Ptar Chucuito Final

Procesos de tratamiento planteado en la PTAR Chucuito- Puno

SISTEMA DE TRATAMIENTO EN OPERACIONES Y PROCESOS UNITARIOS SISTEMA DE TRATAMIENTO

SISTEMA DE TRATAMIENTO



TRATAMIENTO Y DISPOSICION

PRELIMINAR

PRIMARIO

SECUNDARIO

TERCIARIO Y/O AVANZADO

DE LODOS

- Rejas o tamices

- Sedimentador primario

- Filtro vertical múltiple

- Tratamiento con totora

- Digestor de lodos

- Desarenador

- Sedimentador secundario

- Reactor Biológico

- Tratamiento con lenteja

- Lechos de secado

- Desengrasador

Diagrama de tratamiento de aguas residuales para la PTAR Chucuito Puno Sedimentador

Filtros verticales

Tratamiento

primario

múltiples

con totora

Sedimentador

Reactor

secundario

biológico

Tratamiento

Tratamiento

Tratamiento

Tratamiento

Preliminar

Primario

Secundario

Terciario

Re as o tamices tamices

-Tratamiento

Desarenador

con lenteja

Desengrasador

Influente agua cruda

Efluente Tratada

Tratamiento de Lodos

Di estor estor de de lodos lodos

Lechos de secado

1

DESCRIPCIÓN DE LOS PROCESOS CONSIDERADOS EN LA PTAR 1.0 TRATAMIENTO PRELIMINAR Los tratamientos preliminares se definen como el proceso de eliminación de los constituyentes y son destinados a preparar las aguas residuales para que puedan recibir un tratamiento siguiente de los diferentes procesos, operaciones sin perjudicar a la obstrucción de tuberías y causar depósitos permanentes. Los dispositivos para el tratamiento preliminar están destinados a reducir los efectos negativos como grandes variaciones de caudal y composición, eliminar o separar los sólidos mayores o flotantes como aceites grasas y otros, los sólidos inorgánicos pesados de material sedimentable como partículas discretas, de material emulsificado o insoluble en agua y en la compensación del flujo fluj o para que las variaciones vari aciones bruscas en las características de las aguas residuales no afecten el funcionamiento de las operaciones y procesos subsiguientes s ubsiguientes.. Para lograr estos objetivos se utilizan diversas unidades, entre las que se pueden mencionar.

Tabla 1 Objetivo de los procesos de Tratamiento PROCESO

OBJETIVO

Cribas o Tamices

Eliminación Eliminaci ón de sólidos Gruesos

Desarenador

Eliminación Eliminaci ón de Arenas



OBJETIVO

Cribas o Tamices


Desarenador


Desengrasadores

Eliminación Eliminaci ón de Aceites y Grasas

1.1 Cribas o tamices El primer paso en el tratamiento del agua residual consiste en la separación de los sólidos gruesos, de dimensiones relativamente grandes que estén en suspensión o flotantes. El procedimiento más habitual se basa en hacer pasar el agua residual bruta a través de rejas de barras. Las rejas de barras suelen tener aberturas libres entre barras de 15mm o mayores. Las rejas de barras se pueden limpiar manual o mecánicamente. Los materiales retenidos en las rejas se conocen con el nombre de residuos o basuras. Cuanto menos es la abertura libre del tamiz, mayor será la cantidad de residuos eliminada. Los residuos de tamaño grande que son retenidos en rejas con separaciones de 15 mm o superiores consisten desechos tales como piedras, ramas, papel, plásticos, trapos entre otros. El contenido de trapos puede ser importante, y se ha estimado visualmente que representa entre el 60% y 70% del volumen total de residuos en rejas de 25 a 100 mm de separación entre barras respectivamente. Los residuos de tamaño grueso tienen un contenido en materia volátil muy alto (del 80% al 90% o más), con un contenido de materia seca del 15% al 25% y una densidad entre 640 y 960 Kg./m3. Los materiales retenidos que flotan en la superficie del separador de sólidos, se recoge con el recogedor de malla para luego enterrarlos en un lugar apropiado y evitar algún tipo de proliferación, donde esta operación podría durar una media hora.



OBJETIVO

Cribas o Tamices


Desarenador


Desengrasadores

Eliminación Eliminaci ón de Aceites y Grasas

1.1 Cribas o tamices El primer paso en el tratamiento del agua residual consiste en la separación de los sólidos gruesos, de dimensiones relativamente grandes que estén en suspensión o flotantes. El procedimiento más habitual se basa en hacer pasar el agua residual bruta a través de rejas de barras. Las rejas de barras suelen tener aberturas libres entre barras de 15mm o mayores. Las rejas de barras se pueden limpiar manual o mecánicamente. Los materiales retenidos en las rejas se conocen con el nombre de residuos o basuras. Cuanto menos es la abertura libre del tamiz, mayor será la cantidad de residuos eliminada. Los residuos de tamaño grande que son retenidos en rejas con separaciones de 15 mm o superiores consisten desechos tales como piedras, ramas, papel, plásticos, trapos entre otros. El contenido de trapos puede ser importante, y se ha estimado visualmente que representa entre el 60% y 70% del volumen total de residuos en rejas de 25 a 100 mm de separación entre barras respectivamente. Los residuos de tamaño grueso tienen un contenido en materia volátil muy alto (del 80% al 90% o más), con un contenido de materia seca del 15% al 25% y una densidad entre 640 y 960 Kg./m3. Los materiales retenidos que flotan en la superficie del separador de sólidos, se recoge con el recogedor de malla para luego enterrarlos en un lugar apropiado y evitar algún tipo de proliferación, donde esta operación podría durar una media hora.

Los tamices del separador de sólidos se realizan un lavado con agua a chorro o con el agua residual restregando con un cepillo para destapar las aberturas que no harían el correcto funcionamiento del sistema y como componente inicial durante la operación.

Tabla 2 Diseño en rejillas para barras Parámetro

Manual

Mecánica

5 -15 25 – 37.5

5 -15 25 – 37.5

Separación entre barras (mm)

25 – 50

15 – 75

Angulo con la vertical (grados) (grados)

30 – 45

0 – 30

Velocidad de aproximación (m/s)

0.30 – 0.60

0.60 – 1.10

Pérdida de carga admisible (m)

0.15

0.15

Sección recta de la barra Anchura (mm) (mm) Profundidad (mm)

1.2 Desarenador Los desarenadores en tratamientos de aguas residuales son unidades destinadas a remover la arena, grava, cenizas, y otros detritos detrit os minerales mineral es inertes pesados que tengan velocidad de asentamiento asentami ento o peso específico bastante mayor que el de los sólidos orgánicos degradables que se encuentran en las aguas. Estos materiales son originados de operaciones de lavado, así como de riadas, infiltraciones, desechos industriales, etc. Se deberán ubicar antes de todas las demás unidades de tratamiento, así con ello se facilita la operación de las demás etapas del proceso. Los desarenadores pueden ser del tipo de limpieza mecánico o de limpieza manual, dependiendo de si se dotan oh no de equipo mecánico de remoción de arena. El diseño depende del tipo de flujo y del equipo de limpieza seleccionado. El tipo de desarenador más usado es el de flujo horizontal, en el cuál el agua pasa a lo largo del tanque en dirección longitudinal. La velocidad horizontal del agua se controla mediante las dimensiones de la unidad o mediante un vertedero de sección especial a la salida. El tipo de aireado consiste en un tanque aireado, de flujo en espiral, en el cuál la velocidad de flujo se controla mediante las dimensiones de la unidad y por la cantidad de aire asumido.

Tabla 3 Diseño para Desarenador Parámetro Caudal de diseño

Valores Q (l/s)

Grado de remoción

%

Temperatura

ºC

Viscosidad Cinemática Cinemátic a

V (cm2/s)

Grado del desarenador

n=1, n=2, n=3

Relación longitud/ancho

3:1

Diámetro de partícula

ø

1.3 Desengrasador En aguas residuales domesticas, el contenido de grasas y aceites puede ser del orden de 30 a 50 mg/L y constituir alrededor del 20% de la DBO. Las grasas y aceites pueden acumularse en los alcantarillados y bombas, obstruyéndolas; en los sedimentadores, causando problemas de flujo, sobre todo en los lodos con alta concentración de aceites y grasas. Los hidrocarburos son difíciles de biodegradar de manera aerobia prácticamente no degradables en sistemas anaerobios. Así mismo las grasas y aceites dificultan el proceso de secado de lodos de dichas aguas residuales. El sistema más sencillo para remoción de aceites y grasa no emulsificadas, usado para establecimientos e industrias pequeñas es la trampa de grasa es un tanque diseñado para las grasas y aceites, así como para su limpieza y mantenimiento apropiado. La trampa de grasa debe tener un diseño hidráulico y un tiempo de retención adecuado para el propósito propuesto; la distancia entre la entrada y la salida de la trampa ha de ser suficiente para permitir la separación diferencial por gravedad y no dejar escapar grasas por la unidad de salida. Una trampa de grasa es una cámara de flotación en la cual la grasa flota en la superficie libre del agua y es retenida, mientras que el agua más clara subyacente es descargada. En una trampa de grasa no hay equipo mecánico. La entrada del agua residual se hace por debajo de la superficie del agua y la salida generalmente por el fondo entre más grande sea el tanque más eficiente es el sistema los tiempos de retención se encuentran entre 15 y 30 minutos y un tamaño mínimo es de 2.8 m3. El mantenimiento pobre es lo que hace que en la mayoría de los casos de trampa de grasas no funcionen adecuadamente, la falta de limpieza continua permite la acumulación excesiva de grasa en la trampa y su descarga con el efluente. Para un buen funcionamiento de la trampa debe evitarse las cargas hidráulicas súbitas sobre ellas ya que puede producir agitación excesiva del contenido de la trampa, impide la retención y flotación de la grasa y permite su escape por la unidad de salida. La grasa que flota en la superficie del estanque se recoge manualmente con un cucharón diseñado para ello cada tres días durante 15 minutos para luego ser transportado a un lugar adecuado y enterrarlo, como en el tipo de rellenos sanitarios.

Tabla 4 Diseño para Trampas de grasa Parámetro Tiempo de retención Área/cada litro/seg. Relación Ancho/Longitud Velocidad ascendente

Valores 15 – 30 min 0.25 m2 1:3 – 1:5 - 2:3 – 1:4 – 1:18 4 mm/s

Diámetro de entrada (mm)

50 mínimo

Diámetro de salida (mm)

150 mínimo

2.0 TRATAMIENTO PRIMARIO En el tratamiento primario se elimina una fracción de los sólidos en suspensión y de la materia orgánica del agua residual. Esta eliminación suele llevarse a cabo mediante operaciones físicas y consiste en una sedimentación simple por gravedad, precedida por un tratamiento preliminar como cribado, desarenado, y algunas veces, pre o poscloración o preaeración . En esta etapa se eliminan la mayoría de los sólidos. El efluente del tratamiento primario suele contener una cantidad considerable de materia orgánica y una DBO alta. Los dispositivos que se usan en el tratamiento primario están diseñados para retirar de las aguas residuales los sólidos orgánicos e inorgánicos sedimentables que se encuentran suspendidos, mediante el proceso físico de sedimentación. La actividad biológica en esta etapa tiene poca importancia. El propósito fundamental de los dispositivos para el tratamiento primario, consiste en disminuir lo suficiente la velocidad de las aguas, para que puedan sedimentarse los sólidos que representan la materia tanto orgánica como inorgánica susceptible de degradación. Contempla el uso de operaciones físicas tales como la sedimentación y el desbaste para la eliminación de los sólidos sedimentables y flotantes presentes en el agua residual. Es preciso enfatizar la importancia que los tratamientos primarios tienen para los sistemas de tratamiento de aguas residuales, pues de su adecuada y eficiente operación depende en muy buena parte que todo el sistema reduzca efectivamente la carga contaminante que tienen las aguas residuales. Es decir, el tratamiento primario es capaz de remover no solamente la materia que incomoda, sino también una fracción importante de la carga orgánica y que puede representar entre el 25% y el 40% de la DBO y entre el 50% y el 65% de los sólidos suspendidos. Entre los tipos de tratamiento primario se citan:

Tabla 5 Objetivo de los procesos de tratamiento primario PROCESO Sedimentador primario Sedimentador secundario

OBJETIVO Remoción sustancial del material sedimentable Remoción sustancial del material sedimentable

2.1 Sedimentador Este proceso está planteado como complementario en el desarrollo total de la limpieza del agua. La función básica de la sedimentación es separar las partículas suspendidas del agua eliminando las partículas más grandes y pesadas, o bien se pueden utilizar sistemas coagulantes, para atraer las partículas finas y retirarlas del agua. Los sistemas de decantación pueden ser simples, es decir trabajar únicamente con la gravedad, siempre que un líquido que contenga sólidos en suspensión se encuentre en estado de relativo reposo, los sólidos de peso específico superior al del líquido tenderán a depositarse en el fondo y los de menor peso específico a ascender.

La decantación simple trabaja junto con otros factores como la luz solar, la aireación y la fricción que existe entre los elementos, que puede ser producida por la presión del agua, además de variar dependiendo de la magnitud de la partícula. Los tanques de sedimentación varían en forma y tamaño dependiendo de la demanda de agua que tenga que decantar, estos principios se emplean para el análisis y diseño de los tanques de sedimentación utilizados en el tratamiento de aguas residuales. La finalidad del tratamiento por sedimentación es eliminar los sólidos fácilmente sedimentables y del material flotante y, por lo tanto reducir el contenido de sólidos en suspensión en el agua tratada.

2.1.1 Sedimentador Primario La sedimentación primaria es unos de los procesos más utilizados en los sistemas de tratamientos de aguas residuales, bien sea como tratamiento único o bien como de tratamiento anterior o previo al tratamiento biológico propiamente dicho. El objetivo fundamental de la sedimentación primaria es remover de las aguas residuales aquella fracción de los sólidos que es sedimentable, además de la carga orgánica asociada con dichos sólidos. La base o criterio de diseño es la carga superficial, la cual usualmente se expresa en términos de m3/día/m2 o m3/hr/m2, osea el resultado de dividir el caudal en m3/día o m3/hr por la superficie total del tanque de sedimentación en metros cuadrados. Se debe tener en cuenta que la carga superficial de un sedimentador primario para aguas residuales domésticas no exceda el valor de 24 m3/día/m2, cuando el caudal de tratamiento es inferior a 4000 m3/día. Si el caudal de aguas residuales a tratar es mucho mayor que 4000 m3/día, es posible utilizar cargas superficiales del orden de los 30-32 m3/día/m2 y aún mayores. La eficiencia de la sedimentación primaria es la remoción de sólidos suspendidos, varía bastante, dependiendo de las características de sedimentabilidad de los sólidos suspendidos y de otras variables. En términos generales puede decirse que entre mayor sea la carga superficial, menor será la eficiencia de la sedimentación en la remoción de sólidos suspendidos y en la remoción de la carga orgánica asociada con ellos. Los tanques de sedimentación primaria contribuyen de manera importante al tratamiento del agua residual. Cuando se utiliza como medio de tratamiento, su objetivo principal es la eliminación 1.- sólidos sedimentables capaces de formar depósitos de fangos en las aguas receptoras 2.- parte de la carga orgánica vertida a las aguas receptoras. Cuando los tanques se emplean como paso previo de tratamientos biológicos, el cuál es el caso del proyecto, su función es la reducción de la carga afluente a los reactores biológicos. Los tanques de sedimentación dimensionados y operados de manera eficiente pueden realizar una remoción eliminando un 50% y 70% de los sólidos suspendidos y entre el 25% y 40% de la DBO 5.

Tabla 6 Diseño para sedimentador primario Parámetro Caudal de diseño

Valores Q (l/s)

Grado de remoción

%

Temperatura

ºC

Viscosidad Cinemática

V (cm2/s)


n=1, n=2, n=3


6:1


d

2.1.2 Sedimentador secundario Como su nombre lo indica, es un proceso que usualmente está asociado con los tratamientos biológicos o secundarios propiamente dichos. Los principios que gobiernan el tanque de sedimentación secundario son bien diferentes de aquellos que rigen los sedimentadores primarios. La razón principal radica en la naturaleza y concentración diferentes de los sólidos que se deben remover en dichos tanques. En el diseño de tanque de sedimentación secundario , además de la carga superficial, se considera la carga de sólidos aplicada al tanque, ya que este último parámetro afecta la sedimentación debido a que se presenta con mayor severidad, una sedimentación interferida y una sedimentación de zona. La menor densidad de los sólidos suspendidos y su mayor concentración exigen que además se considere la concentración de sólidos en el efluente de lodos del tanque. Por lo general, las tasas de sedimentación de los sólidos suspendidos en la sedimentación secundaria son menores que en la sedimentación primaria.

Tabla 7 Diseño para sedimentador secundario Parámetro Caudal de diseño

Valores Q (l/s)

Grado de remoción

%

Temperatura

ºC

Viscosidad Cinemática

V (cm2/s)


n=1, n=2, n=3


8.5:1


d

3.0 TRATAMIENTO SECUNDARIO Este término comúnmente se utiliza para los sistemas de tratamiento del tipo biológico, encargado de reducir la DBO de las aguas residuales, ya sean industriales o urbanas a través de mecanismos biológicos. Dichos mecanismos consisten en la asimilación de la materia orgánica degradable biológicamente (DBO) en los cuales se aprovecha la acción de microorganismos presentes en las aguas residuales. La presencia o

ausencia de oxígeno disuelto en el agua residual define dos grandes grupos o procesos de actividad biológica: proceso aerobio (en presencia de oxígeno) y proceso anaerobio (en ausencia de oxígeno). Son procesos biológicos y químicos los que se emplean para eliminar la mayor parte de la materia orgánica, en la mayoría de los casos, la DBO y los sólidos suspendidos se reducen hasta el rango de 20 a 30 mg/l. El tratamiento se lleva a cabo aeróbicamente mediante oxidación biológica (en presencia de oxígeno). Se utiliza tratamiento adicional (algunas veces llamado “pulido”) para la remoción de los sólidos su spendidos

muy finos desinfección, con el fin de reducir la concentración de organismos patógenos y otros microorganismos que pudieran constituir un riesgo para la salud. Los efluentes acondicionados a través del tratamiento secundario pueden contener aún ciertos compuestos orgánicos no biodegradables como surfactantes (detergentes), sales inorgánicas disueltas y nutrientes vegetales disueltos como nitrógeno y fósforo. Los procesos requeridos para remover estos materiales remanentes se clasifican como tratamiento avanzado de aguas residuales (TAAR).

3.1 Filtro vertical múltiple Tiene como finalidad de disminuir la turbidez que afecta en épocas de lluvia y disminuir un alto porcentaje de bacterias, compuesto de material granular de distinto diámetro en cada una de las pozas, el efluente del filtro es entregado al reactor de lecho bacteriano para proseguir con el proceso biológico.

3.2 Reactor biológico El principio fundamental del proceso es la auto purificación de las aguas, donde los sólidos suspendidos y la materia orgánica disuelta son transformados en materia celular, gases (CO 2) y energía mediante la acción de microorganismos. En la naturaleza el papel clave de las bacterias es el de descomponer la materia orgánica producida por otros organismos vivientes, las bacterias son los microorganismos más importantes, ya que estos son las causas de descomposición de la materia orgánica del efluente, en el reactor parte de la materia orgánica del agua residual es utilizada por las bacterias aeróbicas con el fin de obtener energía para la síntesis del resto de la materia orgánica en nuevas células. El reactor biológico persigue el tratamiento del agua residual que son la coagulación y eliminación de los sólidos coloidales no sedimentables y la estabilización de la materia orgánica en el caso de. 

Agua residual doméstica, el principal objetivo es disminuir el contenido orgánico



Agua que ha de ser usada para fines de riego se pretende eliminar los nutrientes tales como el

nitrógeno y el fósforo, que son capaces de estimular el crecimiento de plantas acuáticas y producir la eutrofización en ríos y lagos. 

Aguas residuales industriales, la finalidad es reducir la concentración de compuestos orgánicos

e inorgánicos.

3.2.1 Tipos de reactores Los diferentes reactores ideales son: 1.- Reactor de cochada de mezcla completa Es un reactor caracterizado por la inexistencia de afluente con existencia de mezcla completa del contenido del tanque es un reactor con dispersión infinita. 2.- Reactor de flujo continuo y mezcla completa

Está constituido, generalmente, por un tanque cilíndrico o cuadrado como mezcla mecánica; las partículas de fluido del afluente se dispersan de inmediato dentro del tanque, haciendo que abandonen el tanque en proporción a su población estadística y permitiendo suponer que el contenido del reactor es homogéneo e igual al del efluente. 3.- Reactor de flujo en pistón Es un reactor en el cuál el fluido se desplaza y sale del tanque en la misma secuencia en la cual entra; las partículas del fluido retienen su identidad y permanecen en el tanque un periodo igual al tiempo teórico de retención hidráulica; es un reactor con dispersión nula. 4.- Reactor de flujo con dispersión longitudinal, son tanques con mezcla intermedia. 5.- Reactor de lecho empacado Es un tanque lleno con algún medio de empaque, como piedra, escoria, cerámica o plástico, que opera en flujo continuo o intermitente; aerobio, anaerobios o facultativos.

3.2.2 Reactor de lecho empacado Los primeros reactores biológicos se construyeron al final del siglo pasado, es decir que este sistema, en estos momentos, es prácticamente centenario. Durante años, los progresos fueron muy lentos hasta llegar a 1950, cuando aparecieron los primeros materiales plásticos: primera revolución de este proceso, que empezaba realmente a envejecer. El tratamiento de las aguas residuales se puede efectuar en reactores de película biológica, poniendo en contacto dichas aguas con una población microbiana mixta, en forma de una biopelícula adherida a la superficie de un medio sólido de soporte. Cualquier superficie en contacto con un medio nutriente que contenga microorganismos desarrollará una capa biológica activa, y en consecuencia, las películas biológicas adheridas constituyen una característica de todo tipo de reactor biológico. Los sistemas de películas adheridas se pueden considerar convenientemente como formados por dos tipos diferentes: sistemas estacionarios o de medio fijo, y sistemas de medio movimiento. En ambos tipos de sistemas, el agua residual se mueve en relación con la biopelícula microbiana y el soporte sólido al que está adherida. En el primer caso, el agua residual pasa sobre el estacionario y en el segundo caso, el medio se mueve a través del líquido. Los reactores de película biológica en medio fijo han estado en uso desde hace mucho tiempo para el tratamiento de las aguas residuales, pero los sistemas de medio en movimiento son relativamente recientes.

3.2.3 Sistemas de medio fijo En los sistemas de medio fijo, el medio sólido de soporte está dispuesto en forma de un lecho empacado a través del cual gotea el agua residual. Las superficies mojadas del medio de empaque desarrollan una biopelícula microbiana, y el agua residual fluye sobre la superficie del empaque en una delgada capa que está en contacto con la biopelícula por un lado y con la atmósfera en los espacios intersticiales del empaque. El oxígeno se disuelve en la superficie de la capa del líquido en movimiento y es transferido a través de la capa líquida a la capa de biopelicula microbiana. El oxígeno y los nutrientes del líquido se difunden hacia dentro de la biopelícula microbiana para ser metabolizados por la población microbiana de la biopelícula. Las materias en suspensión y las coloides presentes en el agua residual se aglomeran y absorben también en la biopelícula microbiana. En términos de ingeniería, el sistema de medio fijo es un reactor biológico de tres fases y lecho fijo, para poner en contacto el gas, el líquido y los microorganismos. Se le conoce en el contexto del tratamiento de

aguas residuales por una serie de nombres diferentes, la mayoría de los cuáles son equivocados. Usualmente se le llama “filtro de goteo”, “filtro biológico”, “biofiltro”, “filtro de percolación”, “percolador” o “lecho bacteriano”.

En el reactor si se comienza con un medio de soporte limpio, el crecimiento inicial de la biopelícula podrá necesitar varias semanas para alcanzar su desarrollo sobre la superficie del empaque, un proceso que se conoce como “maduración” o “maduramiento”. La biopelícula se desarrolla a partir de los organismos

presentes en las aguas residuales o inoculados a ellas, Al principio la eficiencia de purificación es baja pero aumenta según se acumula la biopelícula sobre las superficies del empaque. Según se consumen los nutrientes, la biopelícula se hace más gruesa hasta que es suficientemente pesada para separarse del empaque por su propio peso y el flujo del líquido lo arrastra fuera del sistema.

3.2.4 Cinética del crecimiento biológico Como puede observarse en la figura que se muestra, pueden distinguirse cuatro fases en el crecimiento biológico de las bacterias. 1) Fase de retardo. En esta fase los microorganismos necesitan un periodo de tiempo para adaptarse a las características del agua residual. 2) Fase de crecimiento exponencial. Siempre tiene lugar en un medio en el cuál las bacterias se encuentran ante un exceso de alimento. En esta fase, la tasa de crecimiento depende casi exclusivamente de las bacterias disponibles para asimilar el substrato. 3) Fase estacionaria. En esta fase, la población permanece constante, ya que las células han agotado el substrato o los nutrientes necesarios para el crecimiento y además, la generación de células nuevas se compensa con la muerte de las células viejas. 4) Fase de muerte (fase endógena). Durante esta fase, la tasa de mortalidad de bacterias excede a la de generación de células nuevas ya que, ante la falta de substrato, las bacterias metabolizan su propia materia celular (Iysis). La tasa de mortalidad suele ser en función de la población viable y de las características ambientales.

3.3 Lecho bacteriano En un lecho bacteriano, el agua residual, generalmente decantada para evitar un rápido atascamiento. Se derrama sobre un lecho de material: piedra, puzolana y plástico. Este se contiene mediante paredes en el interior de un depósito. La solera tiene un falso fondo que soporta el material, permitiendo que salga el agua residual y que entre el aire. A lo largo de la percolación del agua residual, a través del lecho, se elimina gran parte de la materia orgánica, gracias a la biopelícula que se forma el material: el sustrato y el oxígeno se difunden a través de dicha biopelícula, en donde se produce la metabolización: los residuos y el gas carbónico se difunden en la dirección del líquido. Durante su paso por la biopelícula, el oxígeno se consume como consecuencia de la respiración microbiana, quedando definida una zona de actividad aerobia. La penetración de oxígeno no llega hasta la superficie del relleno, y por ello, se desarrolla una segunda zona, anaerobia, entre el material de relleno y la zona aerobia. Como consecuencia del crecimiento bacteriano, La cantidad de biomasa producida es controlada por la disponibilidad de alimento. La biopelícula crece en función de la carga orgánica y de la concentración del agua residual, hasta alcanzar un espesor efectivo máximo, pasado este espesor se separa y los fragmentos

se arrastran con el agua. Este espesor máximo es controlado por factores físicos, tales como la carga hidráulica, el tipo de material soporte, el tipo de materia orgánica, la cantidad de nutrientes escenciales presentes, la temperatura y la naturaleza del crecimiento biológico. Durante la operación del filtro, se desprende biopelícula, de forma intermitente o continua, los desprendimientos, continuos o periódicos, se miden como SS del efluente del lecho, y dan una indicación de si la operación del lecho es adecuada.

3.3 Biopelícula Como la biopelícula está formado por un apilamiento irregular de células, se producen grietas por donde pueden hacerse los intercambios de oxígeno y de sustrato. Debido a que la migración del sustrato es de 3 a 5 veces menor que la del oxígeno, se desarrollan tres capas del exterior al interior: 

Aerobia: recibe sustrato y, por lo tanto, crece.



Aerobia: no recibe sustrato, no crece, pero está en respiración endógena.



Anaerobia: sin sustrato ni oxígeno, en fermentación.

En la capa anaerobia de color negro, las burbujas del gas de fermentación producen a su vez el desprendimiento de trozos de biopelícula que son arrastrados por el agua. El espacio libre es ocupado rápidamente por nuevas colonias bacterianas. Este fenómeno es la esencia del mecanismo de autolimpieza, que impide el atascamiento de los lechos. La migración del sustrato constituye el factor limitante, es decir, que las biopelículas gruesas no representan interés, y, por el contrario, pueden favorecer el atascamiento. Con un espesor de 100 micras se obtiene el rendimiento máximo. El espesor depende de la concentración del agua que atraviesa el lecho (agua a tratar más recirculación). Con una DBO5 de 100 mg l -1, un espesor de 1 a 2 mm es más que suficiente. La biopelícula se compone esencialmente de: 

Bacterias, en gran parte filamentosas



Protozoos (vorticellas y opercularias), que se alimentan principalmente de bacterias y

contribuyen a una buena turbidez del agua. 

Gusanos.: como los nemátodos y las lombrices.



Insectos: como la psychoda.

En consecuencia los reactores son procesos biológicos provistos de cierto material soporte, donde se alberga y desarrolla la biomasa denominada biopelícula, que degrada la materia orgánica con medio soporte fijo, donde se alberga la biomasa. El agua residual y el aire que circula libremente a través de los huecos que existen entre el material soporte. Los organismos presentes en la biopelícula oxidan la materia orgánica que toman del agua residual, valiéndose del aire que circula a su través. El diseño del reactor biológico no es un proceso diseñado para ejercer una verdadera acción de tamizado o filtración del agua residual si no para poner en contacto aguas residuales con biomasa adherida a un medio de soporte fijo, constituyendo un lecho de oxidación biológica. El reactor biológico tiene por objeto reducir la carga orgánica existente en el agua residual doméstica. Consiste en un lecho de piedras porosas, sobre el cual se regarán las aguas residuales sobre el lecho filtrante y se dejarán percolar, con el consiguiente crecimiento de microorganismos, con sistemas de aplicación del agua mediante tuberías. Cada filtro tendrá un sistema de drenaje inferior para recoger el agua residual tratada y los sólidos biológicos que se desprenden del medio.

3.4 Ecología de la biopelícula La biopelícula microbiana consiste de un sistema de microecológico de bacterias, hongos, protozoarios y alguna microfauna. Como las aguas residuales en proceso de tratamiento cambian su composición según pasan a través del lecho, los diferentes estratos del empaque estarán en contacto con líquidos de diferente composición. El equilibrio ecológico de los organismos en la biopelícula variará por consiguiente dentro del lecho. Esto permite la existencia de un rango más amplio de especies en el percolador, que en sistemas de mezcla total, y la distribución estratificada de las especies dentro del empaque contribuye a la capacidad de los percoladores para resistir cargas de choque. A pesar de que el crecimiento está limitado a la superficie superior de los lechos, donde hay luz disponible, las algas pueden causar problemas cuando el excesivo crecimiento tapa el empaque e interfiere con la distribución de las aguas residuales sobre el lecho del percolador, y en ciertas circunstancias se puede presentar un crecimiento abundante de musgos y hepáticas, por lo que es necesario techar el lecho y mantener una temperatura adecuada.

4.0 TRATAMIENTO TERCIARIO O AVANZADO Se define como tratamientos avanzado más allá del tratamiento secundario, para la eliminación de constituyentes de las aguas residuales que merecen especial atención, como l os nutrientes, los compuestos tóxicos y los excesos de materia orgánica o de sólidos en suspensión. Además de los procesos de eliminación de nutrientes otros procesos u operaciones unitarias habitualmente empleadas en los tratamientos. El objetivo del tratamiento terciario o avanzado es remover cualquier otro elemento no deseado. Esta etapa del tratamiento está generalmente enfocada a la remoción de nutrientes (nitrógeno y fósforo). Es el grado de tratamiento necesario para alcanzar una calidad física, química – biológica adecuada para el uso al que se destina el agua residual, sin riesgo alguno. En este proceso se le da un pulimento al agua de acuerdo al reuso que se le pretenda dar a las aguas residuales renovadas.

4.1 Tratamiento con macrófitas La tecnología de humedales artificiales o wetlands está definida como un complejo ecosistema de sustratos saturados, vegetación (macrófitas) y agua, cuyo objetivo es la remoción de la mayor cantidad de contaminantes del agua residual. Las macrófitas son plantas superiores, algas, musgos y briofitas macroscópicas, adaptadas a la vida en el medio acuático. Estas plantas acuáticas, que constituyen la base de la tecnología de humedales artificiales, tienen la propiedad de inyectar grandes cantidades de oxígeno hacia sus raíces. El aire que no es aprovechado por la especie es absorbido por microorganismos, como bacterias y hongos, que se asocian a la raíz y se encargan de metabolizar los contaminantes que entran al sistema. Dichos microorganismos son usados para asimilar y descomponer nutrientes, materia orgánica e inorgánica, y su efectividad depende del tipo de efluente a tratar y de las condiciones de operación. Las principales ventajas de este sistema son su adaptabilidad a las variaciones de carga, bajo impacto visual, capacidad depuradora eficaz de aguas residuales con contaminación principalmente orgánica, bajo costo, y mantenimiento y funcionamiento sencillos. Sin embargo, la necesidad de amplias superficies de

terreno para su instalación y su incapacidad para tratar aguas industriales con alta contaminación inorgánica, se convierten en las principales trabas. Las celdas del humedal reciben las aguas residuales ya sin sólidos suspendidos o en muy poca cantidad, en este lugar las plantas tratadoras las oxigenan mediante las raíces y rizomas, creando así una superficie aerobia y oxigenada dentro del agua que permite el crecimiento de microorganismos que canibalizan a los patógenos y devoran los nutrientes disueltos en el agua. Como tratamiento avanzado se ha planteado un sistema de tratamiento acuático en donde se aplican las aguas residuales sobre terrenos húmedos artificiales (pozas) con el propósito de remover sus contaminantes, para ello se utilizará la lenteja y totora como planta acuática. Se plantea utilizar esta planta debido a que otras plantas tienen una alta tasa de crecimiento. Dichas plantas pueden cubrir completamente la superficie o área de tratamiento, causando efectos perjudiciales. Los compuestos orgánicos complejos que hay en las aguas negras sufren los mismos procesos de descomposición de la materia orgánica en la naturaleza y constituyen parte de los ciclos biogeoquímicos de N, P, C, S y otros. Las pozas representan eco sistemas acuáticos acondicionados artificialmente. La totora constituye un medio eficaz de absorción de nutrientes que existen en exceso en el agua en tratamiento.

4.1.1 Sistema de tratamiento de aguas residuales con totora Los pioneros en los sistemas de tratamiento de aguas residuales con el uso de totora (Schoenolpectus totora), fueron la Universidad Brithis Columbia de Canadá, en convenio con la Universidad Nacional del Altiplano y financiada a través de la Agencia Canadiense para el Desarrollo – ACDI, quienes desarrollaron en la década del 80 a nivel piloto el sistema de tratamiento de aguas residuales con totora, realizando diversas investigaciones básicas. Los primeros resultados concluían en que este sistema presentaba índices de tratamiento aceptable para la remoción de DBO 5 y patógenos, principalmente. Durante el proceso de degradación de la materia orgánica, se presenta el proceso de nitrificación, que finalmente da lugar a la formación de nitrato (NO 3), que conjuntamente con los fosfatos (PO 4), son los fertilizantes útiles para el desarrollo de la totora, la cual por vía radicular los incorpora en su biomasa. La tasa de remoción de nutrientes por estas vías, dependen del nivel de densidad de la totora, de su metabolismo y del ciclo biológico de la especie; mientras más densa y verde se encuentre la totora, las tasas de remoción de nutrientes pueden incrementarse.

4.1.2 Sistema de Tratamiento de Aguas Residuales con Lenteja La lenteja de agua es una especie adaptada y abundante en la bahía interior de Puno; los medios de prensa muchas veces la satanizarón denominándola «lenteja maldita»; su abundancia fue motivo de grandes campañas de limpieza realizadas entre 1995 y 1998. En realidad esta especie no es maligna, por el contrario, es el mejor indicador biológico de que los cuerpos de agua dulce tienen problemas de contaminación orgánica. La lenteja de agua, hoy en día es la base fundamental de toda una tecnología utilizada y difundida en muchos países desarrollados, principalmente EE.UU. Se denomina lenteja de agua a la familia de las lemnáceas, la cual es un grupo de plantas acuáticas flotantes que tiene una de las tasas de crecimiento más altas del mundo. Esta familia está conformada por cuatro géneros: Lemna, Spirodela, Wolfia y Wollfiella (Caicedo, 2003); es una especie cosmopolita con más de 40 especies en el mundo, crece predominantemente en cuerpos de agua poco profundos y con pocos movimientos (estanquidad).

La lenteja de agua crece en amplios rangos de condiciones ambientales así mismo soporta grandes cambios de temperatura, de pH y de concentración de nutrientes, además de ser resistente a pestes, enfermedades y condiciones extrema de sequía.

5.0 TRATAMIENTO Y DISPOSICIÓN DE LODOS La mayor parte de los sólidos suspendidos que entran en una planta de tratamiento de aguas residuales y los sólidos residuales generados deben ser manejados como lodos en algún punto en el proceso de tratamiento. Es probable que el lodo de la planta de tratamiento contenga microorganismos que pueden contribuir a las transmisiones de enfermedades como también contaminantes orgánicas e inorgánicas que pueden ser peligrosos o tóxicos para los humanos o tener efectos perjudiciales en el ambiente en general Por estas razones se ha planteado diseñar estructuras que nos puedan permitir realizar un manejo adecuado.

5.1 DIGESTOR DE LODOS El tratamiento de las aguas residuales produce una serie de subproductos como son los residuos de las rejas, desarenador y sedimentadores. Este caso específico se refiere a los productos retenidos en los sedimentadores primario y que vienen a conformar la parte más importante de los subproductos. Los lodos antes de su disposición final deben ser acondicionados a causa del alto contenido de materia orgánica putrescible y que de ninguna manera pueden ser dispuestos libremente. El objetivo del tratamiento de los lodos es estabilizar aquellos lodos biológicos que lo requieran (Grady 1999), con el fin de evitar una degradación natural de éstos con los impactos ambientales negativos asociados (malos olores y emisiones de metano y ácido sulfhídrico). Esta etapa del tratamiento es necesaria para los lodos provenientes de sistemas de lodos activados convencionales y de los sistemas con medio fijo. El lodo procedente de las plantas de tratamiento, varía según el tipo de planta. En líneas generales se puede indicar que los lodos provienen del separador de sólidos, desengrasador y sedimentación primaria, secundaria y representa entre el 0.22% y el 0.93% del volumen de agua residual y el contenido de sólidos volátiles es del 63% al 83%. Los procesos típicos de manejo de lodos son: concentración (espesamiento, digestión, acondicionamiento, deshidratación o secado, incineración y oxidación). De éstos, la digestión, incineración u oxidación por vía húmeda son los más empleados para la reducción de la materia orgánica, y la concentración, acondicionamiento y deshidratación para la eliminación de la humedad.

5.2 LECHOS DE SECADOS El compostaje es la degradación biológica controlada de materiales orgánicos, hasta formar un compuesto estable, de color oscuro, textura suelta y olor a tierra similar al humus, denominado compost. El proceso puede efectuarse por vía aerobia o anaerobia. El compostaje aerobio acelera el proceso de descomposición del material orgánico y permite obtener altas temperaturas necesarias para la destrucción de patógenos, mientras que el anaerobio va siempre acompañado de malos olores que no se presentan en el primero, por tal razón es poco común hacer compostaje anaerobio. El proceso de compostaje busca tres objetivos fundamentales: 1.- La conversión biológica del material orgánico putrescible en un compuesto estable.

2.- La destrucción de patógenos gracias a las altas temperaturas alcanzadas durante el proceso. 3.- La reducción másica del material húmedo, a través de la remoción de agua y de sólidos totales volátiles. Existen diferentes formas de realizar compostaje aerobio de lodos, los cuales van desde métodos muy artesanales, hasta procesos que involucran tecnología muy avanzada y por tanto, costosos. En general todos los métodos de compostaje incluyen las siguientes operaciones básicas: 1- Mezclado del material llenante con lodo. 2- Descomposición microbial del material orgánico 3- Clasificación o tamizado del material. 4- Recirculación del material grueso. 5- Curado del material fino. 6- Almacenamiento y Comercialización. El material de enmienda es un material orgánico que se añade al substrato a compostar con el propósito de obtener un producto de menor peso y aumentar el volumen de huecos para favorecer la aireación. Los materiales de enmienda de uso más frecuente son aserrín, paja, cáscaras de arroz y compost reciclado. El material soporte es un material orgánico o inorgánico que se emplea para proporcionar soporte estructural y para aumentar la porosidad de la mezcla con el objeto de mejorar la efectividad de la aireación. El material más empleado son astillas de madera, que se puede recuperar y reutilizar.

5.3 REUTILIZACIÓN DEL GASTO DEL EFLUENTE Las aguas residuales disponibles para reuso deben ser consideradas como recursos hídricos adicionales. Existen dos tipos de reutilización – directa e indirecta. La reutilización directa consiste en el uso planificado y deliberado de las aguas residuales para algún propósito provechoso, incluyendo abastecimiento de agua, irrigación y recarga de acuíferos subterráneos. La reutilización indirecta se produce cuando el agua utilizada una o más veces para propósitos domésticos o industriales, es descargada en aguas dulces superficiales o subterráneas y utilizada nuevamente en forma diluida por un usuario ubicado aguas abajo. La reutilización indirecta (o intencional) incluye comúnmente usos para propósitos agrícolas, industria (por lo general para refrigeración), recreación (llenado de lagos a ser usado en navegación), propósitos municipales (baldeado de calles, riego de parques, etc). La reutilización directa (o no intencional) se refiere a situaciones en la que los ríos y lagos que reciben aguas residuales tratadas o sin tratar, son usados como fuente de abastecimiento de agua por municipalidades ubicadas aguas abajo del punto de descarga. La reutilización indirecta también, se produce en gran medida cuando fuentes superficiales conteniendo aguas residuales son usadas en la agricultura la industria o para propósitos recreativos.

6.0 EFICIENCIA DEL SISTEMA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Debido a que la calidad del agua depende del uso que se le vaya a destinar a la misma, la determinación de la eficiencia del proceso exige disponer de norma de calidad del agua de acuerdo con los diversos usos a que ésta se destine.

DISEÑO DEL PROYECTO 1 TOPOGRAFIA El levantamiento topográfico nos da la determinación de los puntos geométricos de la zona en estudio y el consolidamiento de la población sujeto a calles, manzanas, para la elaboración de la red de alcantarillado y las demás áreas que se requieran, de esta manera con el objetivo de obtener las diferentes localizaciones, siendo nuestro interés primordial obtener el plano topográfico, para nuestro fin, que es el estudio de nuestro proyecto y realizar el estudio de (Tratamiento de Aguas Residuales por Filtración Biológica) TARPFB. Como topografía se tiene verificar en un plano el relieve de la forma y características de la configuración del terreno para realizar los proyectos en obras de ingeniería.

1.1 PLANIMETRIA Como parte adicional del conocimiento físico del terreno para el tratamiento de aguas residuales por filtración biológica, se realizó un levantamiento topográfico que permitió conocer la red de alcantarillado así como el área disponible así como los distintos niveles y pendientes del terreno. El levantamiento planimétrico nos sirve para localizar la red dentro de las calles y en general ubicar todos aquellos puntos de importancia. El equipo utilizado para el levantamiento topográfico fue una Estación Total Nikon de ultima generacion Los datos fueron procesados mediante softwares apropiados, empleándose para la interpolación el método de triangulación, para lo cuál se obtiene el plano topográfico final.

1.2 ALTIMETRIA El desarrollo del presente estudio requirió de un levantamiento topográfico del perfil del terreno y se efectúan generalmente por nivelación diferencial directa o bien por nivelación trigonométrica. La selección del método depende principalmente de la precisión requerida, aunque el tipo de terreno sobre el que se lleva a cabo la nivelación es también un factor por considerar.

1.3 PERFILES DEL TERRENO Para la obtención de un perfil, la operación que se hace generalmente es la nivelación diferencial directa determinando las elevaciones de puntos a intervalos cortos medidos a lo largo de un alineamiento, como la línea central de una calle y redes de alcantarillado, etc. Ordinariamente, el intervalo entre estacas fue de 20m y en zonas donde así lo determinaban las condiciones topográficas cada 10m ó 5m.

2 CONSIDERACIONES GEOTECNICAS En la construcción y la ingeniería constituyen un proceso exigente, como parte complementaria de un estudio de proyecto, la mecánica de suelos tiene como propósito conocer el comportamiento de las propiedades físico mecánicas y calidad del material como está conformado el suelo de fundación y el que recibirá las cargas de la estructura propiamente diseñadas bajo el criterio de los modelos matemáticos aplicados en la ingeniería. El estudio de mecánica de suelos siendo tan importante en la construcción de estructuras debe proporcionar datos necesarios y característicos del suelo, de tal manera el que permitirá asegurar una capacidad de soporte adecuada de carga sin deformaciones una vez construida las estructuras, sin que se produzca fallas en las mismas y puedan cumplir el tiempo de vida útil para el que fue diseñado.

2.1 EXPLORACION DE CAMPO El objetivo de la exploración geotécnica es evaluar las condiciones de la naturaleza del terreno en superficie y subsuelo, donde se construirán las diferentes estructuras que requiere el estudio de materia de tesis. En el estudio geotécnico se realizaron diversas evaluaciones con los siguientes propósitos. 

Determinación del espesor y características de los estratos en forma directa.



Extracción de muestras perturbadas y no perturbadas.



Ubicación del nivel freático en caso de ser alto.



Visualizar las características estratigráficas in-situ entre una y otra calicata.

3.0 Aguas residuales domésticas El punto de partida para la cuantificación de este aporte es el caudal medio diario, el cual se define como la contribución durante un periodo de 24 horas, obtenida como el promedio durante un año. Y es parte del agua utilizada proveniente del sistema de abastecimiento de agua, su determinación es fundamental en el diseño del sistema de alcantarillado. El aporte medio diario para cada una de las zonas se puede expresar en función del área servida y sus características como:

Qp 

CR * C * D * A 86,400

Alternativamente, se puede definir el caudal en función del número de habitantes servidos por el alcantarillado. Qp 

En donde:

CR * C * P 86,400

Q

: Caudal medio de aguas residuales domésticas, L/s.

CR

: Coeficiente de retorno.

C

: Consumo neto de agua potable, L/hab.*d

3.1 Población de diseño Es la población por el que se define como el número de personas que habitan en una extensión. Estos estudios de población nos dará la cantidad real de aguas residuales por lo que es imprescindible. La predicción del crecimiento poblacional es justificado por la cantidad de población actual y la proyección de población futura.

a) Población actual La información se ha obtenido del expediente técnico original donde se indica como valor la población de 2241 hab.

b) Población futura Para la determinación de la población futura se ha empleado el método de crecimiento geométrico.

t  t  Pf  Pa * r o Donde:

r 

t i 1 t i

Pf

:

Pa

: Población actual.

P i 1 

P i

Población futura,

r

: Coeficiente de crecimiento

t

: Periodo de diseño

Por lo tanto teniendo una población actual de 2241 habitantes y una tasa de crecimiento de 1.3 indicado en el proyecto original para la localidad de Chucuito se tendrá una proyección de población futura. Pf = 2902 hab.

3.2 Coeficiente de retorno Este coeficiente tiene en cuenta el hecho de que no toda el agua consumida dentro del domicilio es devuelta al alcantarillado, por razón de sus múltiples usos como riego, lavado de pisos, cocina y otros. Se puede establecer, entonces que sólo un porcentaje del total de agua consumida es devuelta al alcantarillado. Este porcentaje es el llamado (coeficiente de retorno), el que fluctúa entre 65% y 85% y según el RNE debe ser calculado con un coeficiente del 80% del caudal de agua potable consumida. La cantidad de desagüe que es recibida por la red no es igual a la cantidad de agua con la que es abastecida la ciudad.

3.3 Consumo de agua La cantidad de agua que se consume en una red pública varía continuamente bajo la influencia de las actividades y hábitos de la población, condiciones de clima, costumbres. Hay meses en que el consumo de agua es elevado, así también durante un mes hay días de mayor consumo, lo mismo que durante el día, el consumo varía constantemente. Los consumos de agua de una ciudad tienen variaciones mensuales, diarias, horarias. Estas variaciones pueden expresar en un porcentaje del consumo o gasto promedio (QP), en nuestro caso se considera 120 l/hab/dia.

3.4 Gasto Promedio de desagüe (QP) Se define como el promedio de los consumos diarios durante un año. Por lo tanto, el gasto promedio diario expresa la relación entre el volumen total consumido por la población en un día se expresa generalmente el lts/s. y es hallado afectándolo por el factor de reingreso también denominado coeficiente de retorno, o conocido como porcentaje de contribución y se emplea la siguiente expresión.

Qp

Dot * Pf * C 86,400 : Gasto promedio expresado en lts/s.

Dot.

: Dotación

Pf

: Población futura

C

: factor de reingreso o coeficiente de retorno

Qp 

Donde:

3.5 Gasto Máximo Horario de desagüe (Qmh) Es el valor máximo que se genera durante un día será la hora de máximo consumo en ese día. Su empleo es para el cálculo de la red de desagüe, y está relacionado al gasto promedio según la siguiente expresión:

Qmh  K 2*Q p

Donde: Qmh

: Gasto Máximo Horario expresado en lts/s.

Qp

: Gasto promedio expresado en lts/s.

K2

: Coeficientes de variación horaria que varía de 1.8-2.5 (según

tipo de habilitación) respecto al gasto promedio.

3.6 CONEXIONES ERRADAS El aporte de caudal por conexiones erradas en un alcantarillado sanitario proviene en especial de las conexiones que equivocadamente se hacen de las aguas lluvias domiciliarias y de conexiones clandestinas.

3.7 AGUAS DE INFILTRACION El caudal de infiltración es producido por la entrada del agua que se encuentra por debajo del nivel freático del suelo a través de las uniones entre tramos de tuberías, de fisuras en el tubo y en la unión con las estructuras de conexión como los pozos de inspección. Este aporte adicional se estima con base en las características de permeabilidad del suelo en el que se ha de construir el alcantarillado sanitario. La cantidad de agua de infiltración depende principalmente de las características del suelo del nivel freático de agua, respecto a los conductos y del estado y calidad de instalación de las estructuras del sistema de desagües. En este diseño emplearemos ecuaciones conservadores, sin tener en cuenta la alta permeabilidad del suelo, que permite una infiltración rápida, el tipo de tubería de PVC, el flujo del nivel freático los valores adoptados son.

4.0 CAUDAL DE DISEÑO Corresponde a la suma del caudal máximo horario (aporte doméstico, industrial, comercial, e institucional), caudal de infiltración y caudal de conexiones erradas. El cálculo hidráulico de los conductos debe atender a los picos de caudal que ocurren en las redes de desagües y también debe atender a las condiciones de caudal mínimo. El caudal de diseño mínimo para cualquier colector debe ser de 1,5 L/s. En la tabla N° 08 mostramos los datos con los cuales se diseñan las estructuras:

Tabla N° 08

CALCULO DE PARAMETROS EN EL HORIZONTE DEL PROYECTO PLANTA DE TRATAMIENT O DE AGUAS RESIDUALES DE CHUCUITO-PUNO

I. CAUDAL DE DESAGUE PROYECTADA EN EL HORIZONTE DEL PROYECTO (20 AÑOS) Tasa de Crecimiento anual Coeficiente de retorno Po =

1.3 % 80.00% 2241 Habitantes (ACTUAL)

0

10

20

A OS CONCEPTO

CRITERIO DE CALCULO 0

Poblacion Total Consumo Percapita l/hab/dia Evacuacion Percapita l/hab/dia Cobertura Poblacion Servida Caudal P romedio Coeficiente de punta M Caudal Maximo Diario Caudal Minimo Diario

Pt=Po(1+r)t

Met. Geometrico

Qp=(Pservida*Evac.Percapita)/86400 ( l/s) M=1+(14/(4+P0.5)) Coef. Harmon 2.5 Según RNE Qmd =M*Qp (l/s) Qmd =Qp/M (l/s)

Caudal Maximo Diario por Planta Qmd /2 (l/s) Caudal de diseño adicionado en 10% por conex. erradas e infiltracion (l/s)

10

20

2241 120 96 1.00% 22.41 0.02 2.50 0.06 0.01

2550 120 96 90.00% 2295 2.55 2.50 6.37 1.02

2902 120 96 100.00% 2902 3.22 2.50 8.06 1.29

0.00 0.00

3.19 3.51

4.03 4.43

11 11 0.00 0.04 1

1147 1147 12.62 3.67 57

1451 1451 15.96 4.64 73

II. CALCULO DE CARGAS Y CONCENTRACIONES ACTUALES Y FUTUROS Carga 50 gDBO/hab.dia Poblacion Servida PLANTA 01 Poblacion Servida PLANTA 02 Caudal Maximo Diario Qmd =M*Qp Caudal Minimo Diario Qmd =Qp/M Carga Total por dia/POR PLANTA

m3/h m3/h kgDBO/dia

III. ETAPAS Y LINEAS DE TRATAMIENTO

POR LAS CARACTERISTICAS DE LOS CAUDALES MINIMOS Y MAXIMOS, LA TOPOGRAFIA DE LA LOCALIDAD DE CHUCU ITO SE CONSIDERARA 2 PLANTAS UNA A CADA LADO, DIVIDIENDOSE EL CAUDAL EN DOS Y ADICIONADO EN UN 10% POR CONEXIONES ERRATICAS E INFILTRACION.

CRECIMIENTO POBLACIONAL 3500 3000 2500 N O I C A L B O P

2000 POBLACION POBLACION SERVIDA

1500 1000 500 0 0

10 HORIZONTE

20

5.0 DISEÑO HIDRAULICO DE PLANTA DE TRATAMIENTO AGUAS RESIDUALES POR FILTRACIÓN BIOLÓGICA 5.1 TRATAMIENTO PRELIMINAR Consiste de una serie de procesos físicos, y/o mecánicos los cuales tienen como objetivo acondicionar las características del agua, de forma tal que no causen problemas de operación y funcionamiento en las etapas siguientes del Pretratamiento o tratamiento del agua negra, los cuales pueden ser obstrucción de tuberías. Las unidades de tratamiento preliminar o Pre-tratamiento más importantes son: 1) Cribas o tamices, 2) Desarenador, 3) Desengrasador, dispuestos convencionalmente de modo que permitan la retención y remoción del material extraño presente en las aguas negras y que pueda interferir los procesos de tratamiento.

5.1.1 Separador de sólidos La rejilla y tamices usados en el tratamiento preliminar son proyectados para remover solamente sólidos suspendidos bastante grandes. Las aberturas en estas rejillas son por lo general d 25 mm (1 pulgada) o más. La longitud de las rejillas de limpieza manual no debe exceder de la que permita su limpieza convenientemente por el operador. A medida que el material se acumula sobre la rejilla, ésta se va taponando y la pérdida de energía, consecuentemente aumenta. El diseño estructural debe ser adecuado el adecuado para impedir la rotura de la rejilla cuando está taponada. Y se tienen los distintos tipos de cálculo de rejillas.

a) Pérdidas en Rejillas La pérdida de energía a través de la rejilla es función de la forma de las barras y de la altura o energía de velocidad del flujo entre las barras. Según Kirschmer, la pérdida de energía en una rejilla limpia puede calcularse por la siguiente ecuación.

   H      b  Donde: H

1 3

hv sen

: pérdida de energía, m. β

: factor de forma de las barras

ω

: ancho máximo de la sección transversal de las barras en la dirección de flujo, m.

b

: espaciamiento o separación mínima entre las barras, m.

hv

: altura o energía de velocidad del flujo de aproximación, m

ө

: ángulo de la rejilla con la horizontal.

También se usa la siguiente ecuación para calcular pérdidas en rejillas. V 2  v 2  1  H    2 g  0.7  K

H

: (1/0.7) coeficiente empírico que incluye pérdidas por turbulencia y formación de remolinos

: Pérdida de energía, m

V

: velocidad de flujo a través de la rejilla, m/s

V

: velocidad de aproximación del flujo, m/s.

g

: aceleración de la gravedad, m/s2

Por lo tanto tenemos los siguientes datos básicos para el diseño de rejillas. Eb (cm)

Ab(cm)

Sb(cm)

Өº

VRL (m/s)

VRS (m/s)

t= ¼”

b=2,5cm

s=2.5cm

60º

0.30

0.60

Eb: espesor de las barras, Ab: ancho de las barras, S b: separación entre barras, өº: ángulo de inclinación de las barras, VRL: velocidad de entrada (reja limpia), V RS: velocidad de entrada (reja semi obstruida).

5.1.2 Desarenador Una parte de los sólidos suspendidos en aguas residuales están constituidas por materiales orgánicos inertes tales como arena, fragmentos de metal, cáscaras, etc. esta arena no es benéfica para el tratamiento secundario o técnicas de procesamiento de lodos, puede bloquear conductos. Los dispositivos para remoción de arena dependen de la diferencia de densidad específica entre sólidos orgánicos e inorgánicos para efectuar su separación. La ecuación se resume con la teoría desarrollada por Hazen y Stokes, de donde se concluye que la velocidad de sedimentación de una partícula es directamente proporcional al cuadrado del diámetro de esta. V S

Donde

: VS



g (  s

  )

18



 K * d 2

: velocidad de sedimentación de la partícula (cm/s)

G

: aceleración de la gravedad (981 cm/s 2)

ρs

: peso específico de la partícula 2.65

ρ

: peso específico del fluido 1,00

µ

: viscosidad cinemática del fluido (cm2/s)

Datos Hidráulicos Desarenador – Rejilla Caudal de diseño

: 4.43 l/s

Remoción de partícula

: 75 %

Diámetro de la partícula

: 0.06 mm

Temperatura

: 5 ºC

Viscocidada cinemática

: 0.01567 (cm2/s)


:1

Densidad del sólido

: 2.65

Densidad del luíquido

: 1.00

Cálculo de los parámetros de desarenador Cálculo de la velocidad de sedimentación

V s 

* d 2

g  s   2 x xd 18 

981 (2.65  1) x x(0.006) 2 18 0.01567

=

= 0.207 cm/seg.

De la relación n=1 y remoción del 75% tenemos la siguiente:

 t

= 3.0

Suponiendo una profundidad útil de sedimentación H=1.10, tiempo que tardaría la partícula en llegar al fondo sería.

t 

= 532.45 seg

H V s

y el periodo de retención hidráulico será = 3xt

θ

= 1597.35 seg.

El volumen del tanque será. V

= 11.56 m3

= Qxθ

El área superficial del tanque será.

As 

= 10.51 m2

V H

Las dimensiones del tanque será con una relación de L: B=3:1 = 1.87 m. L=3xB B

= 5.62 m. As



3

Las características geométricas del tanque será. LxB

= 5.62 x 1.87

La carga hidráulica superficial para este tanque será.

q 

Q As

= 59.90 m3/m2.d

La carga hidráulica superficial es igual a la velocidad de sedimentación de la partícula crítica en condiciones teóricas, Vo la cuál debe corresponder a la de diámetro menor. Vo  q

= 0.0689 cm/s.

La velocidad horizontal será.

Vh

Q 

W

VoL 

= 0.352 cm/s

H

La velocidad horizontal máxima es: Vh máx. = 20 VS

= 4.1318 cm/seg.

Datos para el cálculo de pérdida de energía en la rejilla. β para barras rectas rectangulares de caras rectas

: 2.42

Angulo de inclinación de las barras

: 60º

Espesor de las barras

: 0.635 cms.

Ancho sección transversal de las barras

: 0.635 cms.

Espaciamiento libre entre barras

: 0.9525 cms.

Cálculo de los parámetros de rejilla Según la ecuación de Kirshmer, la pérdida de energía es.

 w  H      b 

4 3

= 0.0129 m.

hV sen

El área de rejilla es: Para el diseño adoptaremos una pérdida de 10 cms. Q Ar  V La altura de lámina de agua es:S

= 1.752 m2

A h  b La longitud de rejilla es:

= 0.9360 m.

h

= 1.0808 m.

L 

sen

5.1.3 Diseño Hidráulico Desengrasador Es el proceso en el cual se eliminan del agua residual las grasas y aceites en estado libre, como líquidos, pastas y demás cuerpos no miscibles con el agua, pero que tienen un peso específico menor y por lo tanto tienen tendencia a flotar en su superficie, pueden ser retenidos es dispositivos muy simples, denominados tanques desengrasadores o tanques retentores. Los desengrasadores deben propiciar una permanencia tranquila del agua residual durante el tiempo suficiente para que una partícula a ser removida pueda recorrer la trayectoria entre el fondo y la superficie.

Datos para diseño de Trampa de Grasa Caudal de diseño

: 4.43 l/s.

Tiempo de retención

: 40 min

Velocidad ascendente

: 4 mm/s

Diámetro de entrada

: 50 mm (mín.)

Diámetro de salida

: 160 mm (mín.)

El extremo final del tubo de entrada deberá tener una sumergencia mínima de 15 cm. La boca del tubo de salida deberá localizarse por lo menos 15 cm, del fondo del tanque y con una sumergencia no menor de 1.20 m.

Cálculo de los parámetros de trampa de grasa.

El periodo de retención hidráulica será: θ = 40 min

= 2400 seg.

El volumen del tanque será: V=θxQ

= 10.63 m3

El área superficial del tanque será:

As 

V H

= 7.38 m2

Las dimensiones del tanque será: 2B2 = As

= 1.92 m

L = 2B

= 3.84 m

Según RNE, se realiza un incremento del 25% de L teórico al ingreso y salida La nueva sección será: B

= 2.15 m

L

= 4.00 m

H

= 1.20 m

5.2 TRATAMIENTO PRIMARIO El objeto de este tratamiento es básicamente la remoción de los sólidos suspendidos y DBO en las aguas residuales, mediante el proceso físico de asentamiento en tanques de sedimentación.

5.2.1 Sedimentación La separación de los sólidos por gravedad se basa en la diferencia que existe entre los pesos específicos del líquido que es la fase continua y el de las partículas, las cuales constituyen la fase discreta. Para que se produzca la separación entre el líquido y los sólidos pueden seguirse dos caminos, a saber, que aquellas partículas que tienen un peso específico mayor que el del agua sedimenten, y que aquellas otras con un peso específico menor que el del agua floten. Se puede utilizar la sedimentación o la flotación para separar del agua residual los sólidos en suspensión presentes en ella. La sedimentación es el proceso más simple y de mayor utilización para el tratamiento de aguas residuales. En efecto, la sedimentación se usa como tratamiento primario y como complemento a los tratamientos secundarios en la mayoría de los sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales.

Descripción de un Sedimentador. Un sedimentador rectangular de flujo horizontal consta de:

a.- Zona de entrada Constituida por una estructura hidráulica, que permite una distribución uniforme del flujo dentro del sedimentador. Esta estructura está compuesto por un vertedero.

b.- Zona de sedimentación Consta de un canal rectangular con volumen, longitud y condiciones de flujo adecuados para que sedimenten las partículas.

c.- Zona de salida Constituida por un vertedero, canaletas que tienen la finalidad de recolectar el efluente sin perturbar la sedimentación de las partículas depositadas.

d.- Zona de recolección de lodos Constituida por una tolva con capacidad para depositar los lodos sedimentados, y una válvula para su evacuación periódica.

5.2.1.1 Sedimentación Primaria La sedimentación primaria es para remover los sólidos sedimentables y material flotante de aguas residuales crudas, reduciendo así el contenido de sólidos suspendidos. La ecuación a usar para el cálculo está dado por la fórmula de Stokes:

V S 

La velocidad de resuspensión

g (  s   ) * d 2  K * d 2 máxima está dado por la siguiente  18

ecuación. V r 

8k g   s   d f

Para el caso de sedimentación de arenas, el valor de k es igual a 0.04, mientras que para sedimentación por la simple acción de la gravedad (no hay coagulación) el valor de f es igual a 0.03.

Datos hidráulicos sedimentador Caudal de diseño

:4.43 l/s


: 75 %


: 0.04 mm

Temperatura

: 5 ºC

Viscosidad cinemática

: 0.01567 (cm 2/s)


:1

Relación L: B

: 3:1


: 2.65

Densidad del líquido

: 1.00

Cálculo de los parámetros de sedimentador Cálculo de la velocidad de sedimentación

V s



g 18

x

 

 s

2

xd

= 0.092 cm/s



De la relación n=1 y remoción del 75% tenemos la siguiente: 

t

= 3.0


t 

H V s

= 1250 seg

y el periodo de retención hidráulico será = 3xt

θ

= 3750 seg. = 1.042 hr. (0.5 ≤ θ ≤ 4 hr)


= 16.61 m3

= Qxθ

El área superficial del tanque será. V As  H

= 14.44 m2

Las dimensiones del tanque será con una relación de L:B=3:1 B

As

= 2.20 m.



3

L=3xB

= 6.60 m.

Las características geométricas del tanque, considerando que esta estructura será continua al desengrasador y buscando uniformidad para el proceso constructivo será. LxB

= 7.45 x 2.15

La carga hidráulica superficial para este tanque será.

q 

Q

= 24 m 3/m2.d

As

La carga hidráulica superficial es igual a la velocidad de sedimentación de la partícula crítica en condiciones teóricas, Vo la cuál debe corresponder a la de diámetro menor. Vo  q

= 0.0306 cm/s.

La velocidad horizontal será.

Vh 

Q W



VoL

= 0.3171 cm/s

H


= 1.8364 cm/seg.

La velocidad de resuspensión máxima será: V r 

8k g (  s   )d f

= 8.31 cm/s

Cálculo de los elementos del sedimentador Vertedero de salida

 Q  Hv     1.84 B 

2

3

= 0.0158 m.

Velocidad vertical será:

Vv

Q 

= 0.2311 m/s

BHv

La ecuación de alcance horizontal será de la vena vertiente será: Xs  0.36(Vv)

2

3

 0.60( Hv)

4

7

Almacenamiento de lodos

= 0.1916 m.

= 0.40 m.

Distancia punto de salida a la cámara de aquietamiento. L/3

= 2.48 m.

Distancia punto de salida al vertedero de salida 2L/3

= 5.00 m.

Pendiente Transversal

 0.40  x100 S    B  

= 18.60 %

Pendiente longitudinal en L/3

 0.40    S   L  x100  3 

= 16.11 %

Pendiente longitudinal en 2L/3

 0.40    x100 S   2 L   3 

= 8.05 %

Diámetro de tubería de limpia Ø=160mm

5.2.1.2 Sedimentación Secundaria La sedimentación secundaria se usa para remover la biomasa y sólidos suspendidos de reactores biológicos secundarios. Usando el mismo criterio de la sedimentación primaria se diseña para un diámetro de partícula del sólido de 0.02 mm.

Datos hidráulicos sedimentador Caudal de diseño

:4.43 l/s


: 75 %


: 0.02 mm

Temperatura

: 5 ºC

Viscocidada cinemática

: 0.01567 (cm2/s)


:1

Relación L:B

: 5:1


: 2.65

Densidad del luíquido

: 1.00

Cálculo de los parámetros de sedimentador Cálculo de la velocidad de sedimentación V s 

g  s   2 x xd  18

= 0.023 cm/s

De la relación n=1 y remoción del 75% tenemos la siguiente: 

= 3.0

t


t 

H = 4130 s V s y el periodo de retención hidráulico será

= 3xt

θ

= 12390 seg. = 3.44 hr. (0.5 ≤ θ ≤ 4 hr)


= Qxθ

= 53.89 m3

El área superficial del tanque será. V As  H

= 56.73 m2

Las dimensiones del tanque será con una relación de L:B=5:1 As

B 

= 3.36 m.

5

L=5xB

= 16.80 m.

Las características geométricas del tanque será. LxB

= 16.80 x 3.36

Reajustando las dimensiones para conseguir uniformidad en el conjunto asumimos de 16.15 x 3.60 (L x B) La carga hidráulica superficial para este tanque será. q

Q As

= 6.58 m3/m2.d

La carga hidráulica superficial es igual a la velocidad de sedimentación de la partícula crítica en condiciones teóricas, Vo la cuál debe corresponder a la de diámetro menor. Vo  q

= 0.0077 cm/s.

La velocidad horizontal será. Vh 

Q W



= 0.2284 cm/s

VoL H


= 0.4591 cm/seg.

La velocidad de resuspensión máxima será: 8k g (  s   )d f

V r 

= 5.88 cm/s

Cálculo de los elementos del sedimentador Vertedero de salida

 Q  Hv     1.84 B 

2 3

= 0.0112 m.

Velocidad vertical será: Vv



Q

= 0.1944 m/s

BHv

La ecuación de alcance horizontal será de la vena vertiente será: Xs  0.36(Vv)

2

3

 0.60( Hv)

4

7

Almacenamiento de lodos

= 0.1668 m.

= 0.40 m.

Distancia punto de salida a la cámara de aquietamiento. 2L/5

= 6.50 m.

Distancia punto de salida al vertedero de salida 3L/5

= 9.70 m.

 0.40  x100   B 

= 11.11 %

Pendiente Transversal S  

Pendiente longitudinal en L/3

 0.40    x100 S   2 L   5 

= 6.20 %

Pendiente longitudinal en 3L/5

 0.40    x100 S   3 L   5 

= 4.13 %

Diámetro de tubería de limpia Ø=160 ”

5.3 TRATAMIENTO SECUNDARIO La reducción de los compuestos orgánicos presente en el agua residual, acondicionada previamente mediante tratamiento primario, se realiza exclusivamente por procesos biológicos. Se encarga de remoción de compuestos orgánicos biodegradables, sólidos suspendidos. Su objetivo básico consiste en reducir la materia orgánica disuelta. Se trata de eliminar tanto la materia orgánica coloidal como la que está en forma disuelta. En ésta etapa se consigue importante rendimiento de eliminación de DBO. Los tratamientos biológicos de esta categoría tienen una eficiencia remocional de la DBO entre el 85% al 95%.

5.3.1 Filtro vertical Es utilizado para disminuir la carga de material en suspensión antes de la filtración al reactor biológico. Estas plantas constan de varias cámaras llenas de grava de diámetro decreciente, en las cuáles se retiene la materia en suspensión, como proceso de remoción exclusivamente físico para atenuar altas turbiedades. En este caso operan con velocidades altas y carreras cortas.

Descripción Consta de tres unidades en serie que son diseñadas con tamaños de grava y velocidades decrecientes.

Zona de entrada En todas las unidades el ingreso es por rebose a través de un vertedero.

Zona de Pre filtración Cada compartimiento consta de un tanque de sección rectangular, lleno de grava del mismo tamaño. La tasa de velocidad depende de la calidad del agua y del tamaño de grava seleccionado.

Zona de salida Canal de drenaje hacia el compartimiento de recolección.

Tabla 10 Diseño para filtros verticales Compartimientos

Diámetro de la grava (cm)

Velocidades (Vf) m/h

Espesor de la grava (m)

1

1.8 – 2.5(3/4”-1”)

0.20 – 0.80

0.50

2

1.3 – 1.8(1/2”-3/4”)

0.15 – 0.60

0.50

3

0.6 – 1.0(1/4”-3/8”)

0.10 – 0.40

0.50

Datos hidráulicos filtro vertical Caudal de diseño

: 4.43 l/s.

Turbiedad del agua

: 100 – 600 UT.

Cálculo de los parámetros de filtro vertical Cálculo de áreas asumiendo para cada caso el máximo de velocidad A1



A2 

A3 

= 19.93 m2

Q F 1

Q F 2

Q F 3

= 26.58 m2

= 39.87 m2

Cálculo de longitudes y anchos de las unidades L1  13 A1

= 16.09 m.

b1 

A1 L1

= 1.044 m.

Para mejor funcionamiento y trabajabilidad adoptaremos una longitud de L = 16.55 m. para todos los filtros verticales por lo que tendremos lo siguientes anchos.

b1 

A1 L1

= 1.204 m se asume 1.25m

b2 

A2 L

= 1.606 m se asume 1.65m

b3 

A3 L

= 2.409 m se asume 2.50m.

5.3.2 Reactor biológico En este proceso, una corriente de aguas residuales se distribuye intermitentemente sobre un lecho o columna del medio poroso revestido con una película gelatinosa de microorganismos que actúan como agentes destructores. La materia orgánica de la corriente de agua residual es absorbida por la película microbiana y transformada en dióxido de carbono y agua. En el proceso biológico se pone en contacto a microorganismos con La materia orgánica que trae el agua, procediendo los microseres al consumo de dicha materia orgánica. La depuración biológica se realiza en un reactor donde el microorganismo transforma el agua contaminada en agua depurada, productos volátiles y materia viva El proceso de goteo, cuando va precedido de sedimentación, puede reducir alrededor de un 85% la DBO 5.

Datos hidráulicos reactor biológico Población de diseño

: 1451 hab.

Dotación de agua

: 120 l/hab/d

Contribución de aguas residuales

: 80%

Eficiencia de remoción DBO 5

: 50%

Eficiencia del tratamiento primario

: 70%

Eficiencia del filtro

: 76%

Contribución per cápita DBO

(Y)

: 50 DBO5 hab/d1

Medio filtrante

: Piedra porosa y/o volcánica

Diámetro de tubería riego máximo

: ø 2” (ISO NTP 4422 C-10)

Profundidad del medio filtrante

: 0.8 m

Cálculo de los parámetros del reactor biológico Producción per cápita de aguas residuales

q  DxC

= 96 l/hab/d

DBO5 Teórica

Yx1000 q

= 520.83 mg/l

So  (1  Ep ) xS t

= 156.25 mg/l

St  DBO5 Remanente

Caudal de aguas residuales = 139.30 m 3/d

Pxq Q  1000 Carga DBO W 

= 21.76kg DBO/d

SoxQ 1000

Dimensionamiento del reactor Volumen del reactor según NCR ( National Research Council U.S.A.)

 0.4425 E  V  Wx   1  E 

2

= 9.62 m3

Área superficial del filtro

V A  H Numero de reactores Nº

= 12.036 m 2

= 1.0 und.

Se propone 2 unidades para mantenimiento y operacion

5.4 TRATAMIENTO TERCIARIO Y/O AVANZADO Contribuyen a la remoción de elementos químicos y bacterias con los que se consigue limpiar las aguas de contaminantes concretos: fósforo, nitrógeno, minerales, metales pesados, virus, compuestos orgánicos. El tratamiento terciario proporciona una etapa final para aumentar la calidad del efluente al estándar requerido antes de que éste sea descargado al ambiente receptor (mar, río, lago, campo, etc.) Más de un proceso terciario del tratamiento puede ser usado en una planta de tratamiento. Si la desinfección se practica siempre en el proceso final, es siempre llamada pulir el efluente.

5.4.1 Tratamiento con Totora y lenteja. La contribución más importante que se dará con estos elementos es en el buen rendimiento para la disminución de elementos químicos y microorganismos.

Condiciones de diseño: Eficiencia de tratamiento

: 85%

Contribución per cápita de DBO5

: 50 gr DBO5 /hab./día

Gasto Promedio

: 4.43 l/s

h

: 0.75 m

Planta Acuática

: Totora y lenteja de agua

Cálculo de los parámetros de las celdas de tratamiento.

AS  t 

Qt h

Asxh Q

= 212.64 m2

= 0.5 días

Por lo que cada celda se especifica en medidas de m2 (3 x 12 m) Entonces tendremos en total 6 celdas. Para Totora 3 Celdas acuáticas de: b = 3.00 m; L = 12.00 m y h útil = 0.90 m Para Lenteja 3 Celdas acuáticas de: b = 3.00 m; L = 12.00 m y h útil = 0.90 m

5.5 TRATAMIENTO Y DISPOSICION DE LODOS Los lodos de una planta de tratamiento de aguas residuales requieren transporte para su tratamiento y disposición. La cantidad de lodos producidos depende del peso de los sólidos del lodo y de su concentración. La masa de lodo producido en el proceso es función de: 

La cantidad de materia orgánica removida en el proceso.

Ptar Chucuito Final

Recommend Documents