecto (Etapa 1)hab.5000Porcentaje de alcantarillado %100Poblacin a tratarhab.5000

Criterios Bsicos de DiseoConsumo de agual/hab../d150Factor de conversin (~)%80Factor de punta:max diario x max. Horario2.00Generacin de agua residuall/hab../d120DBO5mg/l250SSTmg/l250Caudal de Agua ResidualCaudal de Agua Residualm3/d600 Caudal medio horariom3/h25.00equivalente alts/seg6.94Caudal puntam3/h61.50equivalente alts/seg17.08

pretratamientoDISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

ESTRUCTURAS DE PRETRATAMIENTODatos de diseo: Caudal medio:Qm =19.82lps =1712m3/d Caudal mximo de diseo:Qd =17.08lps =1476m3/d Caudal mnimo;Qmn =9.91lps =856m3/d Velocidad mxima en el canal desarenador:vmx =0.30mts/seg

Dimensionamiento:Canaleta Parshall Para un caudal de 19.82 lts/seg , se considera una canaleta Parshall prefabricada de resina reforzada con fibra de vidrio del tipo Warminster Fiberglass o similar, de 3" de garganta.

Desarenador:Se recomienda un desarenador ubicado en la entrada de la planta, inmediatamnte despus de la lnea de impulsin, entre la cmara de rejas y el medidor Parshall, dimensionado para una frecuencia entre limpiezas, de una semana. Frmula aplicable para el clculo del caudal segn la carga H:Qmx =0.017m3/seg carga mxima en el canal:W =0.075mts de donde:Hmx =0.23mts

factor R: de donde:R =2

factor Cr:de donde:Cr =0.12

resalto Z = Cr . Hmx =de donde:Z =0.03mts profundidad mxima de agua en el canal:Pmx = Hmx - Z =0.20mts

ancho del canal:de donde:ad =0.28mtsadoptar:0.40mts longitud del canal: factor Cv:de donde:Cv =0.7811476627 el largo del canal debe estar entre los valores:13.5y18Cvy18Cv =14.06mtsseleccionar:L =14.50mts volumen y profundidad de slidos arenosos: tiempo entre limpiezas adoptado:top =15das caudal medio diario:Qm =1712m3/d carga de slidos arenosos:Csd =0.085m3/1000m3 volumn de solidos arenosos:Vsa = 0.001*top.Qmed.Csp =2.18m3

profundidad de solidos arenosos:0.54mts usar0.10mts

Se disea la cota del canal aguas debajo de la canaleta Parshall para que la carga en el canal sea igual o menor de 46 cm de la carga (Hmx) en el desarenador, todas medidas con referencia a la base de la canaleta Parshall, para asegurar el flujo libre en la canaleta.

Cmara de rejas: ancho de la rejilla adoptado:ab =10mm abertura de la rejilla recomendada:eb =50mmcanal de aproximacin: ancho del canal:0.17mts =0.40mts

longitud del canal de aproximacin2.00mts Se consideran rejillas con pletinas rectangulares de 2" x 1/4" (50mm x 10mm), instaladas en el extremo aguasarriba del canal de aproximacin Ancho del canal:B =400mm =0.40mts Espesor de la pletina:t =10mm =0.010mts Separacin entre ejes de pletinas:e =60mm =0.060mts Nmero nominal de pletinas:n = B/e =6.7unid. Nmero adoptado de pletinas:n =7unid. Separacin efectiva entre pletinas:s = (e - t) =50mm = Carga sobre las barras:H =0.23mts Area til con rejas limpias:ARL = (B-tn)H =0.092m2 Area til con rejas sucias:ARS = 40%ARL =0.037m2 Velocidad con rejas limpias:VRL = Q/ARL =0.19mts/seg Velocidad con rejas sucias:VRS = Q/ARS =0.46mts/seg(mn) Area en canal de aproximacin: con rejas limpias:ACRL = B(H+0.02) =0.10m2 con rejas sucias:ACRS = B(H+0.04) =0.04m2 Velocidad en canal de aproximacin: con rejas limpias:vRL = Q/ACRL =0.17mts/seg con rejas sucias:vRS = Q/ACRS =0.38mts/seg Prdida de carga a travs de las rejas: Frmula aplicable: donde: h = prdida de carga en la reja V = velocidad entre las aberturas de las barras v = velocidad de aproximacin en el canal g = aceleracin de la gravedad Para rejas limpias:hRL =0.04cm Para rejas sucias:hRS =0.53cm =

Hmx= 0.40Ha HbPmx= 0.35Psa= 0.25ZA2/3 AWDESARENADORL = 14 mtsCANALETA PARSHALL L = 1.22 mHa

clculo tanque imhoffDISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

1PARMETROS DE DISEOCaudal de diseo total:Q =6.94lps No. de tanques en paralelo:N =1Caudal unitario:Qd =6.94lps Perodo de retencin:PR =2hrTasa de aplicacin superficial:TAS =6.6m3/m2.dVelocidad media en cmara de sedimentacin:Vm 0.3m/sCapacidad de la cmara de digestin:Cd =100lts/dia.habArea superficial de las ventosas:AV >25%del rea totalConcentracin de carga orgnica en afluente:La =250mg/lConcentracin de slidos disueltos en afluente:SS =250mg/l d+e+f=1.8d+f=1.8f=0.60d=1.20Dimensionamiento de tanque 1Dimensiones de la cmara de sedimentacin:Area superficial:As = Qd/TAS = 2bL =91m2Anchura asumida de la cmara:b = 1.4m Longitud requerida de la cmara:L = As/b =64.9mLongitud adoptada:L =15.0mValor adoptado para aa =2.20mPerodo de retencin:PR =2hrsVelocidad longitudinal:VL = L/PR =0.54m/minVolumen de sedimentacin:S1 = Q*PR =50.00m3Area transversal requerida:AT = S1/L =0.8m2Altura adoptada de cc =0.7mValor calculado de d:d=(1.5b)/2 =1.19mArea transversal calculada:ATC = 2[bc + 0.375b2] =3.4m22Dimensionamiento de la cmara de digestin:Volumen requerido:S2 = Cd*P/1000 =406m3Anchura total del tanque:h = b +2a =5.80mf = XY =(S2-Lh2)/12)/Lh De donde:X = S2 -Lh2/12=223.97Y = Lh =376.62f =0.59mAltura adoptada de zona neutral:e =0.00mValor calculado de g:g = 0.5 h/5 =0.58mProfundidad total del tanque:H = c+d+e+f+g =3.06mValor asignado al bordo libre:y =0.30mArea de las ventosas:AV = (2a*L)/(h*L) =114%% > 25%

3Eficiencia del tanque Carga orgnica en la entrada:DBOe=250mg/lCarga orgnica en la salida:DBOs= (1-.35%) de DBOe =162.5mg/lSlidos disueltos en la salida:SSs =162.5mg/l4Lechos de secado de lodos Carga de slidos que ingresa al sedimentador:C = Q*SS*.0864 =150kg SS/dMasa de slidos que conforman los lodos:Msd = 0.325*C48.75kg SS/dVolumen de lodos digeridos:Vld = 9.6154*Msd469lts/dSegn Tabla 2 (pg 17):Tiempo de digestin =45dasVolumen de lodos a extraer:Vel = 0.001*Vld*Td =21m3Profundidad de aplicacin del lodo:Ha =0.30mArea del lecho de secado (con Ha = 0.30 m):Als = Vel/Ha =70m2Anchura adoptada para el lecho:B =4mLongitud requerida del lecho:L =18mEl medio filtrante debe tener los siguientes componentes:1) Una capa de grava de 20 cm de espesor graduada entre 1.6 y 51 mm de dimetro.2) Una capa de arena (medio diltrante) colocada sobre la grava, con un tamao efectivo de 0.3 a 1.3 mm de dimetro, y un coeficiente de uniformidad de entre 2 y 5.3) Una capa de ladrillos colocados sobre el medio filtrante, con una ranura de 2 a 3 cm, rellenada con arena.Literatura de consulta: GUIA PARA EL DISEO DE TANQUES SEPTICOS, TAMQUES IMHOFFY LAGUNAS DE ESTABILIZACION. OPS/CEPIS/O5.163 UNATSABAR

abafch = b + 2adge21.511y

clculo humedalDISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

HUMEDALES FWSDatos de partida:PoblacinP =5000habCarga orgnica del afluenteDBOAF =162.5mg/lCarga orgnica del efluenteDBOEF =20mg/lSlidos en suspensin afluenteSSTAF =162.5mg/lCaudal de diseoQ =600m3/d

Parmetros de diseo:Medio filtrante:Grava media de 25mm:Valor del coeficiente n =0.38ks =0.24m3/m2*dVegetacin:carrizosProfundidad del humedal SFS:d(SFS) =0.6mProfundidad del humedal FWS en invierno:d(FWSinv) =0.45mProfundidad del humedal FWS en verano:d(FWSver)) =0.15mPorosidad del humedal FWS:p =0.65Temperatura crtica en invierno:T =18CTemperatura del agua a la entrada:Tagua =23CDimensionamiento:K = 1.104*(1.06)T-20 =1.3149d-1

AS =4193m2

Dimensiones mnimas recomendadasNmero de celdas del humedalN =4Area por celdaAc1048mRelacin L/B adoptadaB/L =3Longitud de celdaL =60mB =17m

esquema de humedalDISEO DE PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS NEGRAS

21m21m21m60m70mESQUEMA DE LOS HUMEDALESAREA MINIMA REQUERIDA: 5000 M2 (0.5 Ha