UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES

ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVILTEMA:

“DISEÑO DE UNA PLANTA DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES POR EL METODO DE LODOS ACTIVADOS PARA

EL BARRIO CENTRO DE CHUPACA”

 DOCENTE: Mg. ESTRADA CORREA, Ivan NikolaiCÁTEDRA: ABASTECIMIENTO DE AGUA Y ALCANTARILLADO

PRESENTADO POR: ALANIA CHUCO, Ninoska CURICHAHUA BARRIOS, Rocio MADUEÑO CLAROS, Lisbeth VILCA YARANGA, Donovan

INDICE• CARATULA• INDICE• PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN• OBJETIVOS DE INVESTIGACIÓN• FUNDAMENTO TEORICO• METODOLOGIA• PROPUESTA DE SOLUCIÓN• CONCLUSIONES• RECOMENDACIONES

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

PROBLEMA GENERAL

¿ Cómo diseñar una planta de tratamiento de aguas residuales por el método de lodos

activados para el barrio Centro de Chupaca?

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

PROBLEMAS ESPECIFICOS

¿Cuántos serán los beneficiados con el diseño de la planta de tratamiento de

aguas residuales por el método de lodos activados para el barrio Centro de

Chupaca?

¿Qué parámetros de diseño debemos tener en cuenta para realizar el diseño de

una planta de tratamiento de aguas residuales por el método de lodos

activados para el barrio Centro de Chupaca??

¿Cuál será el lugar geográfico más adecuado para el diseño de la planta de

tratamiento de aguas residuales por el método de lodos activados para el

barrio Centro de Chupaca?

¿Cuáles son los elementos que se debe de tener en cuenta para el proceso

constructivo de la planta de tratamiento de aguas residuales por el método de

lodos activados para el barrio Centro de Chupaca?

PLANTEAMIENTO DEL OBJETIVO

OBJETIVO GENERAL Diseñar una planta de tratamiento de aguas

residuales por el método de lodos activados para el barrio Centro de Chupaca.

PLANTEAMIENTO DEL OBJETIVO

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar la población beneficiada con el diseño de la planta de tratamiento de

aguas residuales por el método de lodos activados para el barrio Centro de

Chupaca.

Determinar los parámetros de diseño de la planta de tratamiento de aguas

residuales por el método de lodos activados para el barrio Centro de Chupaca.

Analizar la ubicación geográfica donde se diseñara la planta de tratamiento de

aguas residuales por el método de lodos activados para el barrio Centro de

Chupaca

Determinar los elementos que se consideren en su proceso constructivo de la

planta de tratamiento de aguas residuales por el método de lodos activados para

el barrio Centro de Chupaca.

EVALUACIÓN DE DATOSMETODOLOGIA DE LA INVESTIGACION

TIPO DE INVESTIGACIÓN

Según el fin o propósito: Investigación Aplicada- Descriptiva.

Según su naturaleza: Investigación Explicativa.

Tratamiento de aguas residuales

Tratamiento Preliminar

Tratamiento Primario

Tratamiento Secundario

EVALUACIÓN DE DATOS

TRATAMIENTO PRELIMINAR

En algunos casos las aguas residuales deben ser acondicionadas antes de proceso de tratamiento. El proceso de lodos activados no es la excepción esto debido a que ciertos elementos inhiben el proceso biológico (grandes cantidades sólidos, aguas residuales con valores anormales de pH, etc.)

CRIBAS

Para el diseño de cribas de rejas se tomarán en cuenta los siguientes aspectos

Las cribas deben utilizarse en toda planta de tratamiento, aun en las más simples.

Pueden ser de limpieza manual (gruesas) o de

limpieza mecánica (finas).

Determinada las dimensiones se procederá a calcular la velocidad del canal antes de las barras, la misma que debe mantenerse entre 0,30 y 0,60 m/s,

siendo 0,45 m/s un valor comúnmente utilizado.

Las dimensiones y espaciamiento entre barras se escogerán de modo que la velocidad del canal antes de y a través de las barras sea adecuada. La velocidad a través de las barras limpias debe mantenerse entre 0,60 a 0,75 m/s (basado en caudal máximo horario). Las velocidades deben verificarse para los caudales

mínimos, medio y máximo.

El espaciamiento entre barras estará entre 20 y 50 mm. Para localidades con un sistema inadecuado de recolección de residuos sólidos se recomienda

un espaciamiento no mayor a 25 mm.

Se utilizarán barras de sección rectangular de 5 a 15 mm de espesor de30 a 75 mm de ancho. Las dimensiones dependen de la longitud de las barras y el mecanismo de limpieza.

DESARENADORES

La inclusión de desarenadores es obligatoria en las plantas que tienen sedimentadores y digestores.

Los desarenadores serán preferentemente de limpieza manual, sin incorporar mecanismos, excepto en el caso de desarenadores para instalaciones grandesLos desarenadores pueden ser rectangulares o circulares, de flujo horizontal o helicoidal; aireados o no; de limpieza manual o mecánica.

Estructuras destinadas a remover arenas y otros guijarros presentes en las aguas residuales.

MEDIDOR Y REPARTIDOR DE CAUDALDespués de las cribas y desarenadores se debe incluir en forma obligatoria un medidor de caudal de régimen crítico, pudiendo ser del tipo Parshall o PalmerEl medidor de caudal debe incluir un pozo de registro

para la instalación de un limnígrafo. Este mecanismo debe estar instalado en una caseta con apropiadas medidas de seguridad.

Cámara de repartición de entrada central y flujo ascendente, con vertedero circular o cuadrado e instalación de compuertas manuales, durante condiciones de mantenimiento correctivo.

Repartidor con tabiques en régimen crítico, el mismo que se ubicará en el canal.

REPARTIDORES

TRATAMIENTO PRIMARIOLos principales procesos y operaciones de tratamiento primario son:SedimentaciónDigestión Primaria de Lodos

BASES DE DISEÑO:

Flujo de diseño: Q = 136.76l/s = 0.13676m3/s

Carga Hidráulica recomendada RANGO

Sedimentador Primario 32.6 48.8 m3 / m2 - día

SEDIMENTADOR PRIMARIO (Decantador Primario)

Los tanques de sedimentación, de diámetro o lado no mayor deben ser proyectados sin equipos mecánicos.

La sedimentación primaria se emplea como parte del pretratamiento dentro del procesamiento integral de las aguas residuales. Los sedimentadores primarios diseñados y operados pacientemente, remueven entre el 50% y 70% de los sólidos suspendidos y entre el 25% y 40% de DBO

TRATAMIENTO SECUNADARIOLOS OBJETIVOS DEL TRATAMIENTO SECUNDARIO SON:1) Reducir el contenido en materia orgánica de las aguas.2) Reducir su contenido en nutrientes y 3) Eliminar los patógenos y parásitos.

AEROBIOS

• Lodos Activados• Filtros Percoladores• Discos Biológicos• Lagunas Aireadas y Estanques de

Estabilización

CLARIFICADOREste liquido se envía al clarificador donde se separa por sedimentación la biomasa (lodos) del agua. Una determinada fracción de esta biomasa es generalmente recirculada al biorreactor para mantener la adecuada concentración de microorganismos, mientras que el exceso es extraído del sistema, dado que está constituido por material celular, sometido a un proceso de estabilización a fin de reducir su capacidad de fermentación.Cuenta con un sistema BARRELODOS que transporta los sedimentos hacia el centro del tanque. Un flujo determinado de lodos sedimentados se retornan al biorreactor y otra parte se destina a la unidad DAF.

El agua clarificada es drenada por rebose como efluente final

CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL TANQUE DE AEREACIÓN

Aquí se digieren las bacterias de forma aerobia, es decir se alimenta de oxigeno de manera que la cantidad de lodos disminuye.

Datos básicos de diseño:

Gasto, Q = 136.76 l/sDBO 5 = 149.24mg/lBDO S = 62.3mg/lSST = 140mg/l

Condiciones particulares de descarga

DBO 5eflu = 30mg/lSST eflu = 30mg/l

Datos obtenidos

DBO5sol ef = 14.94mg/l

SSVLM = 2,000mg/l

SSLM = 3,000mg/l

V tanque = 398.86m3

Ancho = 8.20m

Largo = 16.50m

Profundidad útil = 3.0m

LECHO DE SECADOLa finalidad de esta parte es el de remover el agua contenida en estos por evaporación y filtración.

K1.1 CÁLCULO DE LAS DIMENSIONES DEL ESPESADOR DE LODOS

Volumen de lodo primario y secundario 11.72 m3 / díaMasa de lodos 0.2458 t / día = 245.83 kg / díaCarga de sólidos 49.00 kg / m2 / díaÁrea 5.02 m2

Diámetro 2.50 mProfundidad 3.00 mVolumen real 15.05 m3

Tiempo de residencia hidráulica 1.3 díasVolumen de sobrenadantes 8.45 m3 / díaVolumen de lodos 3.27 m3 / día

PARAMETROS DE DISEÑODE LODOS ACTIVADOS

El requisito fundamental antes de proceder al diseño preliminar o definitivo de una planta de tratamiento de aguas residuales

El estudio del cuerpo receptor

POBLACION

Estos estudios deben llevarse a cabo obligatoriamente para ciudades con una población actual mayor a 75000 habitantes y otras de menor tamaño que el organismo competente considere de importancia por su posibilidad de crecimiento, el uso inmediato de aguas del cuerpo receptor, la presencia de descargas industriales, etc.

ESTUDIO DE SUELOS Dentro del estudio de suelos se tiene

generalmente al análisis granulométrico, estratigrafía, clasificación de suelos.

INFORMACION BASICA DE LODOS ACTIVADOS

L.evantamiento topográfico detallado de la zona donde se ubicarán las unidades de tratamiento y de la zona de descarga de los efluentes; estudios de desarrollo urbano o agrícola que puedan existir en la zona escogida para el tratamiento; datos geológicos y geotécnicos necesarios para el diseño estructural de las unidades, incluido el nivel freático; datos hidrológicos del cuerpo receptor, incluido el nivel máximo de inundación para posibles obras de protección; datos climáticos de la zona

El área deberá estar lo más alejada posible de los centros poblados, recomendándose las siguientes distancias:

500 m como mínimo para tratamientos anaerobios 200 m como mínimo para lagunas facultativas 100 m como mínimo para sistemas con lagunas aireadas 100 m como mínimo para lodos activados y filtros percoladores.

CLIMA

Está caracterizada por la alterada estación que tiene dos periodos bien marcados, la temperatura a considerar para el diseño de una planta de tratamiento de aguas residuales de lodos activados es de 0 a 30°C.

TOPOGRAFÍA

La topografía y pendientes a considerar para que se realice un buen diseño serán las adecuadas para que el agua residual fluya por gravedad, para generar menos costos dentro de la operación de la planta y equipos necesarios para su funcionamiento.

PERIODO DE DISEÑO

Para el diseño de los diferentes componentes del sistema de tratamiento de aguas residuales, se consideró un periodo de diseño de 20 años.

Durante este periodo, los distintos componentes de los sistemas involucrados funcionarán en condiciones hidráulicas aceptables, siempre y cuando se haga una óptima operación y mantenimiento de la infraestructura, aspecto que debe ir acompañado de un programa de capacitación y sensibilización de la administración del sistema.

PARA EL DISEÑO DE CUALQUIER VARIANTE DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS, SE TENDRÁN EN CONSIDERACIÓN LAS SIGUIENTES DISPOSICIONES GENERALES:

Los criterios fundamentales del proceso como: edad del lodo, requisitos de oxígeno, producción de lodo, eficiencia y densidad de la biomasa.

Para determinar la eficiencia se considera al proceso de lodos activados conjuntamente con el sedimentador secundario o efluente líquido separado de la biomasa.

El diseño del tanque de aeración se efectúa para las condiciones de caudal medio. El proceso deberá estar en capacidad de entregar la calidad establecida para el efluente en las condiciones del mes más frío.

PARA EL TANQUE DE AERACIÓN SE COMPROBARÁ LOS VALORES DE LOS

SIGUIENTES PARÁMETROS: período de retención en horas. edad de lodos en días. carga volumétrica en kg DBO/m3. remoción de DBO en %. concentración de sólidos en suspensión volátiles en el tanque de

aeración (SSVTA), en kg SSVTA/m3 (este parámetro también se conoce como sólidos en suspensión volátiles del licor mezclado - SSVLM).

carga de la masa en kg DBO/Kg SSVTA. Día. tasa de recirculación o tasa de retorno en %.

EN CASO DE NO REQUERIRSE LOS ENSAYOS DE TRATABILIDAD PODRÁN UTILIZARSE LOS SIGUIENTES

VALORES REFERENCIALES

LOS CRITERIOS DE DISEÑO PARA LOS SEDIMENTADORES SECUNDARIOS: el diseño se debe efectuar para caudales máximos horarios.PARA TODAS LAS VARIACIONES DEL PROCESO DE LODOS ACTIVADOS (EXCLUYENDO AERACIÓN PROLONGADA) SE RECOMIENDA LOS SIGUIENTES PARÁMETROS

PROPUESTA DE SOLUCION

En nuestro proyecto inicial viene proponiendo el diseño de un solo PTAR y para ello se tenía que plantear una cámara de bombeo en el barrio la libertad, de manera que las aguas residuales colectadas en esta zona se puedan bombear hacia el PTAR ubicado en el paraje de Niño Pampa.

• En tal sentido se propone sectorizar zona centro de Chupaca en dos partes y proponer la creación de otro PTAR, para lo que sería el sector 1.

PROPUESTA DE SECTORIZACION

CAMARA DE BOMBEO

UBICACIÓN DEL PTAR

Tecnificar la disposición final de los lodos, con la

implementación de digestores y a través de ellos poder

aprovechar el gas.

CONCLUSIONES

Las plantas de tratamiento de aguas residuales método de lodos activados se podrá desarrollar en el distrito elegido ya que son sistemas diseñados para una población igual o mayor de 75000 habitantes y otras de menor tamaño que el organismo competente considere de importancia.

  La población beneficiaria será la parte centro de Chupaca que cuenta con una población de

20976hab.  Los parámetros mínimos que se deben considerar son: población, energía eléctrica, caudal de

diseño, tipo de efluente, topografía, clima, temperatura para una Planta de tratamiento de aguas residuales por el método de lodos activados.

  La ubicación de nuestra Planta de tratamiento cumple con los parámetros exigidos por el

Reglamento Nacional de Edificaciones; en cuanto a su ubicación ya que será diseñado a 100 metros de la población.

  Los procesos de una Planta de tratamiento de aguas residuales por el método de lodos activados en

el distrito del Chupaca serán los siguientes tratamientos preliminares, primarios y secundarios.

RECOMENDACIONES

Para llegar a realizar la implementación de una planta de tratamiento, se debe iniciar dando a conocer a la población de que se trata el proyecto, de sus ventajas y hacer que la población de involucre directamente con el tema.

Realizar una inspección de la localidad donde se desee implementar el proyecto para poder determinar el sistema a ser implementado.

Desarrollar el estudio del proyecto teniendo presente lo normado en el RNE, para cumplir con todos los parámetros establecidos y no generar retrasos en su desarrollo y rechazo al proyecto.

Informarse sobre los avanzases tecnológicos, para llevar mejores propuestas y por lo tanto tener mejores resultados disminuyendo daños colaterales.

GRACIAS POR SU

ATENCION