TÍTULO DEL PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS ...

D 09/12/2010 MODIFICADO DONDE INDICADO - ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE DOCUMENTO N°: AA-IH-010 ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
C 05/05/2010 ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE DOCUMENTO N°: AA-IH-006 ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
B 02/04/2010 ATIENDE COMENTARIOS CLIENTE – CAMBIO DE PRESENTACIÓN ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
A2 10/02/2010 REVISADO DONDE INDICADO - INCLUYE RESUMEN DE EQUIPOS LÍNEA LODOS ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
A1 18/01/2010 REVISADO DONDE INDICADO - INCLUYE RESUMEN DE EQUIPOS LÍNEA AGUA ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
A0 18/12/2009 EMISIÓN INTERNA PARA COMENTARIOS ZM / GH / IC P. EMERIAU C. SOULABAIL
REV. FECHA MODIFICACIÓN REALIZADO CONTROLADO APROBADO
CLIENTE:
PROYECTO Nº 16700 CONTRATISTAS:
JEFE DE DISCIPLINA
JEFE DE PROYECTO
FECHA REALIZADO CONTROLADO APROBADO
04/12/2009 Z. MUÑOZ P.EMERIAU C. SOULABAIL EI09005
EMPRESA FORM. PROYECTO AA TIPO DE DOCUMENTO ÁREA ESPEC. CORR. REV. Vers. STATUS
DOC. ST.
Doc. No. 16700-MCA-0000-IP-001 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA SERVIDAS MAPOCHO Rev.: D Vers.: -
Realizado: Z.M. / E.I. / G.H
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2. CAPACIDAD DE TRATAMIENTO Y GARANTÍAS 6
2.1 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA CRUDA 6 2.1.1 Capacidad Hidráulica 6 2.1.2 Condiciones de Temperatura – Precipitaciones 7
2.2 GARANTÍAS SOBRE EL AGUA TRATADA 9 2.3 GARANTÍAS SOBRE LA CALIDAD DEL LODO 10
3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL DISEÑO 11
3.1 PROCESO GENERAL – LÍNEA DE TRATAMIENTO DE AGUAS 12 3.2 PROCESO GENERAL – LÍNEA DE TRATAMIENTO DE LODOS 15 3.3 PROCESO GENERAL - RETORNOS 16
4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO 17
5. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE AGUA 19
5.1 PRETRATAMIENTO 19 5.1.1 Pozo de Gruesos 19 5.1.2 Desbaste grueso 20 5.1.3 Desbaste mediano 20 5.1.4 Desbaste fino 21 5.1.5 Desarenadores – Desengrasadores 22 5.1.6 Estación de Recepción de Camiones Limpiafosa 27 5.1.7 Cámara de Repartición General 28
5.2 TRATAMIENTO PRIMARIO 29 5.2.1 Retornos clarificado espesadores primarios 29 5.2.2 Consideraciones de Diseño 29 5.2.3 Cámara de Repartición 29 5.2.4 Decantadores Primarios 30
5.3 TRATAMIENTO BIOLÓGICO 32
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5.3.1 Retornos centrado espesamiento lodos biológicos 32 5.3.2 Consideraciones de Diseño 32 5.3.3 Cámara de Reparto 33 5.3.4 Estanques de Aeración 33
5.4 CLARIFICACIÓN SECUNDARIA 39 5.4.1 Cámara de Reparto 39 5.4.2 Clarificadores Secundarios 39 5.4.3 Recirculación y Extracción Lodos Biológicos 40
5.5 DESINFECCIÓN 42 5.5.1 Retorno clarificado pre espesadores biológicos 42 5.5.2 Cloración Línea de Agua 43 5.5.3 Cloración Línea de Lodos 44 5.5.4 Equipos Comunes a Instalar para la línea lodos y la línea agua 44
5.6 CALIDAD AGUA TRATADA 44
6. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE LODOS 45
6.1 CANTIDAD DE LODOS A TRATAR 45 6.2 ESPESAMIENTO DE LODOS PRIMARIOS 45
6.2.1 Espesadores de Lodos Primarios 46 6.2.2 Bombeo de Lodos Primarios Espesados 48 6.2.3 Bombeo Sobrenadante 49 6.2.4 Adición de Cal Espesadores 51
6.3 TAMIZADO DE LODOS PRIMARIOS 52 6.4 PRE-ESPESADORES DE LODOS ACTIVADOS RESIDUALES 53
6.4.1 Pre-Espesadoress 54 6.4.2 Cámara de Re-aireación de Lodos Pre-Espesados 55
6.5 ESPESAMIENTO DE LODOS ACTIVADOS RESIDUALES 58 6.5.1 Bombeo de Lodos Pre-espesados hacia Centrífugas 58 6.5.2 Centrífugas 59 6.5.3 Dosificación de Polímero 62 6.5.4 Retorno de Centrado de Centrífugas de Espesamiento 64
6.6 ALMACENAMIENTO DE LODOS BIOLÓGICOS ESPESADOS 64
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6.7 HIDRÓLISIS TÉRMICA DE LODOS – CAMBI 66 6.7.1 Bombas de Transferencia a Hidrólisis Térmica 66 6.7.2 Resumen equipos Hidrólisis Térmica de Lodos 66
6.8 ENFRIAMIENTO DE LODOS SALIDA HIDRÓLISIS TÉRMICA DE LODOS 69 6.8.1 Datos de Base: Caudales y Temperaturas 69 6.8.2 Resumen Intercambiador Enfriamiento de Lodos Biológicos Hidrolizados 71
6.9 DIGESTIÓN ANAERÓBICA DE LODOS 71 6.9.1 Cámara de Lodos Primarios 71 6.9.2 Bombeo de Lodos Primarios Hacia Digestión 73 6.9.3 Circuito de Mezcla de Lodos Primarios y Lodos Biológicos Hidrolizados 75 6.9.4 Balance Térmico de la Mezcla de Lodos 77 6.9.5 Bombas de Mezcla de Lodos – Circuito de Mezcla 80 6.9.6 Alimentación Digestores 80 6.9.7 Digestión Anaeróbica de Lodos 83 6.9.8 Digestión – Manejo de Biogás 89
6.10 ALMACENAMIENTO DE LODOS DIGERIDOS 91 6.11 DESHIDRATACIÓN DE LODOS DIGERIDOS 93
6.11.1 Centrífugas 93 6.11.2 Bombas de Alimentación Centrífugas 96 6.11.3 Dosificación de Polímero 97 6.11.4 Tornillos Transportadores de Lodos Deshidratados 99 6.11.5 Containers de Lodos Deshidratados 99
6.12 CASOS ESPECIALES DESHIDRATACIÓN 99 6.12.1 Deshidratación de Lodos Primarios Espesados (By Pass Provisorio) 99 6.12.2 Deshidratación de Lodos Mixtos 101
6.13 ENCALADO DE LODOS DESHIDRATADOS NO DIGERIDOS 101 6.13.1 Almacenamiento y Dosificación de Cal 101 6.13.2 Bombas de Lodos Encalados a Silo 103 6.13.3 Silos de Lodos Deshidratados 103
6.14 RETORNOS LÍNEA LODOS (ESPESAM. Y CENTRIFUGACIÓN) 104 6.14.1 Caudales 104 6.14.2 Bombeos 104
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1. INTRODUCCIÓN El presente documento contiene el dimensionamiento de las diferentes unidades de proceso que
conforman la Planta de Tratamiento de Aguas Servidas MAPOCHO y un detalle de las
modificaciones y rehabilitaciones a realizar en la actual Planta de Tratamiento de Aguas Servidas
EL TREBAL, las dos plantas hacen parte del Plan de Desarrollo para el tratamiento de las aguas
servidas del Gran Santiago. La PTAS TREBAL - MAPOCHO atenderá, además de la demanda de
la subcuenca Maipo; la demanda de la subcuenca Mapocho correspondiente al sector Norte del
“Gran Santiago”, no tratada en la PTAS La Farfana.
La Planta de Tratamiento de Aguas Servidas MAPOCHO estará ubicada dentro del recinto de la
actual Planta EL TREBAL, ubicada en la localidad de El Trebal, en la comuna de Padre Hurtado,
Provincia de Talagante, en la Región Metropolitana. El recinto está limitado al norte y al oeste por
cerros, al este por el pueblito El Trebal y al sur por el Río Mapocho.
La Planta de Tratamiento de Aguas Servidas MAPOCHO, la igual que la planta EL TREBAL,
consiste en el tratamiento biológico de las aguas servidas mediante el proceso convencional de
lodos activados. Las aguas crudas afluentes son tratadas mediante un tratamiento preliminar (o
pretratamiento) a través de rejas medianas y finas automáticas, clarificación primaria, tratamiento
biológico secundario de lodos activados convencional, clarificación secundaria y desinfección del
efluente final. Los lodos retirados de los procesos de tratamiento de las aguas servidas (lodos
primarios y biológicos secundarios) serán tratados mediante espesamiento separado, hidrólisis
térmica (lodos biológicos) digestión anaeróbica mesofílica, desaguado y encalado.
El proyecto global contempla 3 etapas o fases de implementación, con una capacidad de 2,2 m3/s
cada una (ver 2.1.1).
• Módulos 1 y 2: que integran las 8 líneas existentes en la PTAS EL TREBAL.
• Módulo 3 de 2,2 m3/s incluye la construcción de un nuevo pretratamiento para el conjunto
EL TREBAL - MAPOCHO y las modificaciones, rehabilitaciones de ciertas obras de la
Planta EL TREBAL existente.
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• Módulo 4 de 2,2 m3/s vendría a completar el módulo 3, formando una unidad de 4,4 m3/s
similar a la planta existente.
Módulo 5 de 2,2 m3/s contemplado a título provisional si el aumento de la población lo requiere.
1.1 DOCUMENTOS DE REFERENCIA DGT-E-16700-ESQ-0000-IP-001 - BALANCE DE MASAS
2. CAPACIDAD DE TRATAMIENTO Y GARANTÍAS Los siguientes valores son de acuerdo con las "Bases Técnicas Construcción":
2.1 CARACTERÍSTICAS DEL AGUA CRUDA 2.1.1 Capacidad Hidráulica La Planta de Tratamiento de Aguas Servidas El Trebal, está actualmente dimensionada para un
caudal de tratamiento de 380.160 m3/d con posibilidad de tratar 7,48 m3/s en punta (factor de
punta = 1,7).
De acuerdo con las Bases Técnicas de Construcción el aumento de capacidad se realizará en tres
fases:
Fase I - Módulo 3 (Diciembre de 2011): 570.240 m3/d con un caudal peak de 12,17 m3/s (Factor
peak = 1,84) Fase II - Módulo 4 (Aproximadamente en 2018): 760.320 m3/d con un caudal peak de 16,03 m3/s
(Factor peak = 1,82)
Fase III - Módulo 5 (Incierto): 950.400 m3/d con un caudal peak de 19,5 m3/s (Factor peak = 1,77).
PARÁMETRO UNIDAD FASE I FASE II FASE III CAUDAL m3/s 6,60 8,80 11,00
CAUDAL MÁXIMO HORARIO m3/s 12,17 16,03 19,50
COEFICIENTE DE PUNTA 1,84 1,82 1,77
FACTOR CAUDAL MÍNIMO HORARIO 0,35
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El diseño de las unidades de tratamiento prevé la posibilidad de funcionar en condiciones de punta
considerando:
(N-1) unidades para cada conjunto de 4.4 m3/s
(N-1) Unidades para el conjunto de 6,6 m3/s en la Fase I
2.1.2 Condiciones de Temperatura – Precipitaciones
AGUA
TEMPERATURA MEDIA EN INVIERNO ºC 15
TEMPERATURA MEDIA EN VERANO ºC 22
TEMPERATURA MÍNIMA ºC 14
TEMPERATURA MÁXIMA ºC 25
AIRE
TEMPERATURA MEDIA EN INVIERNO ºC 6
TEMPERATURA MEDIA EN VERANO ºC 22
TEMPERATURA MÍNIMA DEL AIRE ºC -4
TEMPERATURA MÁXIMA DEL AIRE ºC 35 Para cálculos se considera una altura sobre el nivel del mar de 420 m.s.n.m en la planta de
acuerdo con las Bases de Construcción.
Cargas Contaminantes a la Entrada de la Planta
PARÁMETRO UNIDAD VALOR
MAGNESIO mg/l 18
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CAUDALES Y CARGAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE LA FASE I (6,6 m3/s)
PARÁMETRO UNIDAD MEDIO ANUAL MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL MÁXIMO DIARIO
CAUDAL DIARIO m3/d 570.240 596.160 644.544 679.104 COEFICIENTE DE PEAK 1,00 1,05 1,13 1,19
F.P. HORARIO1 1,84 1,76 1,63 1,55 mg/l 302 323 338 399 kg/d 172.212 192.560 217.856 270.962 SST
Coef. Peak 1,00 1,12 1,26 1,57 mg/l 241 258 270 319
MV kg/d 137.428 153.809 174.027 216.634
% MV % 80 80 80 80 mg/l 252 269 278 321 kg/d 143.700 160.367 179.183 217.992 DBO5 TOTAL
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52 mg/l 586 626 647 747 kg/d 334.161 373.196 417.020 507.291 DQO
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52 mg/l 53,7 57,5 59,9 69,4
NTK kg/d 30.622 34.279 38.608 47.130
m 12,0 12,9 13,4 15,5 P TOTAL
kg/d 6.843 7.690 8.637 10.526 CAUDALES Y CARGAS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE LA FASE II (8,8 m3/s)
PARÁMETRO UNIDAD MEDIO ANUAL MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO
CAUDAL DIARIO m3/d 760.320 794.880 859.680 904.608 COEFICIENTE DE PEAK 1,00 1,05 1,13 1,19
F.P. HORARIO2 1,82 1,74 1,61 1,53 mg/l 299 320 336 396 kg/d 227.336 254.362 288.852 358.225 SST
Coef. Peak 1,00 1,12 1,27 1,58 mg/l 239 256 269 317 MV kg/d 181.716 203.489 231.254 286.761
% MV % 80 80 80 80 mg/l 249 267 276 318 kg/d 189.320 212.233 237.272 287.665 DBO5 TOTAL
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52 mg/l 577 617 637 736 kg/d 438.705 490.441 547.616 665.791 DQO
Coef. Peak 1,00 1,12 1,25 1,52
1 Se determina considerando el caudal máximo horario de 12,17 m3/s. 2 Se determina considerando el caudal máximo horario de 16,03 m3/s.
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MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO
mg/l 54,0 57,9 60,2 69,9 NTK kg/d 41.057 46.024 51.753 63.232 m 11,9 12,8 13,3 15,4 P TOTAL
kg/d 9.048 10.174 11.434 13.931
En general, el dimensionamiento de la planta se ha realizado considerando los caudales y cargas
establecidos en el Artículo 4 de las Bases Técnicas de Construcción y la calidad del efluente
tratado establecido en el Artículo 5 de las mismas bases. Para el cálculo del tratamiento biológico
y del tratamiento de lodos, se ha considerado lo establecido en el numeral 8.06 de las Bases
Técnicas de Construcción, es decir:
• Producción de lodos biológicos: Carga Máxima Diaria a 14ºC
• Demanda de Oxígeno: Correspondiente a la Carga Máxima Horaria en DBO5 más la
demanda endógena del lodo a 25ºC.
• Espesamiento de Lodos Biológicos: Carga máxima Diaria a 14ºC.
• Digestión: Carga máxima a 5 días.
• Deshidratación: Carga Máxima Diaria, considerando un posible by pass del digestor para el
lodo primario generado en cada fase.
Se presentan los cálculos para las siguientes condiciones de acuerdo con las bases técnicas:
• Condición Media Anual
• Condición Máxima Mensual
• Condición Máxima Diaria
2.2 GARANTÍAS SOBRE EL AGUA TRATADA
Las Normas para la descarga son aquellas indicadas en la Tabla No. 1 de la "Norma de Emisión
Relativa a Descargas de Residuos Líquidos a Aguas Superficiales" (Decreto DS Nº 90/2000 del
MINSEGPRES), y en particular:
DBO5 TOTAL mg/l 35
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P Total mg/l 10
COLIFORMES FECALES mg/l 1000
2.3 GARANTÍAS SOBRE LA CALIDAD DEL LODO Se considera lo establecido en el "Reglamento para el Manejo de Lodos Generados en Plantas de
Tratamiento de Aguas", DS 123 de 30 de Agosto de 2006, el cual corresponde a una adaptación
de la Norma 40 CFR 503 de los EE.UU.
Como el proceso de tratamiento de lodos considera la estabilización anaeróbica, con disponibilidad
de un proceso alternativo en base a adición de Cal, lo cual conduce a la producción de un lodo
Clase B según la EPA, se considera la siguiente calidad en los lodos generados:
Estabilización anaeróbica mesofílica: Remoción de SSV superior al 45% en el proceso de
digestión.
Estabilización por agregado de material alcalino: el lodo deberá mantener por 2 horas un pH > 12
y por las siguientes 22 horas un pH > 11,5.
Además se considera lo siguiente:
Sequedad de los lodos: > 25%.
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3. DESCRIPCIÓN GENERAL DEL DISEÑO El diseño de la Planta de Aguas Servidas MAPOCHO toma en cuenta las unidades de la planta
existente, EL TREBAL. Las unidades básicas de tratamiento son las siguientes:
PROCESO COMENTARIO PRETRATAMIENTO
Retención de Gruesos
Desbaste Fino (6 mm)
Obra completamente nueva que servirá tanto a la
Planta EL TREBAL como a la Planta MAPOCHO,
se construirá para la capacidad final de 11 m3/s y
se equipa en la primera fase para la capacidad de
6,6 m3/s.
Cámara que divide el flujo hacia los diferentes
módulos. Se construirá para la capacidad final de
11 m3/s y se equipa para 6,6 m3/s.
Se construirán además dos canaletas Parshall
que miden los caudales de alimentación de los
módulos 1&2 y 3&4.
TRATAMIENTO PRIMARIO Y SECUNDARIO
Desgasificación de Lodos Activados
Desinfección
Se construye el módulo 3 – 2,2 m3/s para llevar la
capacidad de la planta a 6,6 m3/s. Los
clarificadores primarios son similares a los
existentes en la planta El Trebal. Los estanques
de aireación siguen el diseño de la Planta La
Farfana.
similares a los existentes, llevando la capacidad
de tratamiento de lodos primarios a 6,6 m3/s.
Extracción y Concentración de Espumas Primarias Se construye para los módulos 1, 2 y 3.
Pre-espesamiento de Lodos Activados Residuales
De acuerdo con las bases técnicas, para el
módulo 3 se construyen dos pre-esperadores
similares a los existentes. Para el módulo 4 se
contempla la construcción de 2 pre-espesadores
adicionales.
centrífugas)
correspondiente a un caudal de tratamiento de
6,6 m3/s (módulos 1, 2 y 3).
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Residuales
correspondiente a un caudal de tratamiento de
6,6 m3/s (módulos 1, 2 y 3).
Mezcla de Lodos Primarios Espesados / Lodos
Activados Residuales espesados y tratados
térmicamente.
Se diseña considerando la producción de lodos
primarios y biológicos de los módulos 1, 2 , 3, y 4.
Bombeo a Digestión
enfriamiento generadores y calderas existentes)
Se considera la construcción de un digestor que
servirá a los módulos 3 y 4, llevando la capacidad
de digestión a 8,8 m3/s
Manejo de Biogás (Gasómetro y Antorcha)
Se considera la instalación de un nuevo
gasómetro para el módulo 3.
La antorcha nueva tendrá la capacidad junto con
las existentes de eliminar la producción de biogás
generada a 8.8 m3/s.
m3/s. Se considera así mismo la instalación de un
lavado de biogás químico.
Manejo de Lodos Deshidratados
correspondiente a un caudal de 6,6 m3/s
(módulos 1, 2 y 3).
Generación de energía a partir de Biogás
Se diseña para la producción de biogás
correspondiente a un caudal tratado de 8,8 m3/s y
se equipa para la producción de 6,6 m3/s.
Tratamiento de Aire Contaminado Pretratamiento Dimensionado para 11 m3/s.
Tratamiento de Aire Contaminado Manejo de Lodos Dimensionado para 11 m3/s.
D ES
Tratamiento de Aire Contaminado Unidades Menores Dimensionado para 11 m3/s.
3.1 PROCESO GENERAL – LÍNEA DE TRATAMIENTO DE AGUAS Las aguas servidas sin tratar llegarán a los dos (2) pozos (uno por el emisario EL TREBAL y otro
por el emisario MAPOCHO) de remoción de sólidos gruesos dispuestos en la entrada al
pretratamiento. En este En este pozo son retenidos los sólidos flotantes de grandes dimensiones y
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los sólidos pesados. El sistema de remoción del material acumulado se hará mediante un equipo
mecanizado tipo Clam Shell.
A continuación las aguas servidas pasarán hacia un sistema de cribado manual (100 mm), un
sistema de desbaste mediano automático (40 mm) y hacia un sistema de desbaste fino / tamizado
automático (6 mm de espacio entre barrotes). Luego el agua para a los desarenadores -
desengrasadores aireados para remoción de arenas y grasas, de allí a una obra de reparto hacia
los decantadores primarios y finalmente al dispositivo de medición de flujo mediante canaletas
Parshall.
Los residuos del desbaste serán lavados, desaguados y compactados previo a su disposición final.
Las arenas serán removidas automáticamente de los desarenadores y luego serán lavadas en un
clasificador de arenas, mientras que los flotantes (grasas) serán recolectados y posteriormente
enviados a un sistema de concentración.
A la salida de pretratamiento una cámara de reparto general permitirá el reparto del flujo hacia los
diferentes módulos. En caso de parada de una unidad (decantador primario, tanque de aireación o
decantador secundario), esa cámara permitirá desviar parte del agua hacia el o los módulos
"completos".
A continuación de las unidades de tratamiento preliminar, el flujo de aguas servidas entrará a los
decantadores primarios. Las cámaras de reparto a estas unidades son de flujo ascendente con
vertederos periféricos geométricamente iguales, no influenciados por aguas abajo, lo que asegura
la repartición adecuada del caudal. Las salidas de los canales de medición de caudal, ubicadas
aguas arriba, serán diseñadas para evitar el transporte de burbujas de aire, además una cámara
de puesta al aire, ubicada a la salida de los canales de medición, eliminará las burbujas que
hubieran quedado eventualmente.
Las unidades de la línea de agua descritas anteriormente tendrán el mismo esquema que la línea
existente: mismo diámetro de los decantadores primarios y secundarios y mismo volumen de los
tanques de aireación. Los tanques de aireación tendrán una geometría diferente (similar a los
tanques de aireación de la Planta LA FARFANA), con un flujo pistón de cuatro (4) celdas seguido
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de un carrusel para asegurar la mezcla y la aireación. Este carrusel permite una buena aireación
de los lodos sin sobre consumo de aire y el control de la desnitrificación en caso de producirse.
Los lodos primarios se extraerán y se enviarán a un tratamiento específico previo a la digestión.
Las espumas primarias serán bombeadas hacia un concentrador antes de su disposición final.
Cada decantador, los nuevos como los existentes, serán equipados de un pozo de recolección de
espumas con su bomba. Los decantadores nuevos contarán con un concentrador que servirá,
también, para la ampliación del Módulo 4. Los decantadores existentes serán equipados de su
propio concentrador.
El líquido decantado fluirá desde cada una de las unidades de clarificación primaria hacia las
cámaras de distribución de la aireación, donde se mezclará con el lodo activado recirculado, para
dividir el flujo resultante en partes iguales a los estanques de aireación de la etapa secundaria.
Las aguas fluyen desde el extremo de salida de los estaques de aireación a través de vertederos
con nivel fijo hacia las cámaras de distribución, semejantes a las anteriores en donde el caudal se
dividirá equitativamente entre los clarificadores secundarios. Estas cámaras de distribución
actuarán también como estanques de desgasificación, impidiendo la entrada de burbujas en los
clarificadores secundarios.
El efluente clarificado será conducido al tanque de contacto de cloro. El caudal de agua tratada se
medirá mediante canaleta Parshall antes de ser descargado al río Mapocho.
El lodo sedimentado en los clarificadores secundarios, se extraerá continuamente a una estación
de bombeo, desde donde se impulsará, una parte volverá a la cámara de distribución de los
estanques de aireación (lodo activado recirculado), y el lodo activado residual que se enviará al
proceso de tratamiento de lodos biológicos excedentes.
Existe en la línea de agua un by-pass parcial para derivar las aguas después del tratamiento
preliminar y después de la decantación primaria, hacia la desinfección o hacia la cámara de carga
del efluente.
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Desde los clarificadores primarios, se extraerá en forma automática y programada, los lodos
primarios con una concentración de 0,5% aproximadamente. Desde allí serán dirigidos hacia una
etapa de espesamiento. Las espumas recuperadas de los clarificadores primarios serán dirigidas
hacia un tratamiento de desnatado. Los lodos primarios espesados son conducidos a un tamizado
(5 mm) para proteger la digestión en contra de las hilazas y de este tamizado son conducidos por
gravedad a una cámara de lodos primarios desde donde son bombeados hacia los digestores
pasando antes por el circuito de mezcla.
Los lodos activados en exceso, conjuntamente con las espumas secundarias, pasarán dos (2)
etapas de espesamiento. Primero un pre-espesamiento para estabilizar la concentración antes de
la siguiente etapa, segundo un espesamiento mediante centrífugas donde los lodos son espesados
para alcanzar una concentración dentro del rango 15 - 17%.
De los procesos de espesamiento, los lodos biológicos son conducidos a un tratamiento térmico,
hidrólisis térmica, para mejorar la eliminación de las materias volátiles en el proceso de la digestión
anaerobia. Después del proceso de hidrólisis, los lodos son conducidos al circuito de mezcla
donde son mezclados con los lodos primarios espesados antes de la digestión.
Los lodos activados salen de la hidrólisis térmica a una temperatura de unos 100ºC, serán
enfriados y mezclados con los lodos primarios para llegar a una temperatura cercana a la de la
digestión anaeróbica (35 - 37ºC). Es decir, que la mayoría del tiempo se necesitará poco calor para
llevar los lodos a la temperatura de la digestión. Se utilizará el circuito de enfriamiento de los
grupos electrógenos de biogás para calentar los digestores. En caso de parada de los grupos
(mantenimiento) se podrá utilizar la caldera existente.
Los lodos mezclados primarios y activados en exceso, se bombearán a los digestores
anaeróbicos, los que contarán con calentamiento de lodo en intercambiador de calor lodo / agua,
mezcla del digestor por medio de gas, extracción y quemado de gas existente.
La descarga de los digestores pasará por gravedad a los estanques de almacenamiento de lodos
digeridos y de aquí, después de un período de retención, se bombearán a las centrífugas para sus
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desaguado. Está prevista la posibilidad de mezclar los lodos deshidratados con cal para estabilizar
los lodos crudos en caso de indisponibilidad de la digestión anaeróbica. 3.3 PROCESO GENERAL - RETORNOS
Las Bases técnicas en el Numeral 8.03.1 establecen los siguientes puntos de retorno:
• El clarificado de los espesadores primarios retornará, debidamente homogenizado, al
tratamiento primario que le dio origen.
• El clarificado de pre-espesadores se descargará junto al efluente del tratamiento
secundario.
• Los retornos del espesamiento de lodos biológicos se deberá poder enviar a tratamiento
biológico de cada Planta y a tratamiento primario dependiente de las condiciones
operativas, distribuido de manera homogénea en cada planta.
• Los retornos de centrifugado de lodo digerido deberán retornar a tratamiento primario,
distribuido de manera homogénea en la corriente de cada planta.
Degrémont propone el siguiente esquema de retornos:
• Retornos de pretratamiento serán enviados a la entrada de desarenadotes
• El clarificado de los espesadores de lodos primarios será retornado a la entrada de los
decantadores primarios (cámara de By pass de cada módulo) de manera proporcional al
caudal de alimentación enviado por cada módulo.
• El centrado de las centrífugas de espesamiento y las aguas de lavado de las centrífugas de
espesamiento y de deshidratación serán retornados a la cámara 660 existente y de ésta
será enviado proporcionalmente mediante válvulas de control y medidores de caudal, a
cámara de repartición de los decantadores primarios.
• El centrado de las centrífugas de deshidratación será bombeado desde una cámara de
retorno nueva, hacia la salida de los desarenadores, de forma que el caudal será
debidamente repartido en los diferentes módulos. Se considera además el eventual by pass
del centrado hacia la cámara de distribución de los pre-espesadores de lodos biológicos.
• El sobrenadante de los pre-espesadores de lodos biológicos será enviado en condición
normal de operación, conjuntamente con el efluente de los clarificadores secundarios hacia
la desinfección. En caso de aumento de la turbiedad, se podrá by-pasear el efluente
mediante compuertas hacia la salida de los estanques de aireación del módulo 3.
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4. ESQUEMA DE TRATAMIENTO El esquema de tratamiento, para las líneas de agua y lodos, adoptado para la planta de aguas
servidas de MAPOCHO, conforme las características de las aguas servidas y la calidad esperada
en el efluente, se muestra en las Figuras 4.1 y 4.2.
FIGURA 4.1
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LODOS PRIMARIOS
ESPESAMIENTO POR CENTRIFUGACIÓN
ESPESADOS
Este esquema aplica a los lodos producidos tanto en la PTAS MAPOCHO como en la PTAS El Trebal.
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5. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE AGUA 5.1 PRETRATAMIENTO El dimensionamiento del pretratamiento se realiza para el caudal punta – Módulos 1 a 5 (11 m3/s). Para memoria,
- Módulos 1 a 2 corresponden a la planta existe de capacidad 4,4 m3/s, - Módulos 1 a 3 corresponden a la planta existente con la ampliación Módulo 3 de
capacidad 2,2 m3/s (capacidad total 6,6 m3/s), - Módulo 1 a 4 corresponde a la planta existente con la ampliación módulos 3&4 de
capacidad 4,4 m3/s (capacidad total 8,8 m3/s), - Módulo 1 a 5 corresponde a la planta existente con la ampliación Módulo 3&4&5 de
capacidad 6,6 m3/s (capacidad total 11 m3/s).
Caudal Considerado en el diseño: Caudal de punta de aguas crudas (Q punta) : 19,47 m3/s : 70.092 m3/h 5.1.1 Pozo de Gruesos Se dimensionan dos pozos de gruesos, uno para cada emisario. En este pozo se realiza la retención de sólidos de arrastre. Los pozos estarán equipada con una cuchara tipo mordaza para la remoción de los sólidos gruesos retenidos en el pozo. Dimensionamiento del pozo – Cámara El Trebal: Caudal máximo de diseño (Qmáx horario) : 7.79 m3/s Longitud total : 9,7 m Ancho total : 4 m Altura total de agua : 9,58 m Superficie : 38,8 m2 Volumen total : 315 m3 Longitud pozo : 7,7 m Ancho pozo : 2,6 m Altura de agua en el pozo : 3 m Volumen pozo de grueso : 60 m3 Volumen a considerar para tiempo de retención : 255 m3
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Tiempo de retención : 33 s Dimensionamiento del pozo – Cámara Mapocho: Caudal máximo de diseño (Qmáx horario) : 11,68 m3/s Longitud total : 13,1 m Ancho total : 4 m Altura de agua : 9,58 m Volumen total : 431 m3 Longitud pozo : 11,1 m Ancho pozo : 2,6 m Altura de agua en el pozo : 3 m Volumen pozo de grueso : 86,6 m3 Volumen a considerar para tiempo de retención : 344,4 m3 Tiempo de retención (módulos 1 a 5) : 29 s Tiempo de retención (módulos 1 a 4) : 42 s Tiempo de retención (módulos 1 a 3) : 86 s La cámara El Trebal alimenta 3 canales y la cámara Mapocho alimenta 4 canales. Cada canal es equipado por 2 rejas verticales manuales. 5.1.2 Desbaste grueso Consiste en 7 canales equipados por rejas manuales verticales con ancho de barrotes 100 mm. Espacio entra barrotes : 100 mm Ancho canal : 2.000 mm Limpieza : Manual Cantidad canales a construir : 7 u Cantidad rejas por canal : 2 en serie Cantidad canales equipados (módulos 1 a 5) : 7*2 u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 4) : 6*2 u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 3) : 5*2 U Caudal de diseño por canal : 2,78 m3/s 5.1.3 Desbaste mediano Consiste en 8 canales equipados por rejas medianas con ancho de barrotes de 40 mm.
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Espacio entra barrotes : 40 mm Ancho canal : 1.600 mm Limpieza : Automática Cantidad canales a construir : 8 u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 5) : 8 (7+1) u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 4) : 7 (6+1) u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 3) : 6 (5+1) u Caudal de diseño por reja (7 en funcionamiento) : 2,78 m3/s Factor de diseño para colección de residuos sólidos retenidos : 2-5 l/hab./año Población estimada : 6054.028 hab Volumen máximo de residuos sólidos húmedos a recolectar : 83 m3/d Peso específico de los residuos : 600 – 1.100 Kg/m3 Porcentaje de materia seca de los residuos medianos : 10 – 15 % Porcentaje de materia seca de los residuos medianos lavados y compactados
: 40 %
:
3 m3/h
Capacidad máxima seleccionada : 4,0 m3/h Compactador - lavador de desechos medianos: Tipo equipo : Tornillo desaguador Cantidad de Compactadores : 4 u Cantidad de rejas medianas por compactador - lavador : 2 u Capacidad máxima seleccionada por compactador – lavador : 4 m3/h Reducción mínima de volumen de los residuos : 60 % 5.1.4 Desbaste fino Consiste en rejas finas tipo stepscreen con ancho de barrotes de 40 mm. Espacio entra barrotes : 6 mm
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Ancho canal : 1.600 mm Limpieza : Automática Cantidad canales a construir : 8 u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 5) : 8 (7+1) u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 4) : 7 (6+1) u Cantidad canales equipados (módulos 1 a 3) : 6 (5+1) u Caudal de diseño por reja (7 en funcionamiento) : 2,78 m3/s Factor de diseño para colección de residuos sólidos retenidos : 10-15 l/hab./año Población estimada : 6054.028 hab Volumen máximo de residuos sólidos húmedos a recolectar : 250 m3/d Porcentaje de materia seca de los residuos finos lavados y compactados
: 40 %
:
7,8 m3/h
Capacidad máxima seleccionada : 8,0 m3/h Compactador - lavador de desechos finos: Cantidad de Compactadores : 4 u Cantidad de rejas medianas por compactador - lavador : 2 u Capacidad máxima seleccionada por compactador – lavador : 8 m3/h Reducción mínima de volumen de los residuos : 60 % 5.1.5 Desarenadores – Desengrasadores Consiste en una unidad de tratamiento donde se realiza el desarenado y la recuperación de flotantes. Está constituido por un puente rastra equipado por un sistema de extracción de arenas y un barredor de superficie para recolección de los flotantes. Caudal Considerado en el Diseño: Caudal de punta de aguas crudas (Q punta horario) : 19,47 m3/s
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Dimensionamiento Hidráulico: Tipo de desarenadores : Corredor doble (2 canales) Ancho de cada desarenador : 8 = 2 * 4 m Longitud : 33,4 m Superficie unitaria : 267 m2 Cantidad canales a construir : 8 u Cantidad desarenadores (módulos 1 a 5) : 8 (7+1) u Cantidad desarenadores (módulos 1 a 4) : 7 (6+1) u Cantidad desarenadores (módulos 1 a 3) : 6 (5+1) u Caudal de diseño por reja (7 en funcionamiento) : 2,78 m3/s Área total de diseño : 1.869 = 7*267 m2 Carga hidráulica de diseño : 37,5 m3/m2.h Volumen unitario aproximado : 1.800 m3 Tiempo de retención (módulos 1 a 5) : 11 min. Tiempo de retención (módulos 1 a 4) : 11 min. Tiempo de retención (módulos 1 a 3) : 12 min. Aireación: Tecnología del desarenador : AMV (Aireadores mecánicos tipo
Aeroflot y Vibrairs) Aeroflots:
Tipo de aireadores mecánicos : Aeroflot F 321 Cantidad de aireadores por desarenador : 10 u Potencia de agitación volumétrica : 32,5 W/m3 Volumen de acción de los aireadores mecánicos : 658 m3 Potencia de agitación requerida por desarenador : 21,4 kW Potencia unitaria requerida para los Aeroflot : 2,1 kW Potencia absorbida al eje de los Aeroflot seleccionados : 2,2 kW
Vibrairs: Cantidad requerida de Vibrairs por desarenador : 72 u Caudal de aire requerido para Vibrairs por desarenador : 640 Nm3/h Aire por Vibrair : 8,8 Nm3/h
Producción de aire para desarenadores: Caudal total de aire requerido (7 desarenadores) : 5.120 Nm3/h Cantidad total de sopladores para Vibrairs : 5 (4 + 1) u Caudal de aire requerida por soplador : 1.300 Nm3/h
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5.1.5.1 Retorno de la deshidratación A la salida de los desarenadores, se consideran los siguientes caudales máximos de retorno de la deshidratación:
unidad 6,6 m3/s 8,8 m3/s 11 m3/s SST Kg SST/d 4.508 5.967 7.461
Caudal máximo diario m3/d 3.891 5.203 6.505
Caudal horario m3/h 243 325 406
Bombeo Cantidad bombas de retorno (módulos 1 a 3) : 3(2+1) u Cantidad bombas de retorno (módulos 1 a 4) : 3(2+1) u Cantidad bombas de retorno (módulos 1 a 5) : 4(3+1) u Caudal unitario : 100 m3/h 5.1.5.2 Manejo de arenas Extracción de arenas: Tipo de dispositivo de extracción de arenas : Air lift Cantidad Air lift por desarenador
: 2 (1 por canal)
u
Caudal unitario (caudal de aguas con 5% de arenas a transferir)
: 30 m3/h
Cámara de Bombeo de arenas: Cantidad de cámaras de bombeo de arenas a construir : 4
(1 pozo para 2 desarenadores )
u
Cantidad de cámaras de bombeo de arenas a equipar (módulos 1 a 5)
: 4 u
: 4 u
: 3 u
Bombas de arenas: Tipo : vortex Cantidad de bombas por cámara : 2 u
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:
24 h/d
Clasificador de arenas: Tipo : Tornillo desaguador Cantidad de clasificadores de arena por cámara de bombeo : 1 u Cantidad de clasificadores de arena (módulos 1 a 5) : 4 u Cantidad de clasificadores de arena (módulos 1 a 4) : 4 u Cantidad de clasificadores de arena (módulos 1 a 3) : 3 u Capacidad unitaria máxima por clasificador : 126 m3/h Tiempo de funcionamiento de los clasificadores de arena : 24 h/d Contenedor de arenas: Arenas a la salida del clasificador : 40 l/1000 m3 Cantidad contenedores (módulos 1 a 5) : 4 u Cantidad contenedores (módulos 1 a 4) : 4 u Cantidad contenedores (módulos 1 a 3) : 3 u Volumen unitario contenedor : 20 m3 Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 5) : 1,2 d Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 4) : 1,5 d Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 3) : 1,4 d Sequedad de la arena a la salida del clasificador : ± 50 % MS Densidad : 1,7 ± 0,3 Tasa de material volátil máxima (en peso) : 40 % Tasa de remoción arena de tamaña superior a 0.2 mm : 94 % 5.1.5.3 Manejo de grasas Extracción de grasas: Tasa de producción de grasas a la salida del desengrasador : 24 l/1000 m3 Volumen máximo de grasas (módulos 1 a 5) : 40 m3/d Volumen máximo de grasas (módulos 1 a 4) : 33 m3/d Volumen máximo de grasas (módulos 1 a 3) : 20 m3/d Sequedad de la grasas : 30-50 % Densidad : 0,9
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Tasa de material volátil : 90 ± 8 % MS Cámara de Bombeo de grasas: Cantidad de cámaras de bombeo de grasas a construir : 4
(1 pozo para 2 desarenadores )
u
Cantidad de cámaras de bombeo de grasas a equipar (módulos 1 a 5)
: 4 u
: 4 u
: 3 u
Bombas de grasas: Tipo : Lóbulos Cantidad de bombas por cámara : 2 (1+1) u Caudal unitario para las bombas de transferencia de grasas : 5 m3/h Concentrador a grasas: Tipo : pedalo Cantidad de concentrador : 1 u Capacidad del concentrador : 10 m3/h Rendimiento del concentrador : 25 % Contenedor de grasas: Volumen de grasas a la salida del concentrador (módulos 1 a 5)
: 10 m3/d
Volumen de grasas a la salida del concentrador (módulos 1 a 4)
: 8,25 m3/d
Volumen de grasas a la salida del concentrador (módulos 1 a 3)
: 5 m3/d
Volumen unitario contenedor : 20 m3 Cantidad contenedores : 1 u Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 5) : 2 d Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 4) : 2,5 d Capacidad de almacenamiento (módulos 1 a 3) : 4 d
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5.1.5.4 Retornos a cabeza de los desarenadores Se consideran los siguientes caudales de retorno máximos para las diferentes fases del proyecto:
unidad 6,6 m3/s 8,8 m3/s 11 m3/s Tratamiento de arenas m3/h 300 360 420
Desodorización pretratamiento m3/h 11 11 11
Tratamiento de grasas m3/h 20 20 20
Lavado tornillos, rejas, canaletas desarenadores, otros m3/h 95 95 95
TOTAL m3/h 426 486 546
Bombeo: Cantidad bombas de retorno : 2 u Caudal unitario : 350 m3/h Estos retornos no se consideran en el balance. 5.1.6 Estación de Recepción de Camiones Limpiafosa Cantidad total cámaras de recepción : 3 u Cantidad cámara de recepción 24 m3 : 1 u Cantidad cámara de recepción 12 m3 : 2 u Cantidad agitador por cámara : 1 u Rejas Cantidad rejas por cámara : 1 u Malla : 10 mm Tipo transportador residuos de rejas : Tornillo Cantidad tornillo por reja : 1 u Capacidad del tornillo : 2 m3/h Cámara de bombeo Cantidad cámara de bombeo : 1 u Cantidad bombas por cámara : 2 (1+1) u Tipo : sumergible Caudal unitario : 25 m3/h
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5.1.7 Cámara de Repartición General 5.1.7.1 Cámara de Repartición La cámara de repartición principal hacia los módulos estará alimentada por dos cajones viniendo del canal de salida de los desarenadores. La entrada a la cámara se hará por la parte inferior central. En la parte alta, 60 vertederos de misma longitud permitirán el reparto del flujo hacia los cincos módulos: - Módulos 1 y 2 con 24 vertederos, - Módulos 3 y 4 con 24 vertedores, - Módulo 5 con 12 vertedores. El manejo de los vertedores por medio de compuertas tipo ataguías permitirá repartir hacia los 5 módulos los caudales equivalentes al número de unidades funcionando en uno de ellos. Caudal de punta de aguas crudas (Q punta horario) : 19,47 m3/s Cantidad vertederos total funcionamiento normal : 60 u Cantidad vertederos total funcionamiento N-1 : 57 u Cantidad vertederos Módulos 1&2 (funcionamiento normal) : 24 u Cantidad vertederos Módulos 3&4 (funcionamiento normal) : 24 u Cantidad vertederos Módulo 5 (funcionamiento normal) : 12 u 5.1.7.2 Medición de caudal Consisten en canales Parshall instalados aguas debajo de la cámara de distribución antes de que el agua pre-tratada sea enviada a la decantación primaria. Tipo sección : Parshall Cantidad total canales Parshall : 3 u Es previsto un canal Parshall para: - la línea 1&2 (4.4 m3/s), - la línea 3&4 (4.4 m3/s), - la línea 5 (2.2 m3/s).
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5.2 TRATAMIENTO PRIMARIO El tratamiento de la planta actual, el Trebal, compuesto de los módulos 1 y 2, es equipado por seis decantadores primarios. La ampliación contempla la contracción del Módulo 3, y luego, los módulos 4 y 5. El tratamiento primario de los módulos 4 y 5 serán idénticos al Módulo 3. En esta parte, describiremos el proceso y los equipos para el Módulo 3. 5.2.1 Retornos clarificado espesadores primarios Antes del tratamiento primario, se consideran los siguientes caudales de retorno de los espesadores primarios para el modulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Caudal diario 7.098 7.905 8.960 11.072 m3/d
Caudal horario 296 329 373 461 m3/h
Bombeo: Cantidad bombas de retorno módulo 3 : 2 (1+1) u Caudal unitario : 470 m3/h 5.2.2 Consideraciones de Diseño Los valores de diseño considerados en la entrada de la decantación primaria resultan de la suma de las cargas provenientes del pretratamiento, del retorno de centrados de la deshidratación por centrifugación y del retorno de clarificados de los espesadores primarios. Los caudales considerados para el Módulo 3, de acuerdo con el balance de masa, son los siguientes. Caudal Considerado de diseño Caudal medio anual (Qmedio anual) - Módulo 3 : 198.001 m3/d : 8.285 m3/h 5.2.3 Cámara de Repartición La cámara de distribución recibirá el flujo desde la cámara de repartición general.
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La cámara de equirepartición a los decantadores primarios será de flujo ascendente con vertederos periféricos geométricamente iguales, lo que asegura la repartición adecuada de caudal. Esa cámara estará prevista para los módulos 3 y 4. Hasta la construcción del Módulo 4, solo la mitad de la cámara funcionara por medio de compuertas tipo ataguías. Esa cámara recolectara las aguas decantadas para enviarlas a los estanques de aeración. Características cámara de reparto – Módulo 3: Cantidad cámara de repartición : 1 u Forma : hexagonal Cantidad vertedores para el Módulo 3 : 6 u 5.2.4 Decantadores Primarios Características decantadores – Módulo 3: Cantidad decantadores : 3 u Tipo decantadores : Circular con puente móvil de rasqueteas Diámetro : 45 m Altura del agua : 4 m Superficie unitaria : 1.590 m2
Volumen unitario : 6.360 m3 Dimensionamiento hidráulico – Módulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Caudal de diseño por decantador 2.762 2.892 3.117 3.325 m3/h
Carga de superficie 1,7 1,8 1,9 2,1 m3/m2.h
Carga de superficie (N -1) 2,6 2,7 2,9 3,1 m3/m2.h
Tiempo de retención 2,3 2,2 2,0 1,9 h
5.2.4.1 Producción y Extracción de Lodos Primarios Producción de lodos primarios
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Producción lodos primarios
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MV 78 %
Bombeo lodos primarios Cantidad pozo de recolección lodos primarios : 1 u
Cantidad bombas por pozo : 3 (2+1) u
Tipo bomba : Vortex
Caudal unitario bomba : 250 m3/h 5.2.4.2 Producción y Extracción de Espumas Remoción de espumas Producción de espumas : 0,1 l/m2.d Producción total espumas por decantador : 0,15 m3/d Producción total espumas 3 decantadores : 0,45 m3/d Cantidad pozo de recolección por decantador : 1 u
Bombeo de espumas Cantidad bomba por cámara de recolección : 1 u
Tipo bomba : Vortex
Tipo concentrador : Pedalo
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
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5.3 TRATAMIENTO BIOLÓGICO Como para la planta existente (módulos 1&2), los 3 decantadores del Módulo 3 alimentarán 4 estanques de aeración. A salida de la cámara de reparto de los decantadores primarios, el agua decantada encontrará una arqueta donde se mezclará con el lodo recirculado antes de llegar a la cámara de reparto hacia los estanques de aeración. La aireación de las aguas servidas se logrará mediante un sistema combinado de flujo en pistón (40% del volumen total del estanque) y carrusel (60% del volumen total del estanque). El tratamiento biológico de los Módulo 4 y 5 serán idénticos al Módulo 3. Como en la parte precedente, describiremos el proceso y los equipos del Módulo 3. 5.3.1 Retornos centrado espesamiento lodos biológicos Antes del tratamiento biológico, se consideran los siguientes caudales de retorno de los espesadores de lodos biológicos por centrifugación para el modulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Caudal diario 2.409 2.738 3.123 3.955 m3/d
5.3.2 Consideraciones de Diseño Los valores de diseño considerados a la entrada del tratamiento biológico resultan de la suma de las cargas provenientes de los decantadores primarios y de los retornos de clarificados del espesamiento por centrifugación de lodos biológicos, directamente a la cabeza del tratamiento biológico. Los caudales y valores considerados, de acuerdo con el balance de masa, son los siguientes. Caudal Considerado en el diseño Caudal de diseño (Q medio anual) – Módulo 3 : 205.227 m3/d : 8.066 m3/h Caudal de recirculación medio (74% Q medio anual a 3,5 g SST/L) : 5.969 m3/h Caudal total : 14.035 m3/h
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MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
SST 23.105 25.984 29.450 36.752 Kg/d
% MV 82.7 82.6 82.6 82.6 %
DBO5 27.817 31.149 34.456 41.316 Kg/d
DQO 60.453 67.770 74.784 89.639 Kg/d
5.3.3 Cámara de Reparto La cámara de distribución recibirá el flujo desde la arqueta de mezcla con el lodo recirculado. La cámara de reparto asegura una distribución de caudal igual a los 4 estanques de aeración. Características cámara de reparto – Módulo 3: Cantidad cámara de repartición : 1 u Diámetro : 8 m Superficie unitaria : 50 m2 Velocidad ascensional : 0,1-0,5 m/s 5.3.4 Estanques de Aeración Características estanques de aeración – Módulo 3: Cantidad estanques de aeración : 4 u Tipo estanque de aeración : Flujo pistón + carrusel Longitud : 68 m Ancho
: 28,350
Volumen unitario : 11.567 m3
Repartición flujo pistón / volumen global del estanque : 40 % Volumen flujo pistón por estanque : 4.627 m3 Cantidad celdas : 4 u Volumen por celda : 1.157 m3 Repartición carrusel / volumen global del estanque : 60 % Volumen carrusel : 6.940 m3 Sensores de oxigeno disuelto por estanque : 3 u
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Sensor de Redox por estanque : 1 u Dimensionamiento hidráulico – Módulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO UN.
Caudal total de diseño (sin recirculación) 8.066 8.436 9.079 9.641 m3/h
Caudal de diseño por estanque (sin
recirculación) 2.016 2.109 2.270 2.410 m3/h
Caudal total de diseño 14.035 14.678 15.797 16.775 m3/h
Caudal de diseño por estanque (con
Tiempo de retención (sin recirculación) 5,7 5,5 5,1 4,8 h
Tiempo de retención (con recirculación) 3,3 3,1 2,9 2,8 h
5.3.4.1 Aeración La aireación se realiza mediante difusores de burbujas finas. Necesidades en O2 – Considerando todos los estanques en operación (6,6 m3/s) AOR total por estanque : 524 kgO2/h Reparto AOR zona de pistón por estanque : 65 = (16,25*4) % Reparto AOR zona carrusel por estanque : 35 % SOTR total por estanque : 1.136 kgO2/h Necesidades en O2 – Considerando 1 estanque (11/12) detenido AOR total por estanque : 588 kgO2/h Reparto AOR zona de pistón por estanque : 65 = (16,25*4) % Reparto AOR zona carrusel por estanque : 35 % SOTR total por estanque : 1.282 kgO2/h Necesidades en aire Caudal de aire necesario por estanque : 13.000 Nm3/h Tipo difusores : Membrana a burbuja fina 9’’ Caudal unitario por difusor (condición N-1, 5 años de uso) : 3,4 @ 4,20 Nm3/h Cantidad mínima de difusores a instalar por estanque : 3.173 u Necesidad de aire total para los 4 estanques de aeración : 52.000 Nm3/h Necesidad aire para degasificación : 1.500 Nm3/h La tabla siguiente “calculo necesidades de aire” describe los precedentes resultados.
Doc. No. 16700-MCA-0000-IP-001 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA SERVIDAS MAPOCHO
Rev.: C Vers.: _
Fecha: 05/05/2010
MEMORIA DE DIMENSIONAMIENTO DE LA PLANTA Página: 35 de 105
TABLA CÁLCULO NECESIDADES DE AIRE
mg O2/l
3,76 3,68
Cantidad mínima de difusores a instalar 561 528 528 440 1 116 3 173
Caudal unitario 3,66 3,74 3,42
4. Red de Difusores
33,60 30,60
Caudal de aire 2 051 1 974 1 804 1 654 4 111 11 595,2
Rendimiento difusores 34,10 33,80 33,60
3. Cálculo de Necesidades de Aire
85,15 183,40 524
AOR 85,15 85,15 85,15
Coeficiente peak horario 2,0
AOR 16,25% 16,25% 16,25%
Reparto AOR 65,0%
0,511 0,486T 0,406 0,425 0,468
0,756 0,664
Td (referencia 20ºC) 0,801 0,756 0,756
Tp 0,450 0,500 0,550 0,600 0,650
1. Coeficiente T
1,00 2,00O2 Disuelto 0,50 1,00 1,00
REPARTO DE AIRE DE PROCESO EN LOS ESTANQUES DE AIRECIÓN - TODOS LOS ESTANQUES EN OPERACIÓN
UNIDAD FLUJO PISTÓN
CARRUSEL TOTAL CELDA 1 CELDA 2 CELDA 3 CELDA 4
Rev.: C Vers.: _
Fecha: 05/05/2010
mg O2/l
Nm3/h
Nm3/h/u
u
REPARTO DE AIRE DE PROCESO EN LOS ESTANQUES DE AIRECIÓN - 1 ESTANQUE DETENIDO
UNIDAD FLUJO PISTÓN
1,00 2,00
1. Coeficiente T
Td (referencia 20ºC) 0,801 0,756 0,756 0,756 0,664
Tt (referencia 20ºC) 1,126 1,126 1,126 1,126 1,126
T 0,406 0,425 0,468 0,511 0,486
2. Reparto de las Necesidades en O2
Reparto de los volúmenes 40,0% 60,0%
Reparto AOR 65,0% 35,0%
SOTR 237,8 222,2 204,0 186,0 423,9 1 273,9
3. Cálculo de Necesidades de Aire
Rendimiento difusores 34,10 33,80 33,60 33,60 30,60
Caudal de aire 2 324 2 191 2 024 1 845 4 618 13 002,7
4. Red de Difusores
4,14
Cantidad mínima de difusores a instalar 561 528 528 440 1 116 3 173
Caudal unitario 4,194,14 4,15 3,83
Rev.: C Vers.: _
Fecha: 05/05/2010
NOTAS: El caudal máximo de aire a proveer se calcula mediante la siguiente fórmula:
ηη * 100
mO SOR
mOT AORhNmQ ×=×=
donde: AOR: Cantidad Efectiva de Oxígeno – es la cantidad horaria de oxígeno consumida para el tratamiento en las condiciones de punta del funcionamiento de la
estación, (en este caso necesidad total).
SOR: Cantidad de Oxígeno Standard – esta es la AOR corregida para las condiciones estándar: T agua = 20ºC, Cr = 0 mg/l, agua clara y se expresa en kg
O2/h SOR = AOR/T
T: Coeficiente de transferencia global T = Tp x Td x Tt
Tp: Coeficiente de corrección del intercambio gas/líquido debido al paso de agua clara a las condiciones reales de funcionamiento en el licor mixto.
Td: Coeficiente de corrección del intercambio gas/líquido debido al déficit de oxígeno, a la presión y a la salinidad.
Tt: Coeficiente de corrección del intercambio gas/líquido debido a la temperatura. Tt = 1,024(t-20)
mO2: Masa de oxígeno en 1 Nm3 de aire (En condiciones normales, hay 23,15% en peso de oxígeno en el aire y siendo la masa volumétrica del aire =
1,2935 kg/m3, entonces, mO2 = 1,2935 x 0,2315 = 0,30 kg/Nm3
η = Rendimiento de difusores de burbujas finas
T de cálculo: 25 ºC
Los cálculos son realizados para 6,6 m3/s con un estanque de aireación detenido sobre el total (8 existentes + 4 de la fase 1). Es el caso que condiciona el
dimensionamiento.
Caudal de aire por estanque: 13 000 Nm3/h
Número de estanques en operación: 11 u
Caudal total de aire de proceso Q aire Total: 143 000 Nm3/h
Configuración N-1
Para la Planta EL TREBAL (caudal a tratar de 4,4 m3/s), el caudal de aire requerido es de (Q aire Tanque)*7:
La producción actual de la planta El Trebal es de 37 500 Nm3/h = 112 500 Nm3/h. Es suficiente.
91.000 Nm3/h
Configuración N
Para la Fase 1 de Mapocho (caudal a tratar de 2,2 m3/s), el caudal es de (Q aire Total)*4/12: 47.667 Nm3/h
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Nota:
Los valores de rendimiento utilizados corresponden a la experiencia de Degrémont los cuales son
más conservadores que los anunciados por los proveedores. El dimensionamiento de los
turbocompresores se realiza con nuestro criterio por lo cual si el proveedor anuncia mejores
rendimientos, se contará con un margen de seguridad adicional.
5.3.4.2 Agitación Tipo agitadores : “banana” Cantidad agitadores por estanque : 4 u Velocidad mínima a 30 cm del fondo y de las paredes : 0.3 m/s Potencia unitaria : 4.4 kW 5.3.4.3 Sopladores de Aire para Estanques de Aeración Tipo soplador : Turbo compresor Cantidad sopladores : 3(2+1) u Capacidad : 27.000 Nm3/h
Doc. No. 16700-MCA-0000-IP-001 PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUA SERVIDAS MAPOCHO Rev.: C Vers.: _
Realizado: Z. M / E. I . / G.H
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5.4 CLARIFICACIÓN SECUNDARIA Las aguas, a salida de los 4 estanques de aeración, llegarán a la cámara de reparto y serán divididas equitativamente entre los 4 clarificadores secundarios de tipo succión. 5.4.1 Cámara de Reparto La cámara de reparto a los clarificadores secundarios del Módulo 3 será de forma circular con un diámetro suficiente para permitir la desaireación de las burbujas de aire y evitar la decantación de los sólidos presentes. Diámetro de la cámara : 13 m Superficie de la cámara : 132.7 m2 Caudal de diseño : 8.066 m3/h Recirculación = 74% Q medio anual : 5.969 m3/h Caudal total : 14.035 m3/h Velocidad ascensional media : 105 m/h
Caudal máximo a través de la cámara condición punta horaria3 : 22.520 m3/h Velocidad ascensional máxima si Q Rec = 100% : 170 m/h 5.4.2 Clarificadores Secundarios Características clarificadores segundarios – Módulo 3 Cantidad clarificadores secundarios : 4 u Tipo clarificadores secundarios : Puente diametral de accionamiento
central Diámetro : 50 m Profundidad de agua : 5 m
Superficie unitaria : 1.963 m2
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
MÁXIMO DIARIO UN.
Caudal total de diseño (sin recirculación) 8.066 8.436 9.079 9.641 m3/h
Caudal de diseño por estanque (sin 2.016 2.109 2.270 2.410 m3/h
3 Se considera una recirculación equivalente al 100% en condición de punta horaria (caudal de alimentación = 2,2 m3/s * 1.84 (coef. de punta horaria) = 14.572 m3/h.
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Caudal de diseño por estanque (con
Carga hidráulica (sin recirculación) 1 1,1 1,15 1,2 m3/ m2.h
Carga hidráulica (con recirculación) 1,8 1,9 2 2,1 m3/ m2.h
Tiempo de retención (sin recirculación) 4,9 4,7 4,3 4 h
Tiempo de retención (con recirculación) 2,8 2,7 2,5 2,3 h
5.4.2.1 Producción y Extracción de Espumas Remoción de espumas Producción de espumas : 0,1 l/m2.d Producción total espumas por clarificador : 0,18 m3/d Producción total espumas 3 clarificadores : 0,72 m3/d Cantidad pozo de recolección por clarificador : 1 u
Bombeo de espumas Cantidad bombas por cámara de recolección : 1 u
Tipo bomba : Sumergible
5.4.3 Recirculación y Extracción Lodos Biológicos Tendremos una estación de recirculación de lodos por el grupo de 4 clarificadores secundarios. Recirculación lodos biológicos Cantidad bombas en la estación de recirculación : 4(3+1) u
Tipo bomba : Sumergible de tubo
Caudal unitario bomba : 3.650 m3/h
Caudal máx. recirculado (caso normal) : 10.950 m3/h
: 134 %Q medio anual
: 179 %Q medio anual
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De manera general, consideramos que recirculamos 74% del caudal a la entrada del tratamiento biológico a 3.5 g/L en SST. El lodo estará recirculado a la arqueta, ubicada aguas arribas de la cámara de reparto a los estanques de aeración. En caso de recirculación del 100% del caudal máximo horario (2,2 m3/seg x 3600 seg/h x 1.84 = 14.573 m3/h) se considera la utilización de las 4 bombas de recirculación. La experiencia de Farfana ha demostrado que este requerimiento es muy eventual. A confirmar la necesidad de una bomba en bodega. Cámara de Bombeo Lodos en Exceso Cantidad cámara de bombeo lodos en exceso : 1 u
Cantidad bombas por cámara de bombeo : 2(1+1) u
Tipo bomba : sumergible
Dimensiones cámara :
Largo : 8,1 m Ancho : 5,2 m Altura útil : 3,3 m Volumen : 139 m3
Aireación Cámara de Lodos en Exceso Necesidades de oxígeno lodos (AOR) : 4,0 kg O2/h Concentración de O2 calculada : 2,0 mg/l T: Coeficiente de transferencia global : 0,464 Necesidad de Oxígeno agua clara (SOTR) : 8,62 kg O2/h Caudal de aire necesario : 161 Nm3/h Caudal de aire superficial : 3,8 Nm3/h/m2 Caudal unitario difusores : 3,8 Nm3/h Cantidad de difusores requerida : 42 u Tipo de difusores : Membrana de burbujas finas 9”
Densidad de aireadores : 1,0 u/m2 Superficie global aireada : 42,1 m2 Utilización de la cámara : 100 % Rendimiento en agua clara de los aireadores : 17,8 % Rendimiento de oxigenación específica : 5,41 % / m
Soplador de aire : Cantidad de sopladores a instalar : 1 u
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Capacidad requerida por soplador : 161 Nm3/h Capacidad seleccionada : 160 Nm3/h Extracción lodos en exceso
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Extracción total lodos en exceso 59.626 67.771 77.304 97.897 Kg/d
Extracción lodos en exceso Módulo 3 19.875 22.590 25.768 32.632 Kg/d
Concentración lodos en exceso 3.5 g/l
DBO5 removido Módulo 3 11.573 13.132 14.972 18.912 Kg/d
DQO removido Módulo 3 25.816 29.306 33.408 42.145 Kg/d
% remoción DBO5 41 42 43 45 %
% remoción DQO 43 43 45 47 %
Los lodos en exceso serán tratados en la línea de lodos descrita a continuación. 5.5 DESINFECCIÓN Las instalaciones existentes permiten la dosificación de cloro para el agua tratada de la planta existente de 4.4 m3/s y de los lodos recirculados. El edificio de cloración esta previsto para la ampliación de la planta. Los equipos de esta sección consistirán en un sistema de dosificación y medición de cloro para:
- el nuevo estanque de contacto de cloro y, - la línea de bombeo de lodo activado recirculado del Módulo 3.
La desinfección del agua tratada será realizada con cloro gaseoso. El cloro será inyectado después de la clarificación secundaria. El tanque de contacto del Módulo 4 será idéntico al tanque de contacto del Módulo 3. El tanque de contacto del módulo 5 y su sistema de dosificación de cloro, serán idénticos a los del Módulo 3. Como en la parte precedente, describiremos el proceso y los equipos del Módulo 3. 5.5.1 Retorno clarificado pre espesadores biológicos Antes de la desinfección, se consideran los siguientes caudales de retorno de los pre-espesadores gravitacionales de lodos biológicos para el modulo 3:
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Caudal diario 3.318 3.772 4.302 5.448 m3/d
5.5.2 Cloración Línea de Agua Los caudales considerados, de acuerdo con el balance de masa, son los siguientes Caudal considerado en el diseño Caudal de diseño (Q medio anual) - Módulo 3 : 190.392 m3/d : 7.933 m3/h Entrada desinfección – Módulo 3:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
SST 25 mg/l
DBO5 18 mg/l
DQO 74 mg/l
Características estanque de contacto de cloro – Módulo 3: Cantidad estanque de cloro : 1 u Longitud : 78.6 m Ancho : 22.5 m Profundidad de agua : 4 m
Superficie unitaria : 1.770 m2
Volumen unitario : 7.074 m3 Tiempo de retención máximo ( Q medio anual) : 54 min Tiempo de retención mínimo ( Q máx. diario) : 45 min Necesidades en cloro – desinfección: Dosis máxima de cloro : 10 mg/l Dosis media de cloro : 5 mg/l Dosis mínima de cloro : 1.5 mg/l Necesidad cloro a Q máx. diario (10 ppm) : 95 KgCl2/h Necesidad cloro a Q medio anual (10 ppm) : 80 KgCl2/h Cantidad bombas de ayuda : 2(1+1) u Caudal unitario : 160 m3/h
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5.5.3 Cloración Línea de Lodos Para el control del bulking en el tratamiento de lodos activados, se cuenta con la dosificación de cloro en las líneas de lodo recirculado. Se consideran choques de cloro para toda la biomasa presente en el sistema biológico (reactor biológico + clarificador secundario). Biomasa Reactor Biológico: Se consideran las condiciones más desfavorables, es decir, una alta concentración en los estanques de aireación (2,5 g/l). De donde la biomasa presente en el reactor biológico será de: Volumen reactor biológico : 11.567 m3 x 4 = 46.268 m3 Concentración biomasa contenida en el reactor : 2,5 g/l Cantidad de biomasa presente en el reactor biológico : 115.670 kg SST Biomasa Clarificador Secundario: Se consideran así mismo las condiciones más desfavorables, es decir, recirculación del 100%, concentración de la recirculación de 5 g/l y un tiempo de residencia de 2 h en el clarificador, por lo que la biomasa en el clarificador será de: Cantidad de biomasa presente en el clarificador secundario : (2,2 x 3600)m3/h x 5 g/l x 2h = 79.200 kg SST Cálculo necesidad de cloro Dosis de cloro para bulking : 5 – 10 kg Cl2/ton SSV/d Cantidad total de biomasa : 194.870 kg SST Relación SSV/SST : 83 % Cantidad de SSV : 161.741 kg SSV Cantidad de cloro : 809 – 1.620 kg Cl2/d 5.5.4 Equipos Comunes a Instalar para la línea lodos y la línea agua Cantidad evaporadores de cloro : 1 u Capacidad unitaria evaporador : 200 Kg/h Cantidad Clorador : 1 u Capacidad unitaria clorador : 200 Kg/h 5.6 CALIDAD AGUA TRATADA La calidad del agua tratada, a salida de la desinfección, es la siguiente:
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MÁXIMO DIARIO UN.
Caudal total Módulos 1 a 3 23.765 24.884 26.906 28.359 m3/h
Caudal - Módulo 3 7.922 8.295 8.969 9.453 m3/h
SST 25 25 25 25 mg/l
DBO5 18 18 19 20 mg/l
DQO 74 75 75 78 mg/l
6. CÁLCULO DE PROCESO - LÍNEA DE LODOS 6.1 CANTIDAD DE LODOS A TRATAR Según los datos entregados en la Bases Técnicas de Construcción, la producción de lodos total a
tratar está repartida como se presenta a continuación (ver Balance de Masas):
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
6,6 m3/s
Cantidad de Lodos Primarios Extraídos 114.870 127.920 144.990 179.500 kg SST/d
Cantidad de Lodos Biológicos Extraídos 59.630 67.770 77.300 97.900 kg SST/d
8,8 m3/s
11 m3/s
% SSV - Lodos Primarios 78,0 78,0 78,0 78,0 %
% SSV - Lodos Biológicos 83,0 83,0 83,1 82,0 %
6.2 ESPESAMIENTO DE LODOS PRIMARIOS
El espesamiento de los lodos primarios se llevará a cabo mediante espesadores estáticos
gravitacionales del mismo tipo existente. La planta existente (Módulos 1 y 2) cuenta con 3
espesadores de lodos primarios de 24 m de diámetro. Las bases establecen la construcción de 3
espesadores idénticos para los Módulos 3 y 4, y de 2 suplementarios para el módulo 5. Por tanto
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los cálculos que se presentan son para el Módulo 4 considerando un total de 6 espesadores en
operación.
6.2.1 Espesadores de Lodos Primarios
Consideraciones de Diseño: Dimensionamiento hidráulico de la unidad: Carga másica de operación (BT Num. 8.07.3.1) : 75 kg SST/m2.d Concentración de lodos espesado : 8% (80 g/l)
6,5% (65 g/l) para balance de masas Tasa de captura : 95 % Dimensionamiento: Cantidad de espesadores de lodos primarios (8,8 m3/s) : 6 u Tipo de espesadores : Estáticos con puente diametral Lodos primarios de alimentación (máximo semanal) : 193.060 kg SST/d Tasa de captura : 95 % Lodos primarios espesados (máximo semanal) : 183.407 kg SST/d Concentración de los lodos primarios espesados : 65 g/l Volumen de lodos primarios espesados : 2.822 m3/d Cantidad de espesadores – Módulo 4 : 6 u Diámetro unitario : 24 m Altura cilíndrica Hc (Igual a espesadores de la estación El Trebal) : 3,925 m Superficie unitaria : 452,4 m2 Superficie total : 2714,3 m2 Carga másica real sobre “n” espesadores : 71,1 Kg SST/m2.d Carga másica real – un espesador fuera de operación (n-1) : 85,4 Kg SST/m2.d Funcionamiento diario de los espesadores : 24 h/d Resumen para todos los módulos:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Cantidad de espesadores 5 5 5 5 u
Carga de lodos primarios alimentación 114.870 127.920 144.990 179.500 kg SST/d
Caudal de lodos primarios aliment. (5g/l) 22.974 25.584 28.998 35.900 m3/d
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Carga Másica M 1&2 (porcentaje
alimentación 66,7%) 56,4 62,8 71,2 88,2 kg SST/m2.d
Carga Másica M 3 (porcentaje alimentación
33,3%) 42,3 47,1 53,4 66,1 kg SST/m2.d
Carga Másica sobre n unidades 50,8 56,6 64,1 79,4 kg SST/m2.d Carga Másica sobre (n-1) 63,5 70,7 80,1 99,2 kg SST/m2.d Lodos Primarios Espesados 109.127 121.524 137.741 170.525 kg SST/d
Caudal de Lodos primarios a
Concentración de 65 g/l 1.679 1.870 2.119 2.623 m3/d
Carga sólidos en el sobrenadante 5.744 6.396 7.250 8.975 kg SST/d
8,8 m3/s
Lodos primarios alimentación 152.840 170.355 193.060 241.900 kg SST/d
Superficie Total 2.714,3 2.714,3 2.714,3 2.714,3 m2
Carga Másica sobre n unidades 56,3 62,8 71,1 89,1 kg SST/m2.d Carga Másica sobre (n-1) 67,6 75,3 85,4 106,9 kg SST/m2.d Lodos Primarios Espesados 145.198 161.837 183.407 229.805 kg SST/d
Carga sólidos en el sobrenadante 7.642 8.518 9.653 12.095 kg SST/d
11 m3/s
Lodos primarios alimentación 191.050 212.945 241.220 302.000 kg SST/d
Superficie Total 3.619,1 3.619,1 3.619,1 3.619,1 m2
alimentación 40%) 56,3 62,8 71,1 89,0 kg SST/m2.d
alimentación 40%) 56,3 62,8 71,1 89,0 kg SST/m2.d
Carga Másica M 5 (porcentaje alimentación
20%) 42,2 47,1 53,3 66,8 kg SST/m2.d
Carga Másica sobre n unidades 42,2 47,1 53,3 66,8 kg SST/m2.d Carga Másica sobre (n-1) 60,3 67,2 76,2 95,4 kg SST/m2.d
Lodos Primarios Espesados 181.498 202.298 229.159 286.900 kg SST/d
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Sobrenadantes a Entrada Clarificadores
Primarios 9.553 10.647 12.061 15.100 m3/d
6.2.2 Bombeo de Lodos Primarios Espesados Cantidad de Lodos espesados (Total M 4 – Max diario) : 229.805 kg SST/d Concentración de los lodos primarios para cálculo del bombeo (concentración de lodos más desfavorable) 4
: 35
g/l
: 6.566
m3/d
Caudal de lodos primarios espesados máximo para bombeo M3&4 – 50%)
: 3.282
m3/d
Cantidad de bombas de extracción en operación M3&4 : 3 u Tiempo máximo de extracción (h/día) : 24 h/día Número total de bombas de extracción de lodos espesados instaladas M3&4
: 4 (3+1)
: 46,0
m3/h
Caudal mínimo requerido para bombeo 5 : 17,0 m3/h Rango de caudal para las bombas de extracción de lodos primarios espesados
: 10 – 46
Tipo de bomba Cavidad Progresiva Resumen para todos los módulos:
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
Cantidad de Lodos Espesados 109.127 121.524 137.741 170.525 kg SST/d
Cantidad de bombas en servicio 5 5 5 5 u
Cantidad de bombas de reserva 1 1 1 1 u
Caudal máximo unitario requerido por 26,0 28,9 32,8 40,6 m3/h
4 Para cálculo caudal máximo de bombeo de acuerdo con BT Numeral 8.07.3.3 5 Caudal mínimo: Promedio anual - concentración de lodos 6% de acuerdo con BT Numeral 8.07.3.3.
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bomba (35 g/l y 24h/d)
Caudal unitario seleccionado 10 – 46 10 – 46 10 – 46 10 – 46 m3/h
Número de bombas instaladas M1&2 3 3 3 3 u
Número de bombas a instalar M3 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1) u
8,8 m3/s
Caudal máximo unitario requerido por
bomba (35 g/l y 24h/d) 28,8 32,1 36,4 45,6 m3/h
Número de bombas instaladas M1&2 y M3 6 6 6 6 u
Número de bombas a instalar M4 1 1 1 1 u
11 m3/s
Caudal máximo unitario requerido por
bomba (35 g/l y 24h/d) 27,0 30,1 34,1 42,7 m3/h
Número de bombas instaladas M1&2/M3&4 7 7 7 7 u
Número de bombas a instalar M5 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1) 3 (2+1) u
6.2.3 Bombeo Sobrenadante Los sobrenadantes de los espesadores de lodos primarios serán bombeados directamente a las cámaras de distribución de los decantadores primarios. Cada grupo de espesadores enviará su sobrenadante a la decantación respectiva. Habrá dos pozos de bombeo, uno para los 3 espesadores existentes (M1&2) y otro pozo para los módulos M3&4. Para el módulo 5 se construirá un nuevo pozo.
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ANUAL MÁXIMO
MENSUAL MÁXIMO
6,6 m3/s
Cantidad de sólidos en el sobrenadante 5.744 6.396 7.250 8.975 kg SST/d
Caudal de sobrenadante 21.295 23.714 26.879 33.277 m3/d
Contenido de SST en el sobrenadante 270 270 270 270 mg/l
Bombeo Retorno Sobrenadante M 1&2 (66,7%)
Número total de bombas instaladas 3 3 3 3 u
Número de bombas en servicio 2 2 2 2 u
Caudal unitario requerido por bomba 295,8 329,4 373,3 462,2 m3/h
Caudal unitario seleccionado 470 470 470 470 m3/h
Tipo de Bomba Sumergible
Caudal unitario seleccionado 470,0 470,0 470,0 470,0 m3/h
8,8 m3/s
Cantidad de sólidos en el sobrenadante 7.642 8.518 9.653 12.095 kg/d
Bombeo Retorno Sobrenadante M 3 & 4 (50%)
11 m3/s
Cantidad de sólidos en el sobrenadante 9.553 10.647 12.061 15.100 kg/d
Bombeo Retorno Sobrenadante M 5 (20%)
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6.2.4 Adición de Cal Espesadores Se proponen un puesto de cal para cada grupo de espesadores (M1&2 y M3&4). Para el módulo 5 se propone una unidad independiente de preparación. La tasa de dosificación es de 5% de cal con respecto a la materia seca de lodos.
MEDIA ANUAL
MÁXIMO MENSUAL
MÁXIMO SEMANAL
8,8 m3/s
SST a la entrada de los espesadores 152.840 170.355 193.060 241.900 kg SST/d
7.642 8.518 9.653 12.095 kg CaO/d Cantidad de cal apagada requerida
(dosis 5%) 318 355 402 504 kg CaO/h
Silo de Cal
Capacidad Dosificador de cal 500 500 500 500 kg/h
Preparación de Lechada de Cal – Concentración 50 g/l
Caudal total de lechada de cal 6,4 7,1 8,0 10,1 m3/h
Puestos de preparación 2 2 2 2 u
Bombas de dosificación por puesto 2 (1+1) 2 (1+1) 2 (1+1) 2 (1+1) u
11 m3/s
SST a la entrada de los espesadores 191.050 212.945 241.220 302.000 kg SST/d
SST – M5 (20%) 38.210 42.589 48.244 60.400
1.910 2.129 2.412 3.020 kg CaO/d Cantidad de cal apagada requerida
(dosis 5%) 80 89 101 126 kg CaO/h
Silo de Cal (mismo silo existente)
Cantidad 1 1 1 1 u
Fecha: 05/05/2010
Página: 52 de 105
Capacidad Dosificador de cal 500 500 500 500 kg/h
Preparaci&oacu

TÍTULO DEL PROYECTO: PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS ...

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